DOCENTE: Cielo Díaz IED RICARDO GONZÁLEZ ÁREA: Informática y Tecnología Periodo: 3 www.informaticacmds.jimdo.com Grado: 10 Fecha: 01 Agosto – 09 Septiembre APRENDIZAJE Comprenderá la importancia de la miniaturización en el desarrollo de la electrónica. CONTENIDO 5.1 Repaso Circuitos Eléctricos 5.2 Circuitos electrónicos y componentes 5.3 Lógica digital – Puertas Lógicas 5.4 Simulador TALLER DE PRESABERES (Para recordar los términos básicos sobre electricidad, magnitudes, símbolos y componentes de los circuitos) ¿Qué componentes eléctricos conoces? Escribe sus nombres en tu cuaderno y dibuja su símbolo eléctrico. En electricidad, ¿qué tipo de materiales se estudian para explicar la conducción eléctrica: materiales aislantes, semiconductores o conductores? Indica si los siguientes conceptos son propios de electricidad o electrónica: tensión de 200 V, corriente de 5 mA, transistor, motor eléctrico, alumbrado de ciudades, cámara de fotos digital, corriente de 10 A, tensión de 3 V, gran consumo de energía eléctrica, componentes de pequeño tamaño. TALLER ELECTRICIDAD (circuitos, en serie y en paralelo) 1. Elementos de maniobra () 2. Implementa los siguientes circuitos y anota: ¿en cuál de ellos se iluminan más las bombillas y en cuál menos? NOTA para cambiar los valores de tensión: una vez puesta la pila, haz doble click sobre el número que indica el voltaje (9V). Aparecerá una ficha con un recuadro donde puedes cambiar el valor. ¿Por qué crees que en ese circuito se ilumina más la bombilla? 3. Implementa ahora un motor de dos formas distintas. Fíjate bien: se trata de cambiar los polos (+ y -) de la pila y conectarlos al revés. ¿Qué diferencias observas en el funcionamiento de los motores? ¿A qué se deben las diferencias? 4. Implementa un circuito con 2 bombillas en serie y otro con 2 bombillas en paralelo y contesta a las preguntas: ¿En cuál de ellos se iluminan más las bombillas? b) Si en el circuito en serie quito una de las bombillas, ¿qué le ocurre a la otra? c) Si quito una de las bombillas en el circuito paralelo, ¿Qué le ocurre a la otra? 5. Conecta ahora una bombilla más en cada circuito, de modo que en uno queden: 3 bombillas en serie y en el otro 3 bombillas en paralelo. a) ¿Iluminan más o menos las otras bombillas en el circuito en serie? b) ¿Y en el circuito en paralelo? 6. Monta el circuito siguiente y comprueba que funciona correctamente: 7. Añade ahora un cable que una los puntos A y B, de modo que el circuito quede así: ¡No intentes hacer esto en un circuito real! puede ser peligroso ¿Qué ocurre al hacer esto y darle al interruptor? ¿Por qué puede ser peligroso hacer esto en un circuito real? 8. TALLER DE REFUERZO DE CONCEPTOS - cuaderno A. Glosario Corriente eléctrica: Circuito eléctrico: Esquema eléctrico Tensión Intensidad de corriente: Resistencia eléctrica: B. Nombra los elementos fundamentales de un circuito eléctrico. C. Completa: La tensión o voltaje se designa con la letra _______ y se mide en __________________ La intensidad de corriente se designa mediante la letra ______ y se mide en ______________ La resistencia eléctrica se designa mediante la letra ______ y se mide en _______________ Para medir la tensión eléctrica se utiliza el __________ , que se conecta en _______________ con el componente a medir. Para medir la intensidad de corriente se utiliza el __________ , que se conecta en ____________ con el componente a medir. El polímetro o multímetro sirve para medir ______________________________________________ como _______________________________________________ Según la ley de Ohm el voltaje es igual a _______________ , la intensidad ______________ y la resistencia ______________ D. Representa con la mayor precisión posible los símbolos de los elementos indicados en la tabla. Pila Elemento Símbolo Elemento Lámpara Batería Resistencia Interruptor Motor Pulsador Zumbador Conmutador de Dos posiciones Fusible Bobina Amperímetro Voltímetro Relé Símbolo E. Dibujar el esquema de los dos circuitos de la figura. F. Haz el dibujo de una bombilla de incandescencia e indica el nombre de sus componentes. G. Dibuja un motor eléctrico e indica el nombre de sus componentes. TALLER ELECTRÓNICA (los circuitos electrónicos: resistencias, condensadores, diodos y transistores) 1. Obtener el valor de los siguientes resistores 2. Completar la siguiente tabla (ver tabla de colores de las resistencias) 1 CIFRA 2 CIFRA MULTIPLICADOR TOLERANCIA Naranja Naranja Rojo Sin color Verde Azul Naranja Oro Gris Rojo Marrón Plata Marrón Rojo Negro Marrón VALOR VALOR + TOLERANCIA 3. Explica por qué las bombillas presentan distinto nivel de iluminación. (Crocodyle Clips) 4. Elabora el circuito de la figura en Crocodile. Completa la tabla indicando el nivel de luminosidad del LED, así como el código de colores del resistor empleado en cada caso. 5. Diseña los siguientes circuitos en Crocodile, observa lo que ocurre, y explica el funcionamiento. 6. Analiza los siguientes circuitos y explica su funcionamiento. Céntrate especialmente en el papel que juega el relé en el circuito. Crocodile 7. Marca con una X en la tabla adjunta qué bombillas estarían encendidas, y cuáles permanecerían apagadas el cerrar el interruptor. (actividades del diodo) 8. Indica si las lámparas encienden o no. Explica por qué? 9. PROYECTO Se desea diseñar el circuito de un despertador solar. El circuito de este despertador debe activar un zumbador o timbre cuando detecta luz (ha salido el sol) . Un inventor propone el siguiente circuito: a) Es una buena idea utilizar un LDR como sensor de luz? b) Diseña el circuito en Crocodyle c) Si no funciona que se modifica para que funcione. Comprueba que el zumbador suena cuando el sensor detecta luz. Un circuito muy interesante sería aquel que encendiese automaticamente las luces de la habitación conforme la noche va llegando y se va oscureciendo la estancia. Elabora el circuito detector de oscuridad conectando los elementos que faltan (interruptor, LDR y resistencia) en su posición correcta. Comprueba que la bombilla luce más intensamente conforme el sensor detecta menos cantidad de luz. 10. TALLER DE REFUERZO DE CONCEPTOS - cuaderno A) Glosario Circuito impreso Circuito integrado Componente electronico activo Componente electronico pasivo Condensador Diodo Fotorresistencia Ganancia LDR Led Material semiconductor Potenciometro Termistor Transistor B) En los últimos años, las luces navideñas se están modificando: las tradicionales bombillas se están sustituyendo por dispositivos electrónicos llamados LED. ¿Por qué razón piensas que se ha hecho? C) Fuentes de alimentación. Las fuentes de alimentación son circuitos presentes en todos los electrodomesticos, en los cargadores de las baterias de los moviles, PDAs, iPODs, portatiles, entre otros. Los dispositivos electronicos que hemos mencionado necesitan corriente continua para funcionar, pero la red electrica solo lleva a nuestros enchufes corriente alterna. Las fuentes de alimentación se encargan de transformar la corriente alterna del enchufe en corriente continua util. Si abrimos una fuente de alimentación (por ejemplo, el cargador del movil) nos daremos cuenta que esta hecha con componentes que ya conocemos. ¿Qué es una fuente de alimentación? ¿Por qué surgieron las fuentes de alimentación? ¿Cuáles son las partes internas en las que se divide? ¿Cuál es la función de cada una de ellas? Realiza un esquema de la conexión e identifica los componentes. D) Circuito Impreso ¿Qué es un circuito impreso? ¿Qué elementos de un computador son circuitos impresos? ¿Qué herramientas y materiales se necesitan para hacer un circuito impreso? Enumera y explica los pasos que se siguen para construir un circuito impreso. E) Consulta 3 ejemplos de materiales conductores, aislantes y semiconductores. Detalla algunas aplicaciones del usos de cada material. Rellena la siguiente tabla. MATERIALES CONDUCTORES Material Resistividad Aplicaciones F) MATERIALES AISLANTES Material Resistividad Aplicaciones MATERIALES SEMICONDUCTORES Material Resistividad Aplicaciones Copia la siguiente tabla y completa con los simbolos electricos correspondientes. Componente Símbolo eléctrico Componente Diodo LDR Led Termistor PTC Transistor NPN Termistor NTC Transistor PNP Condensador electrolítico Potenciómetro Condensador sin polarizar Símbolo eléctrico TALLER LÓGICA DIGITAL I (0 Y 1, CONSTRUIR LAS PUERTAS LÓGICAS Y, O, NOT. NAND NOR) – LOGIC 1. Indica en cada caso el valor lógico que tomarían los niveles (0 o 1) según una lógica positiva: MAGNITUD CARACTERISTICA VALOR LOGICO Lleno Depósito de agua Vacío Aprobado Resultado de un examen Suspenso Apagado Estado de un computador Encendido Encendido Estado de una bombilla Apagado Ganado Resultado partido de baloncesto Perdido 2. Completa la siguiente tabla con los números binarios del 0 al 15 CODIGO BINARIO SISTEMA DECIMAL 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3. Convierte en binario los siguientes números decimales: A) 153 B) 234 C) 123 D) 62 E) 15 4. Transforma los siguientes números binarios a decimales: A) 1110001 B) 110001 C) 1010101 D) 100 E) 10111 F) 11001101 5. Transforma los siguientes diagramas en tablas de verdad ( E= entrada, S= salida) 6. Identifica cada una de las puertas lógicas mostradas, completa la tabla diseñando la compuerta en el simulador. 7. Encuentra la función lógica de salida a partir de las siguientes tablas de verdad. Comprueba con la implementación del circuito en el simulador. 8. Realiza la tabla de verdad y el circuito electrónico de las siguientes funciones: S = (a + b) c S=a+b*c S = a + a*b + a*c + a*b*c S = a + b´ S = a +b + c S = (a + b´)´ S = (a + b)´ S = (a + b´)´ * (a + b)´ 9. Determina la función resultante y la tabla de verdad de estos circuitos 10. A partir de las siguientes tablas de verdad determina la función y construye el circuito en el simulador. ESTUDIO DE CASOS LOGICA DIGITAL 3. La alarma de una vivienda posee tres sensores: A, B y C. dicha alarma debe activarse cuando por lo menos dos de los tres sensores esten activados. Se pide: tabla de verdad de la Función de E, que indica el estado de la alarma, función algebraica e implementar la función en el simulador. 4. En una familia de tres miembros (los dos padres y un hijo) deciden construir un circuito lógico que decida cuando se ve la televisión. El circuito debe cumplir las siguientes condiciones: a) La decisión la toman los padres b) Si los padres no se ponen de acuerdo, decidirá el hijo. Elabore la tabla de verdad, la función que indica el estado del televisor y construye el circuito lógico. 5. En una familia de cuatro miembros (padre, madre, hermano y hermana), a la hora de ver la tele, emplean el siguiente procedimiento: a) Deciden los padres b) Si no se ponen de acuerdo deciden los hijos. c) Si tampoco se ponen de acuerdo los hijos, se hará lo que diga la madre. Elabore la tabla de verdad, la función que indica el estado del televisor y construye el circuito lógico. 6. Diseña un circuito constituido por tres pulsadores (a, b, c) y una lámpara que se encenderá cuando se pulsen los tres pulsadores a la vez o solo uno de ellos. Construye tabla de verdad, función y circuito lógico. 7. Diseñar el circuito lógico combinacional para abrir automáticamente la puerta de un comercio (sensor interior A y exterior B). Construye tabla de verdad, función y circuito lógico. 8. Una habitación dispone de un sistema de alumbrado con 4 interruptores. El sistema se encenderá cuando el número de interruptores accionados sea impar. Construye tabla de verdad, función y circuito lógico. 9. Se desea instalar un sistema de alarma de vivienda compuesto por dos sensores (a y b) en sendas ventanas, y un interruptor de la alarma ©. Cuando el sistema está activado (se cerrará el interruptor), un timbre deberá sonar al abrir alguna o las dos ventanas. Si el sistema no está activado, el timbre no sonará aunque se abra alguna de las ventanas. Implementar un circuito electrónico digital. Identificamos 3 entradas (a, b y c) y la salida S, asignando los siguientes valores lógicos 0 y 1 a los estados físicos: entradas y salidas: Ventanas: cerradas (0) abiertas (1) Interruptor: abierto (0) cerrado (1) Alarma sonora: inactiva (0) activa (1) EVALUACIÓN ACTIVIDAD FECHA PORCENTAJE Taller de presaberes 04 – 10 Agosto 10% Electricidad: Practica 04 – 10 Agosto 15% Electricidad: Refuerzo de Conceptos 04 – 10 Agosto 10% Electrónica: Practica - Simulador 11 – 17 Agosto 15% Electrónica: Refuerzo de Conceptos 11 – 17 Agosto 10% Lógica Digital: Ejercicios Código Binario 18 – 24 Agosto 10% Lógica Digital: Practica Simulador 18 – 24 Agosto 15% Lógica Digital: Estudio de casos 25 – 31 Agosto 15% Evaluación Bimestral 01 – 05 Septiembre NOTA