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Circuitos Eléctricos - Semiconductores - Módulo XVIII
Hasta ahora, hemos trabajado en nuestras experiencias con dos clases fundamentales de materiales: los conductores -que permiten el paso de las cargas con relativa facilidad- y los aislantes -que prácticamente no permiten el paso de carga alguna-. Existe un pequeño rango de materiales que se hallan en una situación intermedia: son llamados semiconductores, y con ellos se pueden construir elementos muy interesantes, que permiten el paso de corriente eléctrica en un sentido y no en el otro.
 
Materiales
 
 
Operaciones
 
  • Con la fuente apagada, conecte el diodo luminoso a la salida de CC de la fuente, alimentando el rectificador con cualquiera de las salidas posibles del transformador, es decir entre 2 y 12V
  • Observe el diodo
  • Permute la posición de los cables de conexión en la base del diodo
  • Observe el diodo
  • Modifique
  • Repita la operación, insertando los cables de conexión directamente a una salida de alterna del transformador. Observe
  • Apague la fuente
  • Convierta el circuito en lo siguiente: fuente salida CA - cable largo - nuez1 - multímetro cable rojo (+) - multímetro cable negro (-) - nuez2 - cable corto - LED - cable largo - fuente salida CA (otra)
  • Coloque la llave selectora del multímetro en DCA 200mA
  • Encienda la fuente y observe el LED y tome nota de la lectura del multímetro
  • Invierta la conexión en la base del led
  • Observe nuevamente el LED y tome nota de la lectura del multímetro
 
Cuestionario
 
  • ¿En qué casos se enciende el diodo, y en qué casos no?
  • En la sección de corriente alterna: ¿notó algún cambio en el signo de la lectura del multímetro?
 
Referencia Teórica
  Cuando conectamos el diodo a corriente continua, ocurre que se enciende para un sentido, y no lo hace para el otro: se lo ha construido con un par de cristales semiconductores, que permiten el paso de cargas por su juntura en un sentido, y no en el contrario. En este tipo particular de diodo, llamado LED (sigla en inglés para Diodo Emisor de Luz), el paso de corriente provoca una emisión luminosa, lo que permite determinar su presencia sin el uso de instrumentos adicionales -como el multímetro-.

Aparentemente, al aplicar tensión alternada, el LED queda permanentemente encendido. Lo que en realidad ocurre es que durante un semiperíodo circula corriente y durante el siguiente semiperíodo no. Como el período completo es la cincuenta ava parte de un segundo, y la impresión luminosa persiste en nuestra retina la impresión es de que simpre emite luz. Ocurre como en una proyección cinematográfica: las imágenes sucesivas y no percibimos el período de oscuridad entre la proyección de una placa y la siguiente.

Para verificar el sentido de la circulación de la corriente debimos recurrir al multímetro. Observamos que, a pesar de que se aplicó una tensión alternada, la corriente circuló en un solo sentido, y que ese sentido dependió de la orientación del diodo. Este efecto hace que los diodos sean ampliamente utilizados, en diferentes configuraciones, para convertir fuentes de corriente alternada en fuentes de corriente continua.

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INDICE DE PRACTICAS   (cada título es un hipervínculo)
Electrostática Circuitos Eléctricos Efectos Magnéticos de las Corrientes Ferromagnetismo Inducción de corrientes y aplicaciones tecnológicas
 
GUIAS DE BRICOLAGE
  En las secciones siguientes encontrarán planos e instrucciones para construir cada uno de los aparatos usados en este equipo.
 
Cargas por Fricción - Discos de Telgopor y Paño de Lana
Discos de Telgopor para determinar tipos y propiedades de las cargas electrostáticas

¿Cómo conseguir cargas por fricción y manifestar la atracción entre cargas iguales?

¿Cómo manifestar la repulsión entre cargas opuestas?

 
Electroscopio y varilla de vidrio
Electroscopio ¿Cómo detectar una acumulación de cargas?

¿Cómo averiguar si un material es realmente aislante?

¿Cómo saber si el aire está ionizado?

¿Cómo construir un Electroscopio?

 
Péndulo eléctrico
Péndulo eléctrico (sin médula de sauco)

 

¿Cómo manifestar visiblemente la inducción y atracción electrostática?

¿Cómo manifestar el reacomodamiento de cargas en un conductor?

¿Cómo construir un péndulo eléctrico?

 
Electróforo de Volta, Plancha de Telgopor y Paño de Lana
Electróforo de Volta, Plancha de Telgopor y Paño de Lana

 

¿Cómo producir y almacenar cargas eléctricas?

¿Cómo construir un Electróforo de Volta?

 
Molinete eléctrico
Molinete Electrostático

 

¿Cómo manifestar el efecto de las puntas?

¿Cómo construir un Molinete eléctrico?

 
Jaula de Faraday
Jaula de Faraday

 

¿Cómo es el campo eléctrico dentro del espacio rodeado por un conductor?

¿Cómo anular un campo eléctrico?

¿Cómo construir una Jaula de Faraday?

 
Condensador plano (una versión moderna de la botella de Leyden)
Condensador Plano (la versión moderna de la botella de Leyden) ¿Cómo almacenar cargas eléctricas?

¿Cómo construir una botella de Leyden? ¿Cómo hacer lo mismo ocupando menos espacio?

 
Ping Pong eléctrico
Ping Pong Electrostático (modelo de transporte discreto de cargas)

 

¿Cómo visualizar el flujo de cargas?

¿Qué es una corriente?

¿Cómo construir un Ping Pong eléctrico?
(una demostración interesante del transporte discreto de cargas)

 
Circuitos eléctricos
Circuitos eléctricos básico en corriente continua y alterna ¿Cómo construir fácilmente circuitos eléctricos?
Hay que fabricar:

Multímetro: no hay más remedio que comprarlo hecho

 
Interacción entre corrientes de diferentes configuraciones geométricas
Soporte polifuncional para estudiar interacción entre corrientes con distintas config.ciones geométricas

 

¿Cómo construir un conjunto para estudiar las interacciones entre diferentes corrientes eléctricas?

Juego de conductores y bobinas para estudiar fuerzas magnéticas entre corrientes

 
Minibrújula Colgante

 

¿Cómo construir una minibrújula?

 
Espectro de Corrientes Rectilíneas
Espectro magnético de una corriente rectilínea

 

¿Cómo conseguir el espectro de una corriente rectilínea?

 
Espectro de Corrientes Circulares
Espectro magnético de una corriente circular

 

¿Cómo conseguir el espectro de una corriente circular?

 
Espectro de Bobinas planas dobles (tipo Helmholtz y de campos enfrentados)
Espectro magnético de dos bobinas en config.ción de Helmholz Espectro magnético de dos bobinas planas con corrientes circulando en sentidos contrarios

 

¿Cómo conseguir el espectro de un par de bobinas planas?

 
Espectro de un Solenoide
Espectro magnético de un solenoide

 

¿Cómo construir un Solenoide?

 
Espectro de un Solenoide Toroidal
Espectro magnético de un toroide

 

¿Cómo construir un solenoide toroidal?

 
Espectro de un Imán Permanente
Espectro magnético de un imán plano (nótese la similitud con el espectro de una bobina plana)

 

¿Cómo conseguir el espectro de un imán permanente?

 
Transformador
Transformador con núcleo móvil

 

¿Cómo construir un transformador de acoplamiento variable?

 
Levitador Magnético
Levitador magnético (transformador con secundario/s móviles en cortocircuito)

 

¿Cómo construir un Levitador Magnético?

 
Motor de inducción
Motor de inducción con campo rotante y Jaula de Ardilla

 

¿Cómo construir un motor de inducción? (sin escobillas)

 
Autoría
  Ing. Agustín J. Frascino - Córdoba - Argentina Las guías constructivas y de trabajos prácticos aquí presentadas fueron creadas por el Ing. Agustín J. Frascino (QEPD 15-II-08) con la ayuda del Ing. Sergio San Román con el objeto de fomentar el trabajo experimental en la Enseñanza de la Física, aún en los casos en que la escasez de recursos económicos parecerían forzar a docentes y alumnos a contentarse con clases de tiza y pizarrón.

Para quienes decidan armar algunos de los aparatos aquí propuestos, nos permitimos recordarles que bajo costo no significa baja calidad o montaje descuidado. Recomendamos trabajar con prolijidad, respetando las dimensiones y materiales indicados. Los resultados serán a menudo sorprendentes, y en el camino se habrá aprendido algo más que Física.

Estas guías pueden reproducirse libre y gratuitamente, con la sola condición de mencionar su procedencia y autoría.

 
Temas relacionados
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