Manual Kit de Electronica

 

MANUAL DE KIT DE ELECTRÓNICA

 

Índice Manual de Kit de Electrónica

5

¿Qué es el kit de electrónica y para qué sirve?

5

Componentes del kit: funcionamiento y recomendaciones de uso

5

Tablero

5

Conectores

6

Interruptores

6

Resistencias

7

Capacitores

8

Energía

9

Semiconductores

10

Transistores y tiristores

11

Displays

11

Actuadores

12

Sensores

12

Luz

12

Sonido

12

Humedad

13

Vibración

13

 

Circuitos integrados

13

Música

13

 Alarma

13

Guerra espacial

13

Media onda

14

 Amplifcador

14

Radio FM

14

Grabación y reproducción

14

Canciones

14

Sockets y elementos

14

Herramientas

15

Elementos extra

15

Bocinas

15

 Antena

16

Transformador

16

Imán

16

Hélice

16

Cables con broche

16

Conector de osciloscopio

16

Nomenclaturas en electrónica

17

Niveles

17

 

Contenidos del CD

18

¿Qué es la electricidad?

19

¿Qué es un circuito eléctrico?

19

Qué no hacer con el kit de electrónica

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Provocar un cortocircuito

20

Usar una bombilla pequeña en lugar de la grande

20

Exponer los componentes del kit al agua

20

Exponer el kit a temperaturas elevadas

21

Desprender los componentes de forma brusca

21

Errores de uso más frecuentes y soluciones

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Ligas a recursos y repuestos

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Manual de Kit de Electrónica  ¿Qué es el kit de electrónica electrónica y para qué sirve? sirve? El kit de electrónica es un material didáctico con el cual es posible crear circuitos eléctricos profesionales y realizar diversas experimentaciones, utilizando piezas intercambiables y de fácil conexión (de tecnología plug & play). Está diseñado en plásticos de alta resistencia e ilustrado con una nomenclatura de fácil comprensión, lo cual hace que aprender electrónica sea muy sencillo y divertido.

Componentes del kit: funcionamiento y recomendaciones de uso.

• Tablero El tablero es una pieza de plástico con postes repartidos a la misma distancia. Estos postes ayudan a sujetar cada uno de los componentes para formar un circuito sobre el tablero.

Las piezas del kit cuentan con broches tipo botón que se unen entre ellos, formando así los circuitos eléctricos. Los broches se insertan acoplándose y presionando fuertemente sobre ellos hasta escuchar un “clic”.  5

 

RECOMENDACIÓN  • Se debe centrar centrar el broche antes de generar generar fuerza abajo pues quebrarse el poste. • hacia Al desprender las podría piezas se deben jalar hacia hacia arriba y no de lado para evitar quebrar los postes.

Conectores Los conectores son todas las piezas azules que se encuentran en el kit. Actúan como cables que ayudan a conducir la corriente de un extremo a otro. Su tamaño está dado por la cantidad de broches que abarca, van desde un solo broche (Pieza #1) hasta los siete broches (Pieza #7).

Interruptores Los interruptores son también conductores de corriente eléctrica, con la diferencia de que también pueden impedirla en el momento en que se activan. Funcionan como puentes levadizos que permiten o no el paso de la energía eléctrica. Los interruptores se identican en el kit por el color verde y por tener los números: 13, 14 y 15. Algunas otras piezas pueden ser verdes y no ser interruptores.

Interruptor #13 o Interruptor magnético Funciona acercando un imán a los lados del interruptor. Cuenta con dos láminas que se unen y permiten el paso de la corriente al acercarse un campo magnético.

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RECOMENDACIÓN  El interruptor magnético tiene un encapsulado de cristal dentro, para mantenerlo mantenerlo en buen estado se debe de manipular con cuidado y evitar golpes y caídas.

Interruptor #14 o Interruptor presión Funciona simplemente con presionar la lámina superior, el circuito se cierra y permite el paso de la corriente eléctrica.

Interruptor #15 o Interruptor deslizable Este interruptor cuenta con un botón deslizable, en una posición está apagado y en la otra encendido. 15

Resistencias Las resistencias son elementos eléctricos que tienen una cierta capacidad de oponerse al paso de la corriente eléctrica. Su forma es como la de una salchicha y cuentan con pequeñas líneas de colores. En el kit se encuentran identicadas con el color amarillo y los números: 30, 31, 32, 33 y 34. 32

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Cada resistencia tiene una capacidad diferente, la cual se mide en OHMs (Ω). En el mercado existen muchos tamaños pero en el kit sólo se tienen valores de: Ω

100 1,000 Ω 5,100 Ω 10,000 Ω 100,000 Ω Entre más grande sea el valor de la resistencia, mayor será su capacidad de impedir el paso de la energía. Las resistencias no tienen una polaridad, por lo que no es necesario cuidar la dirección de conexión. También es posible contar con un resistor variable, el cual es capaz de cambiar su capacidad de resistencia al variar una perilla. El resistor variable es la Pieza #53.

Capacitores Son condensadores eléctricos que almacenan una energía eléctrica para diferentes usos. No es el mismo principio de una batería, pues el capacitor no puede mantener un ujo constante de energía. En el kit se encuentran identicadas de color verde y tienen diferentes formas físicas, que van desde un parecido a chicles hasta pequeñas baterías. Cuentan con números de identicación: 40, 41, 42, 43 y 44.

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Cada capacitor tiene una “capacitancia” diferente, la cual se mide en Faradios. En el mercado existen muchos tamaños pero en el kit sólo se tienen valores:

0.02 Microfaradios 0.1 Microfaradios 10 Microfaradios 100 Microfaradios 470 Microfaradios Entre más grande sea, mayor será su capacidad de capacitancia. Los capacitores electrolíticos sí tienen una polaridad, por lo que es necesario cuidar la dirección de conexión. Los electrolíticos se caracterizan por su forma de pequeña batería y su polaridad está ilustrada en su diagrama. También es posible contar con un capacitor variable, el cual es capaz de cambiar su capacitancia al variar una perilla. Piezas #54.

Energía

En el kit existen dos tipos de piezas capaces de proporcionar energía en el circuito. La primera es mediante un portabaterías “AA”. El kit cuenta con 2 piezas de este tipo, marcadas con el número #19.

Estos portabaterías cuentan con un protector de cortocircuito que evita que los elementos conectados al circuito se dañen en de un corto. protección, el fusible se funde y un caso pequeño LED rojoComo se enciende cuando esto sucede.

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RECOMENDACIÓN  • Tener siempre a la mano repuestos de fusibles en caso de cortocircuito. Puedes tienda electrónica como: fusiblepedirlos fusibles s de tuboendeuna vidrio tipode europeo de 2 Amperes y 250 Vca. • Nunca realizar un puente entre las terminales de las  piezas  pie zas #19 #19,, pues pues es una for forma ma rá rápid pida a de de fun fundir dir el fus fusibl ible. e.

La segunda manera de generar energía es haciendo uso de la pieza #19B, la cual cuenta con celdas que transforman la energía solar en eléctrica. Es una energía limpia.

Semiconductores Estos elementos se nombran así pues sólo pueden conducir la corriente eléctrica en una sola dirección. Tal es el caso de un diodo LED. En el kit tenemos la pieza #57, un diodo que sólo tiene la función de permitir el paso de la corriente eléctrica en un sólo sentido. Si se invierte de polaridad, el diodo no permite el paso de la corriente eléctrica.

Lo mismo pasa para los diodos LED,piezas: 17, 26 y 37.

Los LED’s al ser semiconductores sólo pueden emitir luz cuando se encuentran polarizados de la manera adecuada. Si están invertidos simplemente no encienden.  10

 

Transistores y tiristores Son dispositivos semiconductores capaces de entregar una señal de salida comofuncionar respuesta de una señal recibida. transistores pueden como amplicadores deLos señal dependiendo a su conguración de conexión. Su función es muy parecida a la de los interruptores, pues permiten el paso de una corriente sólo cuando son polarizados debidamente en su terminal base. Los transistores tienen el número 51 y 52. El tiristor actúa como un diodo semiconductor que depende de un pulso de activación independiente. A diferencia de su primo el transistor, el tiristor permanece abierto al paso de la corriente eléctrica después de haber retirado el pulso de activación. El tiristor tiene el número 59.

La diferencia entre los transistores se encuentra en la polaridad de trabajo, pueden ser NPN o PNP.

RECOMENDACIÓN  Nunca conectar los transistores de una manera diferente a la que especifique el proyecto pues podría dañarse y su reparación tendría que realizarse por un especialista.

Displays El kit cuenta con un display de 7 segmentos, con el cual es posible formar números o algunas letras. La pieza tiene el número: 58.  11

 

Este display cuenta con siete espacios que juntos forman un número ocho. Cada espacio es un LED que se puede controlar individualmente para formar letras o números.

Actuadores Un actuador convierte una energía en un movimiento, por ello un motor se considera un actuador, pues transforma energía eléctrica en movimiento. El motor está señalado con el número 24.

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Sensores Un sensor es aquel elemento eléctrico que tiene relación con su entorno, por eso es que son usados como el medio para realizar las lecturas de un ambiente. En el kit contamos con los siguientes sensores:

• Luz Este sensor funciona igual que una resistencia, varíaa su capacidad resistiva de pero acuerdo la cantidad de luz que se encuentra a su alrededor.

• Sonido Esta pieza no es meramente un sensor, pero se considera como parte de un sensor de sonido, pues es un micrófono que percibe las ondas de aire y las convierte en pulsos eléctricos que después pueden ser transforma transformados dos nuevamente en un sonido.

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• Humedad Este sensor está compuesto por dos placas de cobre separadas por milímetros, que al hacer contacto con el agua, forman un puente por donde pasa la corriente eléctrica.

• Vibración Este sensor detecta las vibraciones de su entorno mediante dos terminales separadas milimétricamente: una cuenta con un resorte que al vibrar hace contacto con la otra terminal, logrando el puente por donde pasa la corriente eléctrica.

Circuitos integrados Los circuitos integrados con los que cuenta el kit están diseñados para una tarea especíca y no pueden ser usados más que para eso.

• Música Circuito reproductor de música.

• Alarma Reproductor de sonidos de diferentes tipos de sirenas de emergencia.

• Guerra espacial espacial Reproductor de sonidos similares a los que se usan en juguetes temáticos del espacio.

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• Media onda Circuito transmisor de señal de onda corta.

•  Amplifcador  Circuito amplicador de ondas eléctricas.

• Radio FM Circuito sintonizador de estaciones de radio por banda FM.

• Grabación y reproducción Circuito que graba y reproduce sonidos provenientes de un micrófono.

• Canciones Circuito que reproduce timbres musicales.

Sockets y elementos Los elementos como las bombillas necesitan de un portador, las piezas #18 y #27 son portalámparas (sockets) diseñados para cada tipo de bombilla del kit.

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RECOMENDACIÓN  • Se debe de tener mucho cuidado al momento de usar las bombillas pues son frágiles y pueden romperse. • No se debe usar la bombilla pequeña en lugar lugar de la grande pues voltajes superiores a los 3 voltios pueden fundirla.

Herramientas Se incluye en el kit un medidor de voltaje, el cual indica mediante una aguja la cantidad que pasa a través del circuito (Pieza #56). Cada terminal debe de colocarse en una polaridad diferente para lograr una medición adecuada.

Ejemplo:

Elementos extra • Bocinas Las bocinas son los elementos que convierten los pulsos eléctricos en ondas que el ser humano interpreta como sonidos (Pieza #20).

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• Antena La antena es un elemento electrónico electrónico que sirve como medio para transmitir ondas de radio (Pieza #36)

• Transformador  Un transformador de energía es aquel que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico (Pieza #76).  

• Imán El imán sirve para la activación del interruptor magnético.

• Hélice La hélice se coloca sobre el motor.

• Cables con broche broche Estos pueden ser usados para conectar un extremo de un circuito a otro sin necesidad de usar demasiados broches azules.

• Conector de osciloscopio osciloscopio Esta pieza compuesta por dos cables caimán y un conector de audio es usado en un la aplicación “osciloscopio” para conectar circuito a una entrada de audio de una PC.  16

 

Nomenclaturas en electrónica Existe una nomenclatura universal para cada tipo de elemento eléctrico. Esta nomenclatura se encuentra ilustrada sobre cada unos de los componentes del kit.

Cable conductor

Interruptor

Pila

Batería

V

Interruptor

Bocina

Voltímetro

Condensador

Resistencia

Micrófono

Resistencia variable

Transistor

Resistencia variable

RDL (resistencia dependiente de la luz)

Diodo sentido permitido (convencional)

Capacitor variable

Diodo emisor de luz

Tiristor

M

Inductancia

Motor

Niveles Cuando se elabora un circuito eléctrico sobre el tablero se pueden llegar a utilizar hasta 3 “niveles” de posicionamiento de las piezas:

1. El nivel 1 son todas las piezas que van conectadas directamente sobre el tablero de trabajo.

2. El nivel 2 son aquellas piezas que se conectan encima de las de nivel 1 y que en ocasiones requieren de conectores #1 para sostenerse sobre el tablero.

3. El nivel 3 es poco usado. Son aquellas piezas conectadas sobre el nivel 2. Es importante conectar cada nivel exactamente como se muestra en los diagramas de trabajo ya que una mala conexión podría causar que el circuito no funcionara en lo absoluto.  17

 

Contenidos del CD En el kit se incluye un CD con los instructivos de armado de los proyectos recomendados por el fabricante. Al insertarlo en una computadora se despliega el siguiente menú:

Cada círculo de color es una opción a la cual se puede acceder. Se despliega el instructivo del fabricante en formato PDF, donde se explica con detalle cómo trabajar con el material y las conguraciones necesarias para realizar sobre el software de osciloscopio incluido en el mismo CD. Se abre el catálogo de experimentos que recomienda el fabricante (en formato PDF). Este catálogo incluye todos los proyectos que son posibles de realizar, no obstante no existe una guía que explique el porqué del funcionamiento de estos.

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Se abre otro manual en formato PDF pero con proyectos especiales para trabajarse con el osciloscopio. También se muestra en el mismo cómo conectar los cables sobre el circuito y hacia la terminal del micrófono de la computadora. Se abre el osciloscopio osciloscopio digital. Es importante realizar las conguraciones que se describen en el instructivo del fabricante. (Círculo amarillo).

Esta opción abre una página de navegador predeterminado predeterminad o donde se redirecciona a la página web de Adobe reader para la descarga gratuita del software. (Requiere conexión a Internet).

 ¿Qué es la electricidad? electricidad? Es una propiedad física que se entiende como el ujo de cargas eléctricas a través de materiales conductores. Básicamente signica el ujo de partículas cargadas eléctricamente a través de los materiales con mayor capacidad de conductividad. Esas cargas presentan fenómenos físicos como la estática generada por la fricción.

 ¿Qué es un circuito circuito eléctrico? eléctrico? Es el conjunto de elementos conectados entre sí, los cuales forman un recorrido continuo por donde las cargas eléctricas pueden desplazarse.

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Qué no hacer con el kit de electrónica • Provocar un cortocircuito Los cortoscircuitos se generan cuando polos opuestos de la corriente eléctrica entran en contacto directo entre sí.

• Usar una bombilla pequeña en lugar de la grande Cada bombilla incluida en el kit está diseñada para diferentes cantidades de voltaje, la pequeña soporta voltajes menores a 3 voltios (2 baterías AA) y la grande soporta hasta 6 voltios (4 baterías).

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• Exponer los componentes del kit al agua Los componentes del kit no están protegidos contra líquidos. Si necesitas usar agua en alguno de los proyectos, se debe cuidar no mojar en exceso los componentes.

     K

      A

   5      9  

    G

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• Exponer el kit a temperaturas elevadas El kit cuenta con una celda solar que transforma los rayos solares a energía eléctrica para un uso demostrativo y no permanente. Por lo que no es recomendado usar el kit bajo el sol por periodos largos de tiempo.

    G

    9      5    A

    K

• Desprender los componentes componentes de forma brusca Las piezas del kit se unen con broches de metal, estos broches pueden desgastarse si se separan bruscamente.

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Errores de uso más frecuentes y soluciones

Problema

El circuito no funciona

Se enciende un LED rojo en el portabaterías y no funciona

El circuito no reproduce sonidos ni melodías Los sonidos son bajos o del el movimiento motor es lento

Las bombillas no encienden

Solución • Verica que la conexión es tal cual aparece en el libro del alumno. • Comprueba que las baterías baterías están en buen estado y que las piezas están unidas rmemente entre ellas y sobre la base de plástico. El LED rojo indica que se fundió el fusible, reemplázalo por el que en el kit. En caso de agotarse losestá repuestos revisa el apartado “Ligas a recursos y repuestos ” para la adquisición de componen componentes. tes.

• Examina la conexión entre broches. • Verica la correcta polaridad de los elementos semiconductores.

Intercambia los conectores azules, por ser las piezas de mayor uso, los broches se desgastan provocando falsos contactos.

Revisa el lamento interno, si está completo puede ser sólo un falso contacto. Pero si se encuentra quebrado entonces se han fundido, por lo que es necesario reemplazarlo por uno nuevo. Te invitamos a revisar “Ligas a recursos y repuestos”.

 

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Ligas a recursos y repuestos Para mayor información sobre los componentes del kit, visita la página ocial del fabricante: http://www.steren.com.mx Para repuestos de fusibles revisa las siguientes características: características: • Fusible tubo de vidrio tipo europeo 2 Amperes y 250 Vca Vca

Puedes comprarlo dando clic en la siguiente liga: http://www.ster http:// www.steren.com.mx/ en.com.mx/catalogo/pr catalogo/prod.asp?f=&sf=71&c=684&p=1839 od.asp?f=&sf=71&c=684&p=1839 Para repuestos de bombillas revisa las siguientes características: características: • Foco miniatura miniatura de rosca 2.5 voltios

Puedes comprar un repuesto de característi características cas similares dando clic en la siguiente liga: http://www.ster http:// www.steren.com.mx/catalo en.com.mx/catalogo/pr go/prod.asp?p=2483&feature=youod.asp?p=2483&feature=youmay-also-like-from-prod • Foco miniatura miniatura de rosca 6 voltios

Puedes comprar un repuesto de característi características cas similares dando clic en la siguiente liga: http://www.steren.com.mx/catalogo/prod. asp?p=2480&feature=youmay-also-like-from-prod Para cualquier información sobre los kits y sus componentes te invitamos a visitar el micrositio Web de Robotopia: www.robotopia.com.mx

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