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Construcción De Sencillos Circuitos Electrónicos
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Construcción de sencillos circuitos electrónicos: Jugando con masa conductora
Procedimiento para realizar masa conductora y masa aislante. Masa Conductora
Materiales: Cantidad 1 1y½ 1 3 1 1
Descripción Taza de Agua Tazas de harina Taza de sal Cucharadas de cremor tártaro Cucharada de aceite vegetal Colorante de alimentos
Procedimiento: 1. Mezclar el agua, una taza de harina (reservar media taza para el amasado), la sal, el cremor tártaro, el aceite vegetal, y colorante de alimentos en una olla de tamaño mediano. 1! !
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2. Cocinar a fuego medio y revolver continuamente.
3. La mezcla comenzará a hervir y empezarán a verse trozos de masa.
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4. Mantener la agitación de la mezcla hasta que se forme un bollo en el centro de la olla.
5. Una vez que se forme el bollo, colocar en una superficie ligeramente enharinada.
ADVERTENCIA: El bollo va a estar muy caliente. Le sugerimos aplanarlo y dejarlo que se enfríe durante un par de minutos antes de manejarlo. 6. Lentamente, amasar la harina restante agregándosela al bollo hasta que haya alcanzado la consistencia deseada.
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7. Guardar en un recipiente hermético o bolsa de plástico. Mientras que esté en la bolsa, el agua de la masa va a crear condensación. Esto es normal. Sólo hay que amasar la masa después de sacarlo de la bolsa y quedará como nuevo. Si se almacena correctamente, la masa podrá mantenerse durante varias semanas.
Masa Aislante
Materiales: Cantidad 1y½ ½ 3 ½
Descripción Taza de Harina Taza de azúcar Cucharadas de aceite vegetal Taza de agua destilada (desmineralizada)
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Procedimiento: 1. Mezclar los ingredientes sólidos y el aceite en una olla o recipiente grande, dejando de lado ½ taza de harina que se utilizará más tarde.
2. Mezclar una pequeña cantidad de agua destilada (aproximadamente 1 cucharada.) y revolver.
3. Repetir este paso hasta que la mayoría del agua sea absorbida por la mezcla. 4. Una vez que la mezcla encuentre la consistencia deseada, amasarla y formar un "bollo". Agregar más agua en la masa hasta que se tenga una forma de masa pegajosa de textura similar.
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5. Agregar la harina restante a la masa, hasta obtener una textura deseada. 6. Guardar en un recipiente hermético o bolsa de plástico. Mientras que esté en la bolsa, el agua de la masa va a crear condensación. Esto es normal. Sólo hay que amasar la masa después de sacarlo de la bolsa y quedará como nuevo. Si se almacena correctamente, la pasta deberá mantenerse durante varias semanas.
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Nociones Básicas de Electrónica y Electricidad
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Nociones básicas de Electrónica y Electricidad Circuitos La materia está formada por átomos, estos átomos a su vez están formados por electrones (carga negativa: -), protones (carga positiva: +) y neutrones (carga neutra).
Si un átomo tiene la misma carga de electrones que de protones, tienen carga neutra. Así, cuándo un electrón sale de la órbita del átomo decimos que el átomo tiene carga positiva.
Este electrón libre puede ser atraído hacía otros átomos dónde falta un electrón, ahí tenemos la corriente eléctrica.
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Un circuito eléctrico es aquel por el que circula la corriente. Está constituido por una fuente o generador (en el dibujo es una pila de 9 Volt) que proporciona energía eléctrica, un conductor (cables) y otros elementos, normalmente pasivos, llamados así al absorber la corriente. Entre estos elementos pasivos tenemos R (Resistencias), LEDs (diodo emisor de luz) como otros.
En la figura anterior se ha representado en forma simbólica el camino de la corriente, del polo positivo al negativo mediante las flechas sobre los conductores.
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Voltaje o Tensión. El voltaje es la fuerza que hace que los electrones se muevan de un átomo a otro. Se mide en Voltios (V), también es llamado Tensión o diferencia de potencial. Su nombre se lo debemos al inventor de la pila Alejandro Volta. Este voltaje se reparte por todo el circuito, por lo tanto la suma del voltaje, o mejor dicho de la caída de dicho voltaje en todos los elementos del circuito, tiene que ser iguali al voltaje referenciado en la fuente. Hay un símil entre el voltaje y un circuito hidráulico:
En la figura tenemos tres depósitos con la salida al mismo nivel cada uno. Por la tubería del depósito "B" el agua saldrá a mayor presión que por el "A" (Al estar a distintos niveles). Sin embargo y puesto que aplicamos presión con un émbolo al "C" la presión de salida de este, será mayor que en "A", aún cuando se halle a la misma altura que éste. Por dicho motivo a la tensión también se llama diferencia de potencial.
Intensidad y/o Corriente. Aplicando el símil anterior, la corriente es el caudal del agua, -recordar que el mismo es la cantidad de "agua" que pasa por unidad de tiempo-. Así, al aumentar el voltaje también aumenta la presión del circuito, con lo que la corriente también crece.
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Como conclusión podemos decir que la corriente es la cantidad de electrones que atraviesa un conductor en una unidad de tiempo. Se mide en Amperios (A), y su descubrimiento se lo debemos a André Marie Ampere.
La corriente depende de la presión o tensión del circuito y de la resistencia de éste:
En la figura anterior, podemos ver el símil del circuito de corriente eléctrica con circuito hidráulico. Bien, hemos dicho que la corriente depende de: - TENSIÓN (V), definida anteriormente. - RESISTENCIA (R), definida a continuación. Si tenemos dos depósitos iguales y aplicamos la misma tensión V tenemos que: La corriente en el depósito de la izquierda con una sección de salida mayor. ¿Cómo será? Será grande. Y la corriente en el depósito de la derecha con una sección de salida menor. ¿Cómo será? Será pequeña. Ahora entra en juego la definición de resistencia: ¿Dónde hay menos resistencia en el de la izquierda o en el de la derecha? Hay menos resistencia en el de la izquierda y por tanto la corriente será mayor. La corriente relaciona la cantidad de agua o electrones que pasa por unidad de tiempo.
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Vamos a ver esto ahora en un circuito eléctrico.
Estos circuitos están formados por una fuente de alimentación o pila de 12 V y una resistencia de 10 ohmios en el de la izquierda, el circuito de la derecha no tiene resistencia (en realidad esto sería un cortocircuito en la pila). ¿En estos circuitos dónde tenemos menos resistencia a la corriente eléctrica? En el B, puesto que no hay nada que se interponga a la corriente, y por tanto fluirá al 100% en todo el circuito. Ahí tenemos que la resistencia es "0", es como si no hubiéramos puesto tubería de salida al depósito y saliese toda el agua de golpe. Al poner una resistencia o tubería con mucho grosor en el A, la corriente baja. Respecto a la corriente podemos agregar que con el paso de 100mA por un tiempo determinado nos puede causar la muerte. Con 3 mA ya notamos un cosquilleo.
Potencia. Es la relación entre el voltaje y la corriente, y se mide en Watios (W). P=VxI Como ejemplo de potencia, tomemos el de un simple foco de nuestra casa de 100W, como sabemos la tensión de la red eléctrica es de aproximadamente 220 Volts.
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Utilizando la fórmula anterior la corriente que circula por el foco es de: I = P / V = 100 / 220 = 0,45 Ampers Se utiliza las lámparas de bajo consumo, para bajar la corriente que circula por el conductor y disminuir la potencia de consumo con la misma luminosidad. Por lo tanto, una lámpara de bajo consumo de 20 W equivale a un foco de 100. Por lo que la corriente es de: I = P / V = 20 / 220 = 0,09 Amperes Se puede observar la gran diferencia de corriente.
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Salvo pérdidas despreciables.! 12!
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Nociones Básicas de Electrónica y Electricidad
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Ejercicios con masa y elementos eléctricos Es importante tener en cuenta que esto es simplemente una lista de sugerencias. Los animamos a probar sus propias variaciones de las actividades enumeradas a continuación. Materiales: Ítem 1
Cantidad 1
Descripción Batería de 9V
2
1
Conector para batería de 9V
3
2 2 2 Otros
Leds Rojos Leds Verde Leds Amarillos Otros colores y formas
4 5
1 1
Mts. Cable negro de 0,5 mm Mts. Cable rojo de 0,5 mm
6
6
Terminal tipo U
7
1
Motor de 12 V
8
1
Buzzer o resonador de 12V
Imagen
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Herramientas: Ítem 1
Cantidad 1
Descripción Soldador
2
1
Estaño
3
1
Pinza de punta
4
1
Alicate de corte
5
1
Rollo de cinta aisladora
Imagen
Se puede usar un microprocesador (usamos un Arduino para algunos de nuestros proyectos).
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EJERCICIO 1 - Circuito más simple (un LED)
El circuito más simple de construir, consiste en la utilización de una batería, un LED, y tres pequeños "bollitos estirados" de masa (dos conductores y un aislante). Para construir este circuito, separar los dos trozos de pasta conductora (morado) con un trozo de aislante de la masa (blanco). Ahora, inserte cada uno de los cables de la batería en la masa conductora, como se muestra en la imagen. Haga lo mismo con los conductores del LED, pero asegúrese de que el extremo corto de la LED se inserta en la misma pieza de pasta conductora que tiene el negro, o negativo, alambre de la batería. Es una buena práctica donde se ve claramente una emisión de luz al circular una pequeña corriente a través de la masa.
EJERCICIO 2 - Circuito con varios LEDs (circuito serie – paralelo) Circuito Serie
Un circuito en serie sólo permite una ruta de acceso para que fluya la electricidad a través de él. Tenga en cuenta que la masa actúa como una resistencia y un alambre, por lo tanto, no se necesitan resistencias adicionales como se muestra en el esquema.
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Un LED sólo funciona en una dirección. Asegúrese de que todos estén conectados con el extremo corto hacia un lado para que enciendan, de lo contario no prenderán. Nunca se conecta directamente un LED a una fuente de tensión (batería), ya que se quemará. Se pueden ir añadiendo más LEDs, sin embargo, se pondrán más oscuros, porque habrá menos disponibilidad de electricidad (corriente) para poder encenderlos. Si uno de los LED se saca, todo el circuito deja de funcionar y todas las luces se apagan. El circuito queda abierto.
Circuito paralelo
Un circuito en paralelo permite múltiples caminos para que la electricidad fluya a través de él. Hay que tener en cuenta que la masa actúa como una resistencia y un alambre, por lo tanto, las resistencias como se muestra en el esquema no son necesarias. Un LED sólo funciona en una dirección. Asegúrese de que todos estén conectados con el extremo corto hacia un lado para que enciendan, de lo contario no encenderán. Nunca se conectan directamente un LED a una fuente de tensión (batería), ya que se quemará.
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Los LEDs están conectados a la masa cada uno en su propio bucle o circuito. Dado que la electricidad fluye a través de cada LED de forma independiente, si se elimina o se quema, los otros siguen brillando con un poco más de intensidad.
EJERCICIO 3 - Circuito del Motor
Al utilizar el mismo circuito que se construyó en el ejemplo del ejercicio 1, pero reemplazando el LED por un motor, se puede añadir movimiento a las creaciones hechas con la masa. Puede que tenga que probar un número de motores diferentes antes de encontrar uno que funcione en la escultura creada.
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EJERCICIO 4 – Haciendo ruido con un Buzzer
Los zumbadores o buzzer se pueden añadir a los circuitos haciendo coincidir el cable rojo de la alarma al cable rojo de la batería y el cable negro de la alarma al cable negro de la batería.
EJERCICIO 5 – Animalito Se comienza con un trozo de masa aislante y el motor de 12V. Armar algo parecido a la figura que está a continuación.
Cubrir toda la superficie y un terminal del motor con la masa conductora.
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Tomar dos LED e introducirlos en una bola de masa aislante dejando los terminales libres.
Cubrir la cabeza con masa conductora asegurándose de que los terminales más cortitos de los LEDs entren en contacto con la "piel" o masa conductora. Cubrir el otro Terminal del Motor con los otros dos terminales de los LEDs con masa conductora. Rellenar el resto del área con masa aislante y cubrir todo con masa conductora.
Armar una pequeña cola. Hacer la nariz y las orejas. Conectar una fuente de alimentación de 9 V.
Es bueno recordar que hay muchas formas diferentes de construir circuitos y animalitos.
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EJERCICIO 6 – Banda de sonido
Este proyecto utiliza un microprocesador Arduino y un poco de masa conductora para alterar un tono musical dependiendo de la resistencia de la masa. El programa fue escrito en el microprocesador, para leer la resistencia de un trozo de masa conductora. A medida que la pieza se estira y se va aplastando, la resistencia cambia. La resistencia es entonces asignada a un tono, y junto con un sonido. El código es el siguiente: //Squishy Sound - Code written by Sam Johnson and Modified by Matthew Schmidtbauer for the Squishy Circuits Project //Port Definitions and Variable Declarations: #define SpeakerOutput 9 int analog = 0; // Common resistor connected to analog pin 0 outside leads to ground and +5V int raw = 0; // Variable to store the raw input value int frequency = 0; // Variable to store Frequency void setup() {}
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! void loop() { raw = analogRead(analog); // Read Voltage over Dough frequency = raw*2; // Calculate Frequency tone(SpeakerOutput,frequency); // Output Frequency to Sounding Device }
La imagen del circuito usado es la siguiente:
Referencias y fuentes web: http://creaconlaura.blogspot.com.ar/2011/04/ciencia-practica-con-circuitos-de.html http://courseweb.stthomas.edu/apthomas/SquishyCircuits/index.htm http://www.taringa.net/posts/hazlo-tu-mismo/12557758/Hace-circuitos-electronicos-con-plastilina.html http://parametricomutante.com/wp-content/uploads/2012/05/Como-fabricar-plastilina-conductiva.pdf https://sites.google.com/site/electronicadesdecero/tutoriales/1--nociones-bsicas-de-electricidad-corriente-acdc
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