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Realización de circuitos con un simulador que nos permitan comprender mejor los principios Circuitos eléctrico s y electróni cos [Simulación por medio del programa Crocodile] Departamento tecnología

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Realización de circuitos con un simulador que nos permitan

comprender mejor los principios fundamentales de la electricidad y la

electrónica.

Circuitoseléctricos y electrónicos[Simulación por medio del

programa Crocodile]

Departamento tecnología

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Contenido

SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA Y MECÁNICA UTILIZADA............................................................................................2

PRÁCTICA I INSTALACIÓN DE UN PUNTO DE LUZ SIMPLE CONTROLADO POR INTERRUPTOR..........................3

PRÁCTICA II INSTALACIÓN DE UN PUNTO DE LUZ SIMPLE CONTROLADO POR PULSADOR..............................4

PRÁCTICA III ENCENDIDO ALTERNATIVO DE DOS LÁMPARAS MEDIANTE UN CONMUTADOR DE DOS DIRECCIONES Y UN INTERRUPTOR DE CORTE......................................................................................5

PRÁCTICA IV ENCENDIDO DE UN PUNTO DE LUZ MEDIANTE DOS CONMOTADORES DE DOS DIRECCIONES...6

PRÁCTICA V CONEXIONADO DE TRES BOMBILLAS EN SERIE.............................................................................7

PRÁCTICA VI CONEXIONADO DE TRES BOMBILLAS EN PARALELO....................................................................8

PRÁCTICA VII CONEXIONADO MOTOR-ENGRANAJES.......................................................................................9

PRÁCTICA VIII ANÁLISIS DE CIRCUITO EN SERIE..............................................................................................10

PRÁCTICA IX ANÁLISIS DE CIRCUITO EN PARALELO........................................................................................11

PRÁCTICA X ANÁLISIS DE CIRCUITO MIXTO....................................................................................................12

PRÁCTICA XI....................................................................................................................................................13

PRÁCTICA XII...................................................................................................................................................14

PRÁCTICA XIII..................................................................................................................................................15

PRÁCTICA XIV EL CONDENSADOR...................................................................................................................17

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 1 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA Y MECÁNICA UTILIZADA

Suministros de energía

PilaSuministro de tensión variable

Toma a tierra

Interruptores

InterruptorPulsador

normalmente abierto

Pulsador normalmente

cerrado

Conmutador de dos

direcciones

Salidas de luz

Luz de señal

(Bombilla)

Elementos de protección

Fusible

Componentes mecánicos

Motor) Engranajes Mando de cadena

Elementos de medida

Voltímetro Amperímetro

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 2 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL I)

PRÁCTICA I

INSTALACIÓN DE UN PUNTO DE LUZ SIMPLE CONTROLADO POR INTERRUPTOR

Materiales empleados:

Batería. Interruptor. Bombilla. Cableado.

Circuito I

1. ¿Qué ocurre al pulsar el interruptor?

2. ¿Cuándo diremos que un interruptor está cerrado o abierto?

3. ¿Circulará corriente por el circuito si quitamos la bombilla?

4. ¿Qué ocurrirá si puenteamos la bombilla?

Conocimientos teóricos.

Ley de OHM: V=I . R

Siendo:V: Diferencia de potencial en Voltios (V).I: Intensidad en Amperios (A).R: Resistencia en Ohmios ().

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 3 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL I)

PRÁCTICA II

INSTALACIÓN DE UN PUNTO DE LUZ SIMPLE CONTROLADO POR PULSADOR

Materiales empleados:

Baterías. Pulsador

normalmente abierto.

Pulsador normalmente cerrado.

Bombillas. Cableado.

Circuito IIa

Circuito IIb

1. ¿Qué diferencia se observa rápidamente en el estado de las bombillas en cada uno de los circuitos?

2. ¿Qué diferencia hay entre un interruptor y un pulsador?

3. La batería tiene menos tensión que en el Circuito I ¿Cómo influye esto? ¿Circulará más o menos intensidad?

4. Cambia la tensión de la batería primero a 9 v y después a 12 v ¿Qué ha pasado?

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 4 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL I)

PRÁCTICA III

ENCENDIDO ALTERNATIVO DE DOS LÁMPARAS MEDIANTE UN CONMUTADOR

DE DOS DIRECCIONES Y UN INTERRUPTOR DE CORTE

Materiales empleados:

Batería. Interruptor. Conmutador de dos

direcciones. Bombillas. Cableado.

Circuito III

1. ¿Pueden lucir las dos lámparas al mismo tiempo? ¿Por qué?

2. ¿Se puede utilizar un conmutador simple como interruptor? ¿Por qué?

3. ¿Se puede utilizar un interruptor como conmutador? ¿Por qué?

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 5 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Conocimientos teóricos.Colocando una lámpara de 8 ó 10W. en uno de los portalámparas y otra de 60 en el

segundo, tendremos, según la posición del conmutador, una luz normal y otra de penumbra. Este sistema se puede aplicar en habitaciones de niños o enfermos, pasillos, etcétera. Para apagar totalmente se emplea el interruptor. También puede ser una lámpara normal y la otra de color.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL I)

PRÁCTICA IV

ENCENDIDO DE UN PUNTO DE LUZ MEDIANTE DOS CONMOTADORES DE DOS

DIRECCIONES

Materiales empleados:

Batería. Conmutadores de dos

direcciones. Bombilla. Cableado.

Circuito IV

1. Explica el funcionamiento del circuito.

2. ¿Se podría hacer el mismo circuito con dos interruptores? ¿Por qué?

3. Explica algún ejemplo de aplicación de este circuito en la vida real.Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 6 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL I)

PRÁCTICA V

CONEXIONADO DE TRES BOMBILLAS EN SERIE

Materiales empleados:

Suministro de tensión variable.

Toma a Tierra. Interruptor. Bombillas. Cableado.

Circuito V

1. ¿Qué ocurre si variamos el suministro de tensión?

2. ¿Por qué las bombillas no lucen con toda su intensidad si aplicamos 9 v (Circuito I)?

3. ¿Qué ocurre si desconectamos una bombilla del circuito?

4. ¿Qué le ocurre a cada bombilla si cortocircuitamos una de ellas?

Conocimientos teóricos.El conexionado de las bombillas en serie consiste en unir el final de una con el principio de la otra.

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 7 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Si conexionamos con las bombillas los extremos libres (principio de la primera bombilla y final de la segunda), la corriente circula por todo el circuito con la misma intensidad. Si se corta el circuito en cualquier punto, por fusión o por aflojamiento de una lámpara, mal contacto de un conductor, etc., quedará todo el circuito sin corriente.

En todo circuito en serie se cumplen los siguientes principios: La resistencia total es la suma de las resistencias parciales.

Rt = R1 + R2 + R3 + ... Rn

La tensión total es la suma de las tensiones parciales.Vt = V1 + V2 + V3 + ... Vn

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL I)

PRÁCTICA VI

CONEXIONADO DE TRES BOMBILLAS EN PARALELO

Materiales empleados:

Suministro de tensión variable.

Toma a Tierra. Interruptor. Bombillas. Cableado.

Circuito VI

1. ¿Por qué las bombillas lucen con toda su intensidad si aplicamos 9 v (Circuito I)?

2. ¿Qué ocurre si desconectamos una bombilla del circuito?

3. ¿Qué ocurre si cortocircuitamos una bombilla?

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 8 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Conocimientos teóricos.Varias bombillas están acopladas en paralelo cuando los extremos de todas ellas se encuentran

unidos eléctricamente a dos puntos; los principios a un punto y los finales a otro.Así como en la práctica número V (tres bombillas en serie) la corriente era igual en todo el

circuito, en éste, la corriente tiene tres caminos, siendo la suma de las tres corrientes igual a la que circula por el interruptor.

En el circuito en paralelo se cumplen los siguientes principios:* La intensidad total es la suma de las intensidades parciales.

It = I1 + I2 + I3 + ... + In

* El valor de la resistencia total es menor que la más pequeña de todas ellas.Rt = 1 / 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL I)

PRÁCTICA VII

CONEXIONADO MOTOR-ENGRANAJES

Materiales empleados:

Suministro de tensión variable.

Toma a Tierra. Interruptor. Motor. Engranajes. Transmisión por

cadena. Cableado.

Circuito VIIa

Circuito VIIb

1. Analiza las diferentes velocidades de cada eje. ¿Son sistemas reductores o multiplicadores?

2. ¿Qué ocurre con la velocidad del motor al variar el suministro de tensión?

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 9 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Realiza los circuitos que quieras combinando elementos eléctricos y mecánicos

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL II)

PRÁCTICA VIII

ANÁLISIS DE CIRCUITO EN SERIE

Realiza el montaje de tres lámparas en serie. Introduce los Voltímetros (recuerda, siempre en paralelo) y Amperímetros (siempre en serie) necesarios en el circuito para conocer todas las tensiones e intensidades.

Circuito VIIIa Materiales empleados:

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 10 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Circuito VIb

Inserta aquí el circuito con el interruptor cerradoDatos obtenidos en los aparatos de medida:

VT=

V1=

V2=

V3=

IT=

I1=

I2=

I3=

Analiza y explica lo que pasa en el montaje con la tensión y la corriente que recibe cada una de las lámparas.

Demuestra aplicando las formulas correspondientes que se cumplen los valores que marcan los aparatos de medida.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL II)

PRÁCTICA IXANÁLISIS DE CIRCUITO EN PARALELO

Realiza el montaje de tres lámparas en serie. Introduce los Voltímetros (recuerda, siempre en paralelo) y Amperímetros (siempre en serie) necesarios en el circuito para conocer todas las tensiones e intensidades.

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 11 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Circuito IXa Materiales empleados:

Circuito IXb

Inserta aquí el circuito con el interruptor cerradoDatos obtenidos en los aparatos de medida:

VT=

V1=

V2=

V3=

IT=

I1=

I2=

I3=

Analiza y explica lo que pasa en el montaje con la tensión y la corriente que recibe cada una de las lámparas.

Demuestra aplicando las formulas correspondientes que se cumplen los valores que marcan los aparatos de medida.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL II)

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 12 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

PRÁCTICA X

ANÁLISIS DE CIRCUITO MIXTO

Conecta la siguiente asociación de resistencias a una pila de 12V, un elemento de control y los elementos de medida necesarios.

Circuito Xa Circuito Xb

Inserta aquí el circuito completo

Materiales empleados: Datos obtenidos en los aparatos de medida:

VT= V1=

V2= V3=

V4= IT=

I1= I2=

I3= I4=

Demuestra los resultados mediante su correspondiente desarrollo matemático.

Circuito Xc

Inserta aquí un circuito formado por la pila, elemento de control y una sola resistencia

(resistencia equivalente o total). Comprueba que se obtiene el mismo resultado en la IT.

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 13 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL II)

PRÁCTICA XI

Realiza el siguiente montaje, tal y como se indica en el esquema.

Circuito XIa

Materiales empleados: Sabiendo que cada bombilla tiene una resistencia de 100Ω, calcula la corriente que atraviesa el fusible al activar cada uno de los interruptores y si el fusible es capaz de soportar, en cada uno de los casos, dicha corriente. Compruébalo con el simulador e inserta una minimagen de los estados indicados.

I1 On – I2 Off – I3 OffRT = RL1 = 100 ΩIT = VT/RT = 9/100 = 0,09 A = 90 mA Sí aguanta el fusible

I1 On – I2 On – I3 Off

I1 On – I2 On – I3 On

I1 On – I2 Off – I3 On

I1 Off – I2 On – I3 Off

I1 Off – I2 On – I3 On

I1 Off – I2 Off – I3 On

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 14 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL II)

PRÁCTICA XII

En la figura del siguiente se ha representado un circuito eléctrico formado por lámparas dispuestas en forma de «pirámide».

Circuito XII

Materiales empleados:

1. ¿Podrías indicar qué líneas de lámparas se encienden al activar cada uno de los pulsadores?Pulsador 1 On Imagen

Pulsador 2 On Imagen

Pulsador 3 On Imagen

2. ¿Qué finalidad tienen los diodos representados?

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 15 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 16 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL III)

PRÁCTICA XIII

En esta práctica analizaremos circuitos con diodos, conmutadores dobles y relés.

Circuito XIIIa Materiales empleados:

Existe alguna diferencia en el funcionamiento de ambos circuitos. ¿Para qué se emplea el diodo?

INSERTA aquí la imagen del circuito con las dos bombillas encendidas al accionar un solo interruptor.

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 17 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Circuito XIIIb Materiales empleados:

¿Cómo funciona el circuito?

INSERTA aquí la imagen del circuito con el conmutador doble accionado.

Circuito XIIIc Materiales empleados:

¿Cómo funciona el circuito?

INSERTA aquí la imagen del circuito con el relé activado.

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 18 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Circuito XIIId Materiales empleados:

¿Cómo funciona el circuito?

Indica algunos ejemplos donde podamos utilizar este circuito.

INSERTA aquí la imagen del circuito con el relé activado.

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 19 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

CIRCUITOS ELÉCTRICOS BÁSICOS (NIVEL III)

PRÁCTICA XIVEL CONDENSADOR

En esta práctica analizaremos funcionamiento básico del condensador.

Monta el siguiente circuito XIV Añade una sonda (ROJA) para medir la corriente que pasa por el indicador LED y otra (AZUL),

para medir la tensión en el condensador

Presiona el interruptor de la izquierda para conectar la pila al circuito y explica lo que

sucede en el condensador

A continuación, pulsa el conmutador y escribe lo que le pasa al led

.

Configuremos el programa para representar 2 gráficas

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 20 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Y marcamos las siguientes opciones Ahora configuramos cada sonda para medir lo que queremos. Seleccionamos para cada

gráfica la magnitud a medir

Para el voltaje

Para la corriente

Pulsamos el conmutador y obtenemos las siguientes gráficas.

Ahora añadimos una resistencia de 360 Ω y repetimos la simulación

Inserta aquí las gráficas obtenidas

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 21 de

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TALLER: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS POR ORDENADOR

Ahora con una resistencia de 1 KΩInserta aquí el circuito

Inserta aquí las gráficas obtenidas

Analiza las gráficas. Explica el funcionamiento de cada circuito.

¿Qué es lo que varía con cada montaje?

Departamento De Tecnología Pedro Javier Labella MontesPág. 22 de