PROYECTO DE FÍSICA III

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA DE CIENCIAS QUIMICAS

INGENIERIA EN BIOTECNOLOGIA AMBIENTAL

Materia: Física III Semestre: Tercero A

Tema: Alumbrado eléctrico por ausencia de luz

Nombres: Christian Orlando Camacho Fecha: 05/12/2011

Cristhian David Chicaiza

Elva Gioconda Chacha

Kristina Estefanía Fernández

1.-TEMA: (Gioconda)

SIMULADOR DEL ALUMBRADO PÚBLICO CON UN LDR

2.-OBJETIVOS:

2.1.- Objetivo General:

Entender cómo funciona el alumbrado público por medio de un circuito

2.2.- Objetivos Específicos:

Analizar cómo funciona un LDR.

Identificar que realiza un transistor.

Interpretar nuestro circuito y su funcionamiento.

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3.-INTRODUCCION:(Kristina)

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por el que se desplazan las cargas eléctricas.

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

Corriente continua, en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma dirección. Su polaridad es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de una carga. A este tipo de corriente se le conoce como corriente continua y es generada por una pila o batería.

La intensidad del flujo de los electrones de una corriente eléctrica que circula por un circuito cerrado depende fundamentalmente de la tensión o voltaje (V) que se aplique y de la resistencia (R) en ohm que ofrezca al paso de esa corriente la carga o consumidor conectado al circuito. Si una carga ofrece poca resistencia al paso de la corriente, la cantidad de electrones que circulen por el circuito será mayor en comparación con otra carga que ofrezca mayor resistencia y obstaculice más el paso de los electrones.

La resistencia de un material es una medida que indica la facilidad con que una corriente eléctrica puede fluir a través de él. La función de estos componentes en un circuito eléctrico es limitar la cantidad de corriente o dividir el voltaje.

Las dos principales características de un resistor son su resistencia R dada en ohms y la disipación de potencia W, se pueden encontrar en una amplia variedad de valores de R, desde unos cuantos ohms, hasta varios megaohms. La disipación de potencia es muy importante ya que indica la máxima cantidad de potencia que un resistor puede disipar (generalmente en forma de calor) sin sufrir un calentamiento excesivo. El término disipar significa que la potencia I2R (derivada de la ley de ohm) se desperdicia, ya que no se utiliza el calor generado.

Los detectores ópticos electrónicos, u optosensores, son dispositivos que modifican sus características eléctricas en presencia de la luz visible o invisible. Los dispositivos más conocidos de este tipo son la LDR (resistencia dependiente de la luz), el fotodiodo, el fototransistor y el detector PIR (de infrarrojos pasivo). El funcionamiento de la LDR se basa en el hecho de que la resistencia eléctrica de una película de sulfuro de cadmio (CdS) varía en función de la intensidad de la luz que incide sobre la superficie de la

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película. Esta resistencia es muy elevada en la oscuridad y es baja con una iluminación intensa.

El transistor es un dispositivo semiconductor que permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una señal muy pequeña. Cuando el interruptor SW1 está abierto no circula intensidad por la Base del transistor por lo que la lámpara no se encenderá, ya que, toda la tensión se encuentra entre Colector y Emisor. Cuando se cierra el interruptor SW1, una intensidad muy pequeña circulará por la Base. Así el transistor disminuirá su resistencia entre Colector y Emisor por lo que pasará una intensidad muy grande, haciendo que se encienda la lámpara.

5.-MATERIALES

MATERIALES

R1 = 100 KR2 = LDR

R3 = 330 Q1 = Transistor NPN  BC547

D1 = Diodo LED

4 Pilas AA

6.-PROCEDIMIENTO (Christian Camacho)

Como nuestro simulador vamos a realizarlo en un protoboard, lo primero que se hace es

colocar el Transistor NPN BC547, luego de esto unimos uno de sus polos a la parte

negativa, unimos el transistor LDR en conexión con su base y el extremo negativo o

perno emisor del receptor que está unido a la parte negativa, ahora unimos el resistor de

100 K a la base del transistor y al extremo positivo del circuito, luego colocamos el

resistor de 330 en unión con el extremo positivo del circuito, y por último realizamos

una unión entre el Led y el resistor de 330 que esta unido al transistor; y el resistor de

100k. Entonces por medio de este circuito la LDR recibe luz y disminuye su resistencia

(tendrá un valor comprendido entre varios cientos de ohmios y algún K), por lo que en

el divisor de tensión formado por R1 y LDR, prácticamente toda la tensión de la pila

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estará en extremos de R1 y casi nada en extremos de la LDR, en estas condiciones no le

llega corriente a la base, el transistor estará en corte y el diodo no lucirá.

Cuando la luz disminuye, la resistencia de la LDR aumenta (puede llegar a valer varios

cientos de K) por lo que la caída de tensión en la LDR aumenta lo suficiente para que

le llegue corriente a la base del transistor, conduzca y se encienda el diodo LED.

7.-RESULTADOS (Cristhian David)

Los resultados fueron satisfactorios el circuito sirvió debido al concepto de

funcionamiento del LDR que cuando recibe luz y disminuye su resistencia, no le llega

corriente a la base por lo cual, el transistor estará en corte y el diodo no se encenderá y

cuando la luz disminuye, la resistencia de la LDR aumenta llegando a valer varios

cientos de K por lo que la caída de tensión en la LDR aumenta lo suficiente para que le

llegue corriente a la base del transistor se conduzca y se encienda el diodo LED.

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10.-CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

10.1.-CONCLUSIONES

Se analizó cómo funciona un LDR, el cual se basa en el hecho de que su resistencia eléctrica, compuesta por sulfuro de cadmio (CdS) varía en función de la intensidad de la luz que incide sobre su superficie, esta resistencia es muy elevada en la oscuridad y es baja con una iluminación intensa.

Se identificó que realiza un transistor el cual es un dispositivo semiconductor

que permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una

señal muy pequeña, así, cuando el interruptor está abierto no circula intensidad

por la Base del transistor por lo que la lámpara no se encenderá, ya que, toda la

tensión se encuentra entre Colector y Emisor pero cuando se cierra el

interruptor, una intensidad muy pequeña circulará por la Base, disminuirá su

resistencia entre Colector y Emisor por lo que pasará una intensidad muy

grande, haciendo que se encienda la lámpara.

Se interpretó nuestro circuito y su funcionamiento diciendo que lo que hace que

funcione nuestro sistema es la unión del transistor que permite el flujo eléctrico

con el LDR que es el resistor dependiente de luz el cual hace que bajo su

funcionamiento ambos funcionen la lámpara en un medio donde se carece de luz

debido a que su resistencia es mucho mayor en este ambiente y el trabajo del

transistor se basa en esta resistencia.10.2.-RECOMENDACIONES

Se debe tratar de utilizar la menor cantidad de recursos por lo cual antes de realizar la compra de materiales se debe determinar la magnitud del simulador y la cantidad de materiales a utilizar además de probar cada uno de los materiales con un voltímetro para reconocer que no estén con defectos y dañen nuestro experimento.

12. BIBLIOGRAFÍA

Acosta Virgilio, Alonso Marcelo, Introducción a la Física 1982 23ª edición Editorial Talleres litográficos, Bogotá Colombia.

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