Hágase la luz - Parque Explora

Para comprender cómo se encienden las luces
que funcionan con sensores.
¿Qué necesito?
Te r r i t o r i o D i g i t a l
¿Para qué?
Te presentamos las imágenes de los componentes
electrónicos, y su símbolo correspondiente.
Estos materiales son de costo relativamente bajo
y los consigues en almacenes de electrónica.
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¿Cómo lo hago?
Antes de iniciar el montaje de nuestro sensor de luz,
debemos tener claro el manejo de la board, para así
conectar correctamente los diferentes componentes del
circuito.
Un nodo es una fila de puntos en la board en donde se
puede conectar una parte de un componente electrónico.
Sin importar en cual de los nodos ubiques el componente, el circuito igualmente funcionará respetando la
siguiente convención:
En la zona identificada por letras los nodos son verticales y,
en la zona inferior (señaladas por signos + y -), los nodos
son horizontales.
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Ahora sí, manos a la obra. Este es
el plano electrónico del sensor de
luz que queremos construir.
En primer lugar tomo la resistencia
de 220 y el diodo emisor de luz
(LED). Observo el plano electrónico.
Un extremo de la resistencia debe
ir al nodo positivo inferior de la
board y, el otro, a uno de los nodos
superiores. Luego, ubico el LED de
tal forma que el extremo más largo
(+) quede en el nodo donde está la
resistencia y el más corto (-) en un
nodo diferente.
Te r r i t o r i o D i g i t a l
Tomo la resistencia de 100 k y el portapilas con las pilas.
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Para definir la dirección del transistor dirijo hacia mí la parte
redondeada.
El orden de sus elementos es: colector, base, emisor.
El colector debe quedar en el mismo nodo en el que puse el extremo negativo del LED, y la base y el emisor en nodos diferentes.
Pongo una de las patas de la fotorresistencia en el nodo en el
que está la base. La otra la sitúo en el nodo (-) de la parte inferior
de la board.
Para ubicar la resistencia de 100 k , debo poner en
el nodo en el que se encuentra la base del colector
y el otro extremo en el nodo positivo de la parte
inferior de la board.
Finalmente conecto el portapilas a la parte inferior
de la board. Recuerda: por convención universal el
cable rojo va al (+) y el negro al (-).
Debo hacer llegar a este nodo la pata correspondiente al emisor
del transistor.
Como no es lo suficientemente larga, utilizo un cable pequeño
que sirva como extensión.
Ubico un extremo de éste en el mismo nodo del emisor.
El otro lo llevo al nodo negativo de la parte inferior de la board.
Ya tienes listo el sensor de luz. Ubica
uno de tus dedos sobre la fotorresistencia y observa lo que pasa en
el LED.
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¿Qué hay detrás?
muy simple. ¿Qué es un circuito? Fácil: una carpuita con elefantuicos y payasuicos. ¿No te convenció mi respuesta? En realidad, se denomina
circuito a una serie de componentes electrónicos, como los que acabas de utilizar, conectados
entre sí con el fin de generar, transportar o
modificar señales eléctricas.
Si observas las lámparas del alumbrado público verás que encima tienen una cajita azul, donde está el sensor. Cuando en el ambiente hay
un cierto nivel de oscuridad, éste responde
encendiéndolas.
Para entender cómo funciona este circuito, veamos qué hacen sus componentes:
Las fotorresistencias: son un tipo especial de resistencias, cuyos valores varían automáticamente
de acuerdo con la cantidad de luz que llegue a
sus superficies, como ocurre con las del alumbrado
público. Se aplican para aparatos que trabajen con
un rayo luminoso.
Cuando reciben luz sus resistencias son muy bajas,
es decir dejan pasar más corriente. Cuando no, sus
valores de resistencia aumentan notablemente.
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Las pilas: son elementos que producen energía eléctrica a
partir de un proceso químico. Esta energía se llama voltaje de
corriente continua. Los tipos más comunes de pilas son las
que tú seguramente conoces, que producen 1.5 voltios.
Las resistencias: son los componentes más frecuentes en los
aparatos electrónicos. Presentan una oposición al paso de la
corriente, limitando la cantidad que circula por un circuito.
Los diodos emisores de luz (LED): producen luz cuando
circula una corriente a través de ellos. Tienen dos terminales
llamadas ánodo y cátodo. Los LED se fabrican en rojo,
amarillo, verde y blanco.
Los transistores: se utilizan para amplificar o aumentar
señales y como interruptores electrónicos. Tienen 3 terminales llamadas emisor, base y colector.
Hay sensores de varios tipos. Los más comunes actualmente son:
De temperatura, como los que funcionan en los hornos
De humo, utilizados para alarmas de incendio
De luz infrarroja, para abrir o cerrar puertas
De sonido, para prender y apagar electrodomésticos
¿Qué pasa en el circuito cuando pones la mano sobre
la fotorresistencia?
¿Para qué servirá la resistencia 2 en este circuito?
¿Cómo funciona el transistor en este circuito electrónico?
¿Cuál es la diferencia entre un circuito eléctrico y un
circuito electrónico?
¿Por qué crees que las resistencias son de colores distintos?
¿Qué función cumple cada componente del circuito?
¿En qué campos de la ciencia se utilizan sensores?
¿Qué ventajas crees que tiene esta tecnología?
¿Qué aplicaciones puedes darle al sensor construido?
Algunos estándares relacionados
Explico y evalúo el impacto del desarrollo tecnológico
sobre el medio ambiente y el ser humano.
Construyo circuitos electrónicos simples con pilas.
Construyo máquinas simples para solucionar problemas
cotidianos.
Identifico y describo aparatos que generan energía
luminosa, térmica y mecánica.
Identifico y establezco las aplicaciones de los circuitos
en el desarrollo tecnológico.
Identifico variables que influyen en los resultados de
un experimento.
Te r r i t o r i o D i g i t a l
Para pensar, explorar y conectar
Curiosidades
Para evaluar la calidad del aceite de oliva, científicos en España intentan desarrollar un sistema
de olfato, con un circuito basado en sensores que
imite el funcionamiento del sistema olfativo del
ser humano.
Un nanómetro es una unidad de medida que corresponde a la millonésima parte de un milímetro. En el
interior de los computadores hay pequeñísimos transistores (o interruptores) que miden alrededor de 45
nanómetros. Para que te hagas una idea, un cabello
tiene aproximadamente 100.000 nanómetros de espesor. Como quien dice ¡en el espesor de un cabello
caben 2.222 transistores!
¿Quieres saber más?
http://www.unicrom.com/Art_DeElectricidadaElectronica.asp
http://www.electronica2000.net/curso_elec/leccion70.htm
http://www.electronica2000.com/quieres_saber/quieres_
saber.htm
http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?Tema
Clave=1080
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