martes, 20 de mayo de 2014

Principios Eléctricos Practicas

Objetivo
En estas practicas se pretende obtener que el alumno pueda aprender a utilizar los componentes eléctricos y circuitos integrados, para poder adquirir los conocimientos básicos de la transformación de la energía mediante sistemas electrónicos que permiten adquirir, procesar, transmitir y recibir información, para las aplicaciones actuales y futuras en diferentes campos como en un Protoboard, Placa Fenólica

 

MARCO TEÓRICO 



Protoboard

El protoboard es una herramienta casi indispensable para realizar pequeños proyectos electrónicos informales.La forma en la que el protoboard funciona es muy sencilla y aunque existen de diferentes tamaños, todos funcionan de la misma manera.



El protoboard está compuesto por un arreglo de filas y columnas con pequeños orificios, y en los extremos superior e inferior hay dos filas paralelas las cuales normalmente son continuas (en algunos protoboards existe un canal que corta por la mitad estas filas) y poseen un código de colores que por lo general es rojo para VCC o voltaje, y azul para GND o tierra. La continuidad en el protoboard energizado es por medio de las filas; es decir que si energizamos el orificio A1, los puntos B1,C1, D1 y E1 se energizarán también... debido al canal en el medio del "proto" los puntos F1,G1,H1,I1 y J1 no tendrán corriente. Este canal se utiliza para colocar circuitos integrados (compuertas lógicas, GALs, PICs, etc) que poseen 6 o más pines, matrices de leds, LCDs,



Pinza de corte


Una pinza de electricista de corte diagonal es aquella que se usa para el refinamiento, desgaste o simplemente el corte de cualquier electrodo y/o cable, su forma diagonal le ayuda a hacer su trabajo en áreas predeterminadas. Solo cuentas con mordaza estriadas y mango recubierto de aislante entre sus cualidades. Su cabeza es delgada y cuenta arriba de las cuchillas con una mordaza curva estriada que se usa para sujetar tubos. Puede cortar y doblar alambre requemado que se usa para amarrar las varillas, su mordaza cuenta con estrías mas grandes y su mango al final tiene una curva que permite se sujete mejor y no se resbale al momento de jalar algo.



                             

Estaño



Se usa para la soldadura blanda, aleado con plomo. Además se utiliza para recubrir las latas de acero ya que no es tóxico ni corrosivo. Los compuestos de estaño se usan para fungicidas, tintes, dentífricos (SnF2) y pigmentos. Es un metal plateado, maleable, que no se oxida fácilmente y es resistente a la corrosión. Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión. Una de sus características más llamativas es que bajo determinadas condiciones sufre la peste del estaño. Al doblar una barra de este metal se produce un sonido característico llamado grito del estaño, producido por la fricción de los cristales que la componen.

El estaño puro tiene dos variantes alotrópicas: el estaño gris, polvo no metálico, semiconductor, de estructura cúbica y estable a temperaturas inferiores a 13,2 °C, que es muy frágil y tiene un peso específico más bajo que el blanco. El estaño blanco, el normal, metálico, conductor eléctrico, de estructura tetragonal y estable a temperaturas por encima de 13,2 °C.


Pasta de soldadura


La pasta de soldar se compone principalmente de una aleación mayoritariamente de estaño micro granulado, formando esferas que pueden ir de los 20 μm a los 75 μm de diámetro. Este polvo viene mezclado con flux, así conocido habitualmente el agente químico que actúa como decapante y que ayuda a la formación de una buena soldadura. Este puede ser de base acuosa o al solvente. Juntos forman la pasta o crema de soldar que debemos depositar sobre los pads o islas de soldadura de placa de impreso justo antes de la colocación de los componentes de montaje superficial.
Las pastas de soldar requieren almacenamiento refrigerado, pero previo a su utilización deben tomar la temperatura ambiente sin ser abierto para evitar la condensación de humedad lo cual es causa de posibles fallas en la soldadura. En todos los casos se recomienda observar las indicaciones del fabricante ya que estos productos son tóxicos.



Cable

Un cable de par trenzado consta, como dijimos arriba, de ocho hilos, trenzados de dos en dos. Estos hilos normalmente se distinguen por sus colores. Normalmente, uno de los hilos de cada par es de un color sólido, Cable utilizado para conectar una PC o computadora portátil con un sistema de redes domésticas es el UTP. Esta forma de cable es por lo general para redes Ethernet, y se conoce comúnmente como cable Ethernet. De hecho, no hay un solo tipo de cable es recomendado por los estándares de Ethernet. El cable UTP contiene ocho cables en su interior. Cada cable individual también tiene su propia cubierta de plástico. Los ocho cables se presentan en cuatro pares. Cada par está trenzado por lo que cada cable forma una espiral alrededor del otro. Se descubrió que esta configuración es un método eficaz para evitar la interferencia magnética del medio ambiente. Cada par presenta los cables de ida y de retorno de un circuito. Este sistema de transmisión de datos funciona con la detección de la diferencia entre los dos cables por parte del receptor. 




Broche para pila


Broche porta-pila para pila de 9 V, con cables de 10 cm. Se usa principalmente en tablillas de conexión (Protoboard) o para alimentar cualquier prototipo de circuitos electrónicos. Conector tipo broche para pila de 9V, tambien funciona con el portapilas AA







Pila de 9 Volt


Una batería de 9 voltios se utiliza en los dispositivos electrónicos que requieren un mayor voltaje, pero poco corriente, como detectores de metales, R / C juguete controladores, y los walkie-talkies. Estos dispositivos de trabajo mediante la creación de campos electromagnéticos que utilizan más de la tensión actual.

Una pila de zinc carbón tiene un ánodo de zinc, un cátodo de óxido de magnesio, y un electrolito ligeramente ácido.  Se utiliza en dispositivos que requieran luz a moderada desagüe. Cloruro de zinc, Una batería de cloruro de zinc es una pila de zinc carbón ligeramente ácido con un electrolito, Una alcalina de 9 voltios de batería tiene una mayor densidad de energía y vida útil más largo que una batería de carbono o zinc.Son comúnmente utilizados para portátiles de electrónica digital, como reproductores de MP3 y video juegos de mano.


LED


Viene  del inglés L.E.D (Light Emitting Diode) traducido diodo emisor de luz. Se trata de un cuerpo semiconductor sólido de gran resistencia que al recibir una corriente eléctrica de muy baja intensidad, emite luz de forma eficiente y con alto rendimiento.
La vida útil de una lámpara LED es hasta 30 veces más que la de una lámpara incandescente, 25 veces mas que la de un halógeno, 30 veces más que la de un tubo fluorescente y 3 veces más que la de una lámpara de bajo consumo. La mayoría de las lámparas LED de interiores tienen una vida media 30.000/50.000 horas. Por tanto, habrá comprado hasta 25 halógenos convencionales antes de sustituir una LED equivalente.



Resistencia



Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al desplazarse a través de un conductor. La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal), Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. 




Placa fenólica

Estas placas son por lo general de cobre, realmente se compone de dos caras, ya que la otra es un aislante para que al fundirla en acido ferroso, el aislante separe las pistas de cobre. Este material aislante puede ser silicona, fibra de vidrio, y algunos otros.


Es una superficie constituida por caminos o pistas de material conductor laminadas sobre una base no conductora. El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente - a través de los caminos conductores, y sostener mecánicamente - por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos. Los caminos son generalmente de cobre mientras que la base se fabrica de resinas de fibra de vidrio reforzada (la más conocida es la FR4), cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita.


Tipos de soldador



pero para soldadura electrónica la opción es clara: tipo Lápiz. La punta es fina, lo cual facilita las soldaduras pequeñas y precisas. Cuando compres un soldador, la característica básica que debes tener en cuenta es su potencia. Para soldadura electrónica de 15 a 25 W es lo recomendado, más potencia es innecesaria y solo te ayudará a ponerte más nervioso por el calor, sobre todo cuando estés aprendiendo. Para empezar, cualquier modelo genérico de esa potencia te sirve. Con genérico me refiero a un soldador de marca desconocida que es simplemente eso, un soldador .Comprueba la potencia y que la punta sea fina y tenga forma de lápiz. Si más adelante le coges practica y sigues soldando, puedes adquirir un soldador de calidad, como Weller (recomiendo uno de 25 w)



Potenciómetro


El potenciómetro original es un tipo de puente de circuito para medir voltajes. La palabra se deriva de “voltaje potencial” y “potencial” era usado para referirse a “fuerza”. El potenciómetro original se divide en cuatro clases: el potenciómetro de resistencia constante, el potenciómetro de corriente constante, el potenciómetro microvolt y el potenciómetro termopar.


La resistencia entre los dos terminales más próximos es fija (valor nominal marcado en el potenciómetro), mientras que la resistencia entre el otro terminal y cualquiera de los dos anteriores es variable, depende de la posición del tornillo central, que se modifica con un destornillador, pero teniendo en cuenta que su suma ha de ser el valor de la resistencia serigrafiado (no se utiliza el código de colores, sino que aparecerá un valor como 2K2 que significa R23=2200Ω).


NE555



El temporizador IC 555 es un circuito integrado (chip) se utiliza en una variedad de temporizador , la generación de impulsos, y de oscilador aplicaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador , y como un elemento flip-flop . Derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronización en un solo paquete.

Introducido en 1971 por Signetics , el 555 sigue siendo de uso generalizado debido a su facilidad de uso, precio bajo, y la estabilidad. Actualmente está compuesta por muchas empresas en el original bipolar y también en baja potencia CMOS tipos. A partir de 2003 , se estimaba que 1 mil millones de unidades se fabrican cada año.


CD4017B


El CD4017, es utilizado frecuentemente como secuenciador de luces y divisor de bajas frecuencias. Es muy popular entre los aficionados  y estudiantes que se inician en la electrónica.

Con solo 16 pines, contiene en su interior un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9 los pulsos que se ingresan por una de sus entradas, llamada CLOCK (reloj). En efecto, si tenemos una etapa de reloj que sea capaz de entregar un tren de pulsos regulares, y los ingresamos por el pin 14 (CLOCK) del CD 4017, podremos obtener en sus salidas un pulso por cada 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 que se apliquen en la entrada.

Como Soldar

Soldar no es mas que unir dos metales de forma que queden físicamente unidos; electrónica mente hablando, no es más que la creación de un punto de conexión eléctrica. A la zona de unión se añade estaño fundido el cual, una vez enfriado, constituye la unión. Para soldar necesitamos básicamente las dos partes a unir, un soldador y estaño.


Cuando uno realiza esta actividad uno al principio tiene una dificultad con los materiales  que se dan en uso para soldar, si bien uno no sabe manipular el cautín, en esta práctica obtendremos los conocimientos básicos que servirán para tener una buena soldadura y obtener una mejor calidad.



Procedimiento


Poner las dos partes a unir en contacto. Soldar al aire Ahora hay que aplicar el soldador. Como las dos partes a soldar están en contacto, debe resultarnos fácil aplicar la punta del soldador y calentar ambas partes por igual. Ahora es cuando debes gastar cuidado: las dos partes se van a calentar poco a poco, casi alcanzando la temperatura de la punta del soldador. Entonces aplicamos el estaño a la unión, intentando que sean las partes a unir las que fundan el hilo de estaño, y no el soldador. Debemos aplicar el estaño adecuado a la unión (la experiencia te dirá cuanto), unos 3 O 4 mm del hilo de estaño suelen dar uniones correctas. Mientras aplicas el estaño, fíjate como el estaño fundido se distribuye por la unión, y mueve la punta del estaño si es necesario para ayudar a que se distribuya.  Entonces, retira el estaño y seguidamente retira el soldador. Error típico de novato: soplar. NO se sopla una soldadura, debe enfriarse sola; si soplas la soldadura será quebradiza y de mala calidad. Seguro que puedes esperar 3 o 4 segundos a que el estaño se enfríe solo.





A: Mantener las piezas unidas y firmes.  
B1: Calentar ambas partes con el Cautin.  
B2: Aplicar estaño en la unión, intentando que sea fundido por las partes, no por el Cautin  
C: Retirar estaño y Cautin, por ese orden. NO soples   






El objetivo es practicar, aprender, y sobre todo es realizar una buena soldadura a la hora de poner todo lo aprendido en una placa de un circuito cualquier en  saber utilizar adecuadamente los aparatos para soldar y así tener un buen desempeño en cualquier tipo de soldadura en el futuro realicemos en cualquier tipo de material que realicemos unir, en estas practica lo esencial es que el alumno tenga las herramientas necesarias para así poder realizar una buena soldadura en la elaboración de sus prácticas.





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PRACTICAS

LISTA DE MATERIALES 



Procedimiento de las prácticas


Practica 1


1.-niciamos Se coloca los 5 LED en el protoboard de la siguiente forma: en forma horizontal en la letra C. la carga negativa va del lado izquierdo y la carga positiva va del lado derecho.

2.-Luego recortaremos 10 pequeños cables de alambre unipolar de 5cm

3.-Se coloca las 5 resistencias de forma vertical, la resistencia va del lado derecho del LED en carga positiva del protoboard.

4.-Se coloca los 5 cables pequeños de forma vertical, en la posición negativa del LED y en el protoboard de la carga negativa.

5.-A continuación le colocaremos el broche a la pila de 9 volt para poder mandarle energía a los led.

6.-Por último se coloca la pila en el protoboard de forma siguiente: el broche tiene dos cables el positivo y negativo. La carga negativa se coloca en la carga negativa del protoboard y la carga positiva se coloca en la carga positiva del protoboard. Y enciende los LED.


IMÁGENES DE LA PRACTICA 







Diagrama del circuito eléctrico practica 1









Practica 2


1.-Iniciamos de manera horizontal al extremo del cátodo colocaremos una resistencia para unir la carga negativa del extremo del bloque que corresponde.

2.-Luego recortaremos  pequeños cables de alambre unipolar de 5cm.

3.-colocando los 15 cátodos de cada LED en un solo bloque del PROTOBOARD y los ánodos en el otro bloque.

4.-Se coloca las 15 resistencias de forma vertical, la resistencia va del lado derecho del LED en carga positiva del protoboard.

5.-A continuación le colocaremos el broche a la pila de 9 volt para poder mandarle energía a los led.

6.-La punta del cable de la carga positiva la insertaremos en la línea del bloque que corresponde de los ánodos, de igual manera con los cátodos en el otro bloque del PROTOBOARD.




IMÁGENES DE LA PRACTICA








Diagrama del circuito eléctrico practica





Practica 3



1,.En esta práctica hicimos bloques de 20 led horizontal por lo tanto colocamos 20 led.

2.-Luego recortaremos 40 pequeños cables de alambre unipolar de 5cm.

3.-colocando los 20 cátodos de cada LED en un solo bloque del PROTOBOARD y los ánodos en el otro bloque.

4.-Se coloca las 20 resistencias de forma vertical, la resistencia va del lado derecho del LED en carga positiva del protoboard.

5.-A continuación le colocaremos el broche a la pila de 9 volt para poder mandarle energía a los led.


6.-para pasar corriente colocamos unos cables para poder generar corriente en total fueron dos cables seguidos de los extremos 2 positivos y dos negativos porque pasando de la w ya no pasa corriente y quedo como puentes y funciono correctamente . 



IMÁGENES DE LA PRACTICA











Diagrama del circuito eléctrico practica 3










Practica 4


1.-Iniciamos colocando dos cables de alambre unipolar.

2.-A continuación recortaremos 2 pequeños cables de alambre unipolar de 5cm.

3.-Se coloca la pasta para soldar en las 2 puntas donde se desea hacer la unión de los cables.

4.-Previamente debe estar calentando nuestro cautín de lápiz para poder colocarle la pasta para soldar.

5.-Así colocarle de manera inclina junto nuestro estaño a las dos puntas de los cables donde desea hacer la unión para así obtener una buena soldadura


IMÁGENES DE LA PRACTICA









Practica 5



1.-Comenzamos colocando 4 cables de alambre unipolar en la placa fenólica.

2.-Ya recortadas 4 pequeños cables de alambre unipolar de 4cm.

3.-Se coloca la pasta para soldar en las 2 puntas donde se desea hacer la unión de los cables.

4.-Para así colocarlos en las ranuras que tienen en la placa fenólica para poder comenzar con la soldadura.

5.-Previamente debe estar calentando nuestro cautín de lápiz para poder colocarle la pasta para soldar.


6.-Comenzamos a soldar en la placa fenólica en cada extremo de los cables, de manera inclina junto con el estaño a las en las ranuras donde están cada extremo de los cables para así obtener un puente entre una ranura a otra.



IMÁGENES DE LA PRACTICA










Practica 6



1.-Comenzamos colocando 4 cables de alambre unipolar en la placa fenólica.

2.-Ya recortadas 4 pequeños cables de alambre unipolar de 2cm.

3.-Se coloca la pasta para soldar en las 2 puntas donde se desea hacer la unión de los cables.

4.-Para así colocar en los 2 extremos de cada cable en las ranuras que divide la placa fenólica para poder comenzar con la soldadura.

5.-Previamente debe estar calentando nuestro cautín de lápiz para poder colocarle la pasta para soldar.


6.-Comenzamos a soldar en la placa fenólica en cada extremo de los cables, de  manera comenzamos a derretir el estaño sobre el cable y la placa fenólica para así semejar un chip soldado en una placa fenólica.



IMÁGENES DE LA PRACTICA






Practica 7


1.-Iniciamos Se colocando 10 LED en la placa fenólica de la siguiente forma: en forma horizontal. la carga negativa va del lado izquierdo y la carga positiva va del lado derecho.

2.-colocando las 10 resistencias de forma vertical, la resistencia va del lado izquierdo del LED en carga negativa de la placa fenólica.

3.-Luego recortaremos 20 pequeños cables de alambre unipolar de 4cm.

4.-Se coloca la pasta para soldar en las 2 puntas donde se desea hacer la unión de los Led, Resistencia y cables.

5.-Para así colocar en los 2 extremos de cada cable en las ranuras de la placa fenólica para poder comenzar con la soldadura.

6.-Previamente debe estar calentando nuestro cautín de lápiz para poder colocarle la pasta para soldar.

7.-Comenzamos a soldar en la placa fenólica en cada extremo de los cables, de  manera comenzamos a derretir el estaño sobre el cable y la placa fenólica.

8.-Por último se coloca la pila en la placa fenólica un cable el positivo y otro en el  negativo. Para así hacer funcionar correctamente nuestro LED encienda.



IMÁGENES DE LA PRACTICA














Diagrama del circuito eléctrico practica









Practica 8


1.- Coloca la punta  del  cable eléctrico en los orificios de la placa creando puente los bloques del lado negativo  a negativo del otro bloque.

2.- Coloca la punta  del  cable eléctrico en los orificios de la placa creando puente los bloques del lado positivo  al positivo del otro bloque.  Asi creando un puente en todo el circuito del protoboard.


3.- Insertamos el circuito 555 en el Protoboard

4.- Luego de colocar el circuito 555, colocamos en el pin 1 un puente que vaya a tierra.

5.- Insertamos un cable haciendo un puente del pin2 al 6.

6.- En el pin 2 colocamos un capacitor de 25 V en la pata positiva y en la negativa hacia tierra.

7.- Colocamos un  Led poniendo la pata en la línea del pin3 hacia la pata positiva del led y la negativa a tierra.

8.-Colocamos otra resistencia  de 1K del pin 3 que vaya a la pata positiva del LED.

9.-En el pin 4 colocamos un cable que haga un puente hacia el positivo.

10.-El pin 5 queda libre.

11.-Procedemos a poner una resistencia de 1 K en  pin 7 creando un puente con la resistencia hacia el positivo del Protoboard.



12.-En el pin 8 creamos un puente con un cable hacia el positivo del Protoboard.

13.-Por último se coloca la pila en el protoboarb un cable el positivo y otro en el  negativo. Para así hacer funcionar correctamente nuestro NE555.





IMÁGENES DE LA PRACTICA











Diagrama del circuito eléctrico practica





Practica 9


1.- Ya Insertados la configuración del circuito 555 en el Protoboard. 

2.-Colocamos un puente del pin 3 hacia un lado del Protoboard

3.-Donde colocaremos 5 LED, donde colocaremos en la pata positiva en el puente que está en el pin 3.

4- En la pata negativa del LED colocaremos un puente  al negativo del Protoboard.

5.- Por último se coloca la pila en el Protoboard un cable el positivo y otro en el  negativo.

 6.-Para así hacer funcionar correctamente nuestro NE555 Con 5 LED.




IMÁGENES DE LA PRACTICA








Diagrama del circuito eléctrico practica









Practica 10


1.-Ya puesta configuración del circuito 555 en el Protoboard.

2.-Colocamos dos puentes del pin 3 hacia un lado del Protoboard.

3.-Donde colocaremos 5 LED, donde colocaremos en la pata positiva en uno de los puente s que está en el pin 3.

4-y los otros 5 LED, donde colocaremos en la pata positiva en uno de los puente s que está en el pin 3.

5-En la pata negativa de los  LED colocaremos un puente  al negativo del Protoboard.

 6-Por último se coloca la pila en el Protoboard un cable el positivo y otro en el  negativo. Para así hacer funcionar correctamente nuestro NE555 Con 10 LED.




IMÁGENES DE LA PRACTICA







Diagrama del circuito eléctrico practica








Practica 11


1.- Ya colocada la configuración del circuito 555 en el Protoboard.

2.- Insertamos el potenciómetro de 10 k en el Protoboard.

3.- Colocamos la primera pata del potenciómetro en el orificio de la línea del pin 6 creando un puente.

4.- En la tercera pata del potenciómetro, Creamos un  puente del pin 7 y la resistencia de 1 k,

5.- Por último se coloca la pila en la placa fenólica un cable el positivo y otro en el  negativo.

6.- Para así hacer funcionar correctamente el poténciametro en el LED.




IMÁGENES DE LA PRACTICA








Diagrama del circuito eléctrico practica



Vídeo de Practica con el protoboard, NE555, CD4017 y Potenciómetro






Vídeo de Practica en la Placa Fenólica,

 NE555, CD4017 y Potenciómetro




CONCLUSIÓN

En la realización de estas prácticas el objetivo es practicar, aprender, y sobre todo es realizar una buena soldadura a la hora de poner todo lo aprendido en una placa de un circuito cualquier en  saber utilizar adecuadamente los aparatos para soldar y así tener un buen desempeño en cualquier tipo de soldadura en el futuro realicemos en cualquier tipo de material que realicemos unir, en estas practica lo esencial es que el alumno tenga las herramientas necesarias para así poder realizar una buena soldadura en la elaboración de sus prácticas, y el alumno realice su primer montaje electrónico haciendo uso de una Placa Protoboard y de otros elementos como resistencias, potenciómetros y diodos.