apunte n° 5 taller de electrónica 3ro b

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Escuela de Educación Técnico Profesional Nº 602 Departamento de Electrónica 2018 Profesor: Palacios José Emanuel Página 1 Apunte N° 5 Taller de Electrónica 3ro B Contenido Cálculo y resolución de circuitos con resistencias ........................................................................ 2 Conceptos teóricos.................................................................................................................... 2 Ley de ohm ............................................................................................................................ 2 Potencia................................................................................................................................. 2 Leyes de Kirchhoff ................................................................................................................. 3 Circuitos serie ........................................................................................................................ 4 Circuitos paralelo................................................................................................................... 7 Circuitos mixtos ..................................................................................................................... 9 Calculo para adecuar un circuito según el componente ......................................................... 11 Adecuación de un circuito para conectar un led o diodo emisor de luz. ............................ 11 Adecuación de un circuito para conectar 6 leds o diodos emisores de luz. ....................... 12 Conectar los leds en un circuito en serie ............................................................................ 13 Conectar los leds en un circuito en paralelo con una sola resistencia................................ 14 Conectar los leds en un circuito en paralelo con una resistencia para cada led. .............. 15

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Escuela de Educación Técnico Profesional Nº 602 Departamento de Electrónica 2018

Profesor: Palacios José Emanuel Página 1

Apunte N° 5

Taller de Electrónica 3ro B

Contenido Cálculo y resolución de circuitos con resistencias ........................................................................ 2

Conceptos teóricos .................................................................................................................... 2

Ley de ohm ............................................................................................................................ 2

Potencia ................................................................................................................................. 2

Leyes de Kirchhoff ................................................................................................................. 3

Circuitos serie ........................................................................................................................ 4

Circuitos paralelo................................................................................................................... 7

Circuitos mixtos ..................................................................................................................... 9

Calculo para adecuar un circuito según el componente ......................................................... 11

Adecuación de un circuito para conectar un led o diodo emisor de luz. ............................ 11

Adecuación de un circuito para conectar 6 leds o diodos emisores de luz. ....................... 12

Conectar los leds en un circuito en serie ............................................................................ 13

Conectar los leds en un circuito en paralelo con una sola resistencia. ............................... 14

Conectar los leds en un circuito en paralelo con una resistencia para cada led. .............. 15

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Cálculo y resolución de circuitos con resistencias A partir de este punto, nos introducimos en el análisis de las leyes fundamentales de la electricidad (en especial la Ley de Ohm) a través de diferentes circuitos sencillos. Para ello se determinarán valores de resistencia, intensidad y tensión en modelos muy simples e interpretarán los resultados obtenidos.

Conceptos teóricos Desarrollaremos algunos conceptos que servirán de base para el cálculo y resolución de circuitos.

Ley de ohm “La corriente que circula en un circuito es directamente proporcional con la tensión aplicada en el mismo. La corriente que circula a través de un componente, es inversamente proporcional a la resistencia del mismo.” Una vez leído esto responda las siguientes preguntas:

¿Qué sucede con la Corriente [I] cuando aumento la Tensión [E]?

¿Qué sucede con la Corriente [I] cuando reduzco la Tensión [E]?

¿Qué sucede con la Corriente [I] cuando incremento la Resistencia [R]?

¿Qué sucede con la Corriente [I] cuando cuándo reduzco la Resistencia [R]?

A continuación podemos ver un “ayuda memoria” o regla nemotécnica. Donde podemos ver las fórmulas ya listas para usar: De ésta figura se obtiene que, a mayor resistencia la intensidad será menor y viceversa, es decir, a menor resistencia mayor intensidad. Veamos un ejemplo para clarificar la afirmación anterior. Supongamos el siguiente circuito: Cambiando el valor de la resistencia a 4k, el valor de la intensidad pasa a valer:

Como se puede observar en los valores de intensidad obtenidos: a mayor resistencia la intensidad que circula a través de ella es menor.

Potencia Un principio fundamental de la física dice que la energía ni se crea ni se destruye, sino que únicamente se transforma. La potencia se define como la energía producida o consumida por unidad de tiempo.

También podemos representar la potencia como la relación entre tensión e intensidad:

De la figura se obtiene que, la potencia que genera la fuente de alimentación (batería pila, etc.) es consumida por la resistencia o el componente que se conecte.

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Veamos un ejemplo para clarificar la afirmación anterior.

P= I x V= 0,002 A x 4v = 0,008 w

Obteniendo entonces que la potencia del circuito es de 0,008w.

Leyes de Kirchhoff Las leyes de Kirchhoff son una consecuencia directa de las leyes básicas del Electromagnetismo (Leyes de Maxwell) para circuitos de baja frecuencia, y forman la base de la Teoría de Circuitos y de gran parte de la Electrónica. Pueden enunciarse de la siguiente forma:

Primera Ley de Kirchhoff: Ley de corrientes o de nodos. La suma algebraica de las corrientes entrantes y salientes a un nodo, es cero (ley de conservación de la carga). Nota: Un nodo, en un circuito, es un punto en el que confluyen varias corrientes. Ejemplo: La aplicación de esta ley al nodo de la figura1, sería la siguiente:

I1 + I2 + I4- I3 - I5 = 0 I1= intensidad 1 I2= intensidad 2 I3= intensidad 3 I4= intensidad 4 I5= intensidad 5 La aplicación de esta ley al nodo de la figura2, sería la siguiente:

IT = IR1 + IR2 + IR3 IT = intensidad total IR1= intensidad de R1 IR2 = intensidad de R2 IR3 = intensidad de R3 La consideración de que una corriente es entrante o saliente se hace en principio de una forma totalmente arbitraria, ya que si una corriente I es entrante, se puede sustituir por una corriente I saliente y viceversa. El sentido real de la corriente dependerá de cuál de los dos signos sea numéricamente el correcto. Lo importante es que en el nodo la suma de lo que entra e igual a lo que sale, por eso se habla de conservación de la carga. En un nodo no se crean ni desaparecen cargas eléctricas. Dicho de un modo más formal, en un nodo no hay fuentes ni sumideros de cargas.

Segunda Ley de Kirchhoff. Ley de mallas. O tensiones En un circuito cerrado o malla, la suma algebraica de las diferencias de potencial entre los extremos de los diferentes elementos, es cero (ley de conservación de la energía). Dicho de otro modo, la suma de las tensiones consumidas(o caída de tensión) por los elementos del circuito es igual a la tensión suministrada por la fuente de alimentación. Nota: Es importante entender que esto ocurre en cualquier camino cerrado por el que circulemos en un circuito y sin importar si lo hacemos en sentido horario o sentido anti horario. Ejemplo:

Figura 1

Figura 2

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Vamos a circular a partir del punto (e) y en sentido horario, partiendo de (e) y volviendo a (e). Por supuesto que tenemos que conocer o presuponer las caídas de potencial o tensión en cada componente por el cual pasaremos al circular. Para la segunda figura diremos que todas las tensiones serán positivas.

Aplicando esta ley a la figura 1, obtenemos lo siguiente:

+ Vae – Vab – Vbc – Vcd – Vde = 0 Vae= tensión entre el punto ae Vab= tensión entre el punto ab Vbc= tensión entre el punto bc Vcd= tensión entre el punto cd Vde= tensión entre el punto de Aplicando esta ley a la figura 2, obtenemos lo siguiente:

VT = VR1 + VR2 + VR3 VT = tensión de la fuente VR1= caída de tensión de R1 VR2 =caída de tensión de R2 VR3 = caída de tensión de R3

Ley de conservación de Energía o ley de Potencias En un circuito cerrado o malla, la suma algebraica de las potencias consumidas entre los extremos de los diferentes elementos, es cero (ley de conservación de la energía). Dicho de otro modo, la suma de las potencias consumidas por los elementos del circuito es igual a la potencia suministrada por la fuente de alimentación. Aplicando esta ley a la figura anterior, obtenemos lo siguiente:

PT = PR1 + PR2 + PR3 PT = potencia suministrada por la fuente PR1= potencia consumida por R1 PR2 = potencia consumida por R2 PR3 = potencia consumida por R3

Circuitos serie Posiblemente, has observado que las bombillas de colores que iluminan los árboles de Navidad están conectadas una a continuación de otra. Este tipo de conexión tan sencilla se denomina asociación en serie. Las bombillas lucen con la misma intensidad, y por ellas pasa la misma corriente (o intensidad). Además, la tensión aplicada a cada bombilla es el resultado de dividir la tensión total aplicada por el número de ellas. El principal inconveniente que presenta este tipo de asociación radica cuando se funde una, se interrumpe el paso de la corriente y, en consecuencia,

Figura 4 Figura 3

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todas las bombillas dejan de alumbrar.

Ejemplo teórico Podemos considerar que, un conjunto de elementos están en serie cuando la salida de una está conectada a la entrada de la siguiente, y así sucesivamente.

En la asociación en serie, la corriente que entra es la misma que sale. En cambio, existe cierta caída de tensión en cada elemento y, lógicamente, la suma de las tensiones parciales es igual a la tensión total. Es decir, se cumplen las siguientes propiedades:

La intensidad que circula por todas las

resistencias en una asociación en serie es la misma: IT = IR1 = IR2 = IR3

También podemos decir que la suma de las tensiones parciales (es decir, de cada elemento)

es igual a la tensión total aplicada (la de la pila, batería, etc.): V = VR1 + VR2 + VR3 Leyes de Kirchhoff de tensiones

Ejemplo practico A este tipo de circuitos se les conoce como divisor de tensión. Al colocar varias resistencias en serie lo que estamos realizando es dividir la tensión del circuito en tantas tensiones como resistencias coloquemos en serie, la suma de las cuales debe de dar como resultado la tensión total (V).

Para obtener la resistencia equivalente bastara con sumar los valores de las distintas resistencias colocadas en serie:

Veamos esto con un ejemplo:

Ahora que ya calculamos la intensidad del circuito, nos queda calcular la caída de tensión de cada una de las resistencias. Que se calcula mediante la ley de OHM Primero analizaremos la resistencia R1: Los datos que conocemos de esa resistencia son:

Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: V= I x R VR1 = I x R1= 0,002A x 2000Ω= 4v Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V

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P1= I x VR1 = 0,002 A x 4v = 0,008 w Luego completando los datos obtenidos de esta resistencia obtenemos: Ahora analizaremos la resistencia R2 Los datos que conocemos de esa resistencia son:

Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: V= I x R VR2= I x R1= = 0,002A x 4000Ω= 8v Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V

P2= I x VR2 = 0,002 A x 8v = 0,016 w Luego completando los datos obtenidos de esta resistencia obtenemos: Usando la Ley de Kirchhoff de tensiones el circuito nos queda de la

siguiente manera: Aplicando la formula obtenemos: VT = VR1 + VR2 12v=4v + 8v Es decir q la fuente de alimentación suministra 12v los

cuales son consumidos o repartidos entre ambas resistencias. Usando la Ley de conservación de Energía o ley de Potencias el circuito nos queda de la siguiente manera:

Aplicando la formula obtenemos: PT = PR1 + PR2 PT=0,008w + 0,016w= 0,024w Es decir q la fuente de alimentación suministra una potencia de 0,024w.

De esta manera concluimos el análisis del circuito planteado colocando todos

los datos en el circuito original

¿Para qué nos sirve esta información? La información de este circuito nos dice:

La fuente de alimentación tiene una tensión de 12v y debe entregar una potencia de

0,024w además de una intensidad de 0,002 A.

La resistencia R1 debe ser de 2000Ω , soportar una corriente de 0,002 A, una tensión aplicada de 4v y una potencia de 0,008w.

La resistencia R2 debe ser de 4000Ω , soportar una corriente de 0,002 A, una tensión aplicada de 8v y una potencia de 0,016w.

Esta información es fundamental a la hora de adquirir los componentes para realizar el circuito.

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Solo nos queda calcular el código de colores de cada resistencia.

Circuitos paralelo Debido al inconveniente de los circuitos serie, la instalación de alumbrado eléctrico en nuestras casas se realiza en paralelo. Con ella, cada punto de luz tiene una independencia total con respecto a las demás y, si se funde una bombilla, ya no se interrumpe el paso de corriente a las restantes. Basta con sustituir la bombilla fundida por una nueva.

Concepto teórico Un conjunto de elementos están en paralelo o derivación cuando todas las entradas se conectan a un punto común y las salidas se unen de la misma forma.

En una conexión en paralelo, las caídas de tensión parciales de todas las resistencias son las mismas, ya que se encuentran directamente conectadas con la tensión de alimentación. V = VR1 = VR2 = VR3 En cambio, la corriente se divide entre las resistencias y se cumple que las suma de las intensidades parciales (es decir, de cada elemento) es igual a la intensidad total. IT = IR1 + IR2 + IR3 Leyes de Kirchhoff de corrientes

Ejemplo practico Para obtener la resistencia equivalente bastara con recurrir a la siguiente fórmula:

Para cuando la operación se limita a dos resistencias en paralelo podemos recurrir a la siguiente ecuación:

Apliquemos un ejemplo con el fin de aclarar estas afirmaciones:

I=9m A =0,009 A

Realizando el cálculo de la resistencia equivalente por medio de la segunda fórmula observamos que el resultado no varía:

Ahora que ya calculamos la intensidad del circuito, nos queda calcular la intensidad que atraviesa a cada una de las resistencias. Que se calcula mediante la ley de OHM Primero analizaremos la resistencia R1:

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Los datos que conocemos de esa resistencia son: Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: I= V/ R I1 = VR1 / R1= 12 v/2000Ω= 0,006 A Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V

P1= I x VR1 = 0,006 A x 12v = 0,072 w Luego completando los datos obtenidos de esta resistencia obtenemos:

Ahora analizaremos la resistencia R2 Los datos que conocemos de esa resistencia son:

Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: I= V/ R I2 = VR2 / R2= 12 v/4000Ω= 0,003 A Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V

P2= I x VR2 = 0,003 A x 12v = 0,036 w Luego completando los datos obtenidos de esta resistencia obtenemos: Usando la Ley de Kirchhoff de corrientes o nodos el circuito nos queda de la siguiente manera:

Aplicando la formula obtenemos: IT = IR1 + IR2 0,009 A =0,006 A + 0,003 A

Usando la Ley de conservación de Energía o ley de Potencias el circuito nos queda de la siguiente manera:

Aplicando la formula obtenemos: PT = PR1 + PR2 PT=0,072w + 0,036w= 0,108w Es decir q la fuente de alimentación suministra una potencia de 0,024w.

De esta manera concluimos el análisis del

circuito planteado colocando todos los datos en el circuito original

¿Para qué nos sirve esta información? La información de este circuito nos dice:

La fuente de alimentación tiene una tensión de 12v y debe entregar una potencia de 0,108w además de una intensidad de 0,009 A.

La resistencia R1 debe ser de 2000Ω, soportar una corriente de 0,006 A, una tensión aplicada de 12v y una potencia de 0,072w.

La resistencia R2 debe ser de 4000Ω, soportar una corriente de 0,003 A, una tensión aplicada de 12v y una potencia de 0,036w.

Esta información es fundamental a la hora de adquirir los componentes para realizar el circuito. Solo nos queda calcular el código de colores de cada resistencia.

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Circuitos mixtos Veamos ahora un ejemplo que combina tanto resistencias en serie como en paralelo. Supongamos el siguiente circuito: Partiendo del circuito original, en primer lugar debemos identificar las tensiones e intensidades que por el circulan:

Una vez hayamos identificado cada una de las tensiones e intensidades existentes, pasaremos a simplificar al máximo el circuito:

Ahora que ya tenemos el circuito totalmente simplificado, pasamos a calcular la intensidad que circula a través del propio circuito:

Ahora tenemos que analizar las caídas de tensiones o tensiones aplicadas en el circuito. Para ello analizaremos la figura 3 ya que por la propiedad de circuitos paralelos la tensión aplicada en R2 Y R3 es la misma y la llamaremos VReq. También usaremos la I calculada.

Primero analizaremos la resistencia R1: Los datos que conocemos de esa resistencia son:

Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: V= I x R VR1 = I x R1= 0,0048A x 2000Ω= 9,6v Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V P1= I x VR1 = 0,0048 A x 9,6v = 0,04608 w Luego completando los datos obtenidos de esta resistencia obtenemos:

Ahora analizaremos la resistencia Req: Los datos que conocemos de esa resistencia son:

Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: V= I x R VReq = I x Req= 0,0048A x 500Ω= 2,4v Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V PReq= I x VReq = 0,0048 A x 2,4v = 0,01152 w

Aplicando la formula obtenemos: PT = PR1 + PReq PT=0,04608 w + 0,01152 w = 0,0576 w

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Es decir q la fuente de alimentación suministra una potencia de 0,024w. Ahora que ya obtuvimos los datos de la resistencia equivalente a R2 y R3, y R1 podemos utilizar estos datos en la figura 2.

De inmediato podemos verificar la Ley de Kirchhoff de tensiones VT = VR1 + VReq 12v=9,6v + 2,4v Como ya hemos analizado R1 ahora analizaremos R2 y R3

Primero analizaremos la resistencia R2: Los datos que conocemos de esa resistencia son:

Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: I= V / R I1 = VR2 / R2= 2,4v / 1000Ω= 0,0024 A Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V P2= I1 x VR2 = 0,0024 A x 2,4v = 0,00576 w

Luego completando los datos obtenidos de esta resistencia obtenemos: Ahora analizaremos la resistencia R3: Los datos que conocemos de esa resistencia son:

Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: I= V / R I2 = VR3 / R3= 2,4v / 1000Ω= 0,0024 A Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V

P3= I2 x VR3 = 0,0024 A x 2,4v = 0,00576 w Luego completando los datos obtenidos de esta resistencia obtenemos:

Usando la Ley de Kirchhoff de corrientes o nodos el circuito nos queda de la siguiente manera:

Aplicando la formula obtenemos: IT = I1 + I2 0,0048 A =0,0024 A + 0,0024 A

Aplicando la ley de potencias o conservación de energía obtenemos: PT = PR1 + PR2+ PR3 PT=0,04608 w + 0,00576 w + 0,00576 w = 0,0576 w Es decir q la fuente de alimentación suministra una potencia de 0,0576w.

De esta manera concluimos el análisis del circuito planteado colocando todos

los datos en el circuito original

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¿Para qué nos sirve esta información? La información de este circuito nos dice:

La fuente de alimentación tiene una tensión de 12v y debe entregar una potencia de 0,0576w además de una intensidad de 0,0024 A.

La resistencia R1 debe ser de 2000Ω, soportar una corriente de 0,0048 A, una tensión aplicada de 9,6v y una potencia de 0,04608w.

La resistencia R2 debe ser de 1000Ω, soportar una corriente de 0,0024 A, una tensión aplicada de 2,4v y una potencia de 0,00576w.

La resistencia R3 debe ser de 1000Ω, soportar una corriente de 0,0024 A, una tensión aplicada de 2,4v y una potencia de 0,00576w.

Esta información es fundamental a la hora de adquirir los componentes para realizar el circuito. Solo nos queda calcular el código de colores de cada resistencia.

Calculo para adecuar un circuito según el componente Muchas veces sucede que tenemos un componente y este funciona con tensiones y corrientes diferentes de las que nos suministran las fuentes de alimentación, ya sea baterías de 9v, 12v, 5v, pilas de 1,5v o bien un transformador de 12v, etc., para ello debemos adecuar el circuito en función de las necesidades propias del componente que queremos utilizar. Veamos el caso más común:

Adecuación de un circuito para conectar un led o diodo emisor de luz. Supongamos que tenemos una fuente de alimentación de 12v y queremos conectar un led verde difuso .Obtuvimos de la Hoja de datos o datasheet, los siguientes datos: Vled= 2 v I led = 0,02 A Pled= 0,04 w Lo que normalmente haríamos sería conectar el led directamente a la fuente de alimentación de esta manera: Conexión inadecuada Sin embargo debido a la ley de Kirchhoff de tensiones obtenemos que: VT=Vled 12v=Vled

Según el fabricante este componente solo admite una tensión aplicada de 2v es decir:

Vled= 2 v Por lo que sobrepasaríamos la tensión de funcionamiento del led y éste se quemaría.

Para solucionar este problema lo que debemos hacer es aplicar la ley de Kirchhoff de tensiones y hacer que el led reciba solamente la tensión que soporte. Para ello debemos conectar una resistencia en serie con el led a fin de que esta absorba la tensión que no debe absorber el led y además limite la corriente que circule a través del led. Quedando el circuito de la siguiente manera:

Ahora aplicando la ley de Kirchhoff de tensiones obtenemos: VT=VR1+Vled 12v=VR1+2V Resultando obvio que: VR1=12v-2v VR1=10v Ahora colocaremos los datos que tenemos en el circuito

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Aplicando la propiedad de los circuitos en serie:

La intensidad que circula por todas las resistencias en una asociación en serie es la misma:

IT = IR1 = I led Resultando que: IT=IR1= 0,02 A IT=0,02 A IR1=0,02 A Ahora analizaremos la resistencia R1: Los datos que conocemos de esa resistencia son:

Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: R= V / I R1= VR1/IR1= 10v/0,02 A = 500Ω Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V PR1= IR1 x VR1 = 0,02 A x 10v = 0,20w

Luego completando los datos obtenidos de esta resistencia obtenemos:

Aplicando la ley de potencias o conservación de energía obtenemos: PT = PR1 + Pled PT=0,20 w + 0,04w = 0,024 w Es decir q la fuente de alimentación suministra una potencia de 0,024w.

De esta manera concluimos el análisis del circuito planteado colocando todos los datos en el circuito

original

La información de este circuito nos dice:

La fuente de alimentación tiene una tensión de 12v y debe entregar una potencia de 0,24w además de una intensidad de 0,02 A.

La resistencia R1 debe ser de 5000Ω, soportar una corriente de 0,02 A, una tensión aplicada de 10v y una potencia de 0,20w.

El diodo led debe soportar una corriente de 0,002 A, una tensión aplicada de 2v y una potencia de 0,04w. Que son los datos suministrados por el fabricante.

Al final dedujimos que para conectar un led a una batería de 12v deberemos conectarlo en serie a una resistencia de 500Ω que deberá consumir 10v, limitar la corriente a 0,02 Ay soportar 0,20 w. Dicha fuente de alimentación deberá entregar 0,24 w. Solo nos queda calcular el código de colores de cada resistencia. Nota: el mismo principio se utilizara para conectar los distintos componentes que necesitemos en el transcurso de nuestro estudio en electrónica.

Adecuación de un circuito para conectar 6 leds o diodos emisores de luz. Supongamos que tenemos una fuente de alimentación de 12v y queremos conectar 6 led verdes difusos .Obtuvimos de la hoja de datos o datasheet, los siguientes datos: Vled= 2 v I led = 0,02 A Pled=0,04 W

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Ahora para resolver esta situación tenemos tres posibles soluciones:

Conectar los leds en un circuito en serie.

Conectar los leds en un circuito en paralelo con una sola resistencia.

Conectar los leds en un circuito en paralelo con una resistencia para cada led.

Conectar los leds en un circuito en serie Aplicando la ley de Kirchhoff de tensiones obtenemos que: VT=Vled1+ Vled2+ Vled3+ Vled4+ Vled5+ Vled6 12v=2v+2v+2v+2v+2v+2v 12v=12v Aplicando la propiedad de los circuitos en series:

La intensidad que circula por todas las resistencias en

una asociación en serie es la misma:

IT = I led1=I led2=I led3=I led4= I led5= I led6=0,02A Resultando que:

IT=0,02 A

Por lo que el circuito queda resuelto de la siguiente manera:

Aplicando la ley de potencias o conservación de energía obtenemos: PT = Pled1 + Pled2+ led3+Pled4+Pled5+Pled6 PT= 0,04w + 0,04w + 0,04w + 0,04w + 0,04w + 0,04w = 0,024 w

Es decir q la fuente de alimentación suministra una potencia de 0,024w.

De esta manera concluimos el análisis del

circuito planteado colocando todos los datos en el circuito original

La información de este circuito nos dice:

La fuente de alimentación tiene una tensión de 12v y debe entregar una potencia de 0,24w además de una intensidad de 0,02 A.

Los diodos leds debe soportar una corriente de 0,002 A, una tensión aplicada de 2v y una potencia de 0,04w. Que son los datos suministrados por el fabricante.

Al final concluimos que para conectar 6 leds a una batería de 12v deberemos conectarlos en serie, ya que la sumatoria de las tensiones aplicada de todos los leds nos indican que a cada uno le llegan los valores de tensión y corrientes necesarios para su funcionamiento. Dicha fuente de alimentación deberá entregar 0,24 w.

Nota: el mismo principio se utilizara para conectar los distintos componentes q necesitemos en el transcurso de nuestro estudio en electrónica. La desventaja de este circuito es que sin un led se quema, el circuito quedaría abierto y ningún led se iluminaria.

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Conectar los leds en un circuito en paralelo con una sola resistencia. Aplicando las propiedades de la parte del circuito que está en paralelo: En una conexión en paralelo, las caídas de tensión parciales de todas las resistencias son las mismas, ya que se encuentran directamente conectadas con la tensión de alimentación. V led equivalente = V led1= Vled2= Vled3= Vled4= Vled5= Vled6= 2v Aplicando la ley de Kirchhoff de tensiones obtenemos que: VT=VR1+V led equivalente 12v=VR1+2v 12v-2v=VR1 10v=VR1 Usando la Ley de Kirchhoff de corrientes o nodos el circuito nos queda de la siguiente manera:

Aplicando la formula obtenemos: IT = IR1 IR1= I led1+I led2+I led3+I led4+ I led5+ I led6 0,02 A IR1= 0,02 A + 0,02 A + 0,02 A + 0,02 A+ 0,02 A + 0,02 A IR1=0,12 A IT = IR1= 0,12 A

Quedando el circuito d la siguiente manera:

Ahora analizaremos la resistencia R1: Los datos que conocemos de esa resistencia son:

Usando la ley de OHM sobre esta resistencia obtenemos: R= V / I R1= VR1/IR1= 10v/0,12 A = 83,33Ω Usando la ley de Potencia sobre esta resistencia obtenemos: P= I x V PR1= IR1 x VR1 = 0,12 A x 10v = 1,20w

Aplicando la ley de potencias o conservación de energía obtenemos: PT = PR1+Pled1 + Pled2+ Pled3+Pled4+Pled5+Pled6 PT= 1,20w+0,04w + 0,04w + 0,04w + 0,04w + 0,04w + 0,04w = 1,224 w Es decir q la fuente de alimentación suministra una potencia de 1,224w.

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Escuela de Educación Técnico Profesional Nº 602 Departamento de Electrónica 2018

Profesor: Palacios José Emanuel Página 15

De esta manera concluimos el análisis del circuito planteado

colocando todos los datos en el circuito original

La información de este circuito nos dice:

La fuente de alimentación tiene una tensión de 12v y debe entregar una potencia de 1,224w además de una intensidad de 0,12 A.

La resistencia R1 debe ser de 83,33Ω, soportar una corriente de 0,12 A, una tensión aplicada de 10v y una potencia de 1,20w.

Los diodos leds debe soportar una corriente de 0,002 A, una tensión aplicada de 2v y una potencia de 0,04w. Que son los datos suministrados por el fabricante.

Al final concluimos que para conectar 6 leds a una batería de 12v deberemos conectarlos en paralelo entre si y en serie a una resistencia de 83,33Ω que deberá consumir 10v, limitar la corriente a 0,12 Ay soportar 1,20 w. Dicha fuente de alimentación deberá entregar 1,224 w. A cada uno de los leds le llegan los valores de tensión y corrientes necesarios para su funcionamiento. Solo nos queda calcular el código de colores de cada resistencia. Nota: el mismo principio se utilizara para conectar los distintos componentes q necesitemos en el transcurso de nuestro estudio en electrónica.

La ventaja de este circuito es que si se quemara un leds los otros seguirían iluminados. Obviamente la fuente de alimentación deberá proporcionar mayor corriente eléctrica y una potencia mayor que en el primer circuito y la resistencia deberá soportar una potencia considerable ya que debe soportar las corrientes de todos los leds.

Conectar los leds en un circuito en paralelo con una resistencia para cada led. El análisis del circuito se debe hacer d la misma manera que en los circuitos anteriores.

La ventaja de este circuito es que si se quemara un led los otros seguirían iluminados. Obviamente la fuente de alimentación deberá proporcionar mayor corriente eléctrica y una potencia mayor que en el primer circuito y cada resistencia deberá soportar una potencia mínima ya que solo debe soportar la corriente de un solo led.