República de Panamá

Provincia de Veraguas

Universidad Tecnológica de Panamá

Centro Regional Universitario de Veraguas

Proyecto de laboratorio de Física II

Tema:Circuito detector de oscuridad

Profesora:

Facultad:Ingeniería Industrial

Fecha de Entrega:Martes 30 de Junio del 2015

Introducción

El amplio uso y el desarrollo creciente que ha experimentado la electricidad en nuestra sociedad puede explicarse atendiendo a dos razones fundamentales:

La electricidad constituye el medio más eficaz para transmitir otras formas de energía (mecánica, química, térmica...) a grandes distancias y de forma casi instantánea.

La electricidad puede utilizarse en cantidades pequeñas muy controladas. De esta forma las señales eléctricas nos sirven para codificar, intercambiar y procesar información. Esta es la razón de interés primordial en la ingeniería eléctrica de nuestros días.

Gracias que la electricidad puede utilizarse o manejarse en cantidades pequeñas muy controladas, somos capaces de construir ciertos circuitos para que realicen tareas o trabajos útiles como iluminar, hacer mover un motor o hacer funcionar un aparato, entre otros.

Y ¿qué es un circuito?

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) que pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna.

Objetivos:

Comprender el funcionamiento del circuito eléctrico Determinar las partes o componentes de un circuito.

Justificación

La realización de esta práctica y desarrollo del presente reporte resulta necesario e importante debido a que como estudiantes de ingeniería, debemos conocer completamente qué es un circuito eléctrico y cómo funciona. Existen aspectos elementales que se pueden comprender mejor al llevar los conocimientos teóricos a la práctica.

Al desarrollar la guía de esta práctica, es posible comprender paso a paso y de manera sistemática cómo funciona un circuito eléctrico, sus partes fundamentales, y las mediciones de voltaje bajo diferentes condiciones, lo cual es de gran beneficio en el estudio de esta materia.

Circuito detector de ausencia de luz

Tal como funcionan las fotoceldas del alumbrado público, que cuando llega la noche se encienden las luces y cuando amanece se apagan, así mismo deseamos fabricar una fotocelda a la cual se le pueda conectar una o más bombillas para que, con la ausencia de luz natural, dichas bombillas se enciendan.

Funcionamiento:

Cuando la LDR recibe luz disminuye su resistencia, no pasando corriente a la base del transistor y cuando no pasa corriente a la base del transistor tampoco se puede pasar corriente por sus otros terminales (c y e) y el led no enciende a esta situación se le conoce como corte.

Cuando la luz disminuye, la LDR aumenta su resistencia, pasando corriente a la base del transistor permitiendo la libre circulación entre el colector y el emisor iluminando el led a esta situación se le conoce como saturación.

Teoría:

Este es un circuito detector de oscuridad que utiliza como componente principal un LDR (fotorresistencia / foto resistor). Un LDR varía el valor de su resistencia dependiendo de la cantidad de iluminación que lo incida. A más iluminación, menor resistencia.

Como componente de salida el circuito utiliza un relé que se activará, alimentando una carga (por ejemplo una lámpara)

El conjunto R2, VR1 (potenciómetro), R4 (LDR), forma un divisor de voltaje. El voltaje de salida de este divisor de voltaje se toma entre el LDR y el potenciómetro.

Cuando el LDR esté iluminado, habrá un voltaje bajo en la base del transistor y éste no conducirá y no activará el relé. Cuando el LDR esté sin iluminación, el voltaje en la base del transistor subirá y este conducirá y activará el relé.

Como el nivel de iluminación sobre el LDR varía gradualmente, se utiliza un potenciómetro para ajustar el nivel adecuado de activación del relé. El diodo LED D1 indica que el circuito está en funcionamiento y el Diodo LED D3 se activa cuando el nivel de luz va disminuyendo.

El diodo D2 es para proteger el transistor cuando el relé se desconecte.

Esquema:

Materiales:

Q1: Transistor 2N2222A: El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.

D1=D3: diodos LED (uno rojo y uno verde): Un led (del acrónimo inglés LED, light-emitting diode: ‘diodo emisor de luz’) es un componente opto electrónico pasivo y, más concretamente, un diodo que emite luz.

D2: diodo semiconductor 1N4001: Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.

R1=R3: Resistores de 1K, 1/4W La Resistencia Eléctrica es la oposición o dificultad al paso de la corriente eléctrica. Cuanto más se opone un elemento de un circuito a que pase por el la corriente, más resistencia tendrá.

R2: Resistor de 10K, 1/4W: La Resistencia Eléctrica es la oposición o dificultad al paso de la corriente eléctrica. Cuanto más se opone un elemento de un circuito a que pase por el la corriente, más resistencia tendrá.

R4: LDR (fotorresistencia): El LDR (Light Dependent Resistor) o resistencia dependiente de la luz o también fotocélula, es una resistencia que varía su resistencia en función de la luz que incide sobre su superficie.

VR1: Potenciómetro de 47K: Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente

que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

C1: Capacitor electrolítico de 10uF / 25V o más: A diferencia de los capacitores comunes, los capacitores electrolíticos se han desarrollado para lograr grandes capacidades en dimensiones físicas reducidas.

RL1: Relé 12 voltios: Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Protoboard: Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo.

Conclusiones

Se han aprendido y practicado aspectos importantes y de gran utilidad para cualquier estudiante de electricidad.

Se determinó que las partes de un circuito eléctrico son fundamentalmente la fuente de energía, los conductores y la carga. La carga es justamente la que aprovecha la energía que es proporcionada por la fuente de energía.

La investigación teórica fue indispensable para comprender los aspectos realizados en la práctica. Asimismo, la investigación teórica fue complementada por la realización práctica del circuito eléctrico. El aprendizaje adquirido ha sido de gran beneficio e importancia para nuestro grupo y servirá en el futuro para la realización de proyectos de electricidad.

Bibliografía

http://www.proyectatumente.com/2014/05/como-hacer-un-detector-de-oscuridad.html

http://unicrom.com/cir_circuito-detector-oscuridad.asp

https://es.wikipedia.org/