Materiales primarios para conexiones
LED
La palabra LED viene del acrónimo de “Light Emitting Diode”, o "diodo emisor de luz". Constituye un tipo de semiconductor, cuya característica principal es convertir en luz la corriente eléctrica de bajo voltaje que atraviesa su chip. El primer led práctico se dio a conocer en 1962 por el científico Nick Holonyak en un laboratorio de General Electric en Nueva York. El color más característico del LED es el rojo, pero con el tiempo tanto la cantidad de colores como la intensidad del brillo de este han ido aumentando. Presenta ventaja sobre otras tecnologías ya que este invento no contamina el medio ambiente. El color que emite cada diodo LED en particular depende principalmente del material semiconductor que se haya empleado en su fabricación. Los leds pueden durar hasta 100.000 horas de vida. Cada compuesto químico propio del material semiconductor utilizado en la fabricación de un diodo LED permite la emisión de una luz de un color específico, correspondiente a una determinada longitud de onda del espectro electromagnético. Hoy en día se están utilizando cada vez en más lugares como semáforos, señales de tránsito, pantallas gigantes, controles remotos, etc, y es muy utilizada gracias a su larga duración como por ser agradable con el medio ambiente, ahora pudiendo utilizarse en más del 90% de todas las tecnologías de iluminación actuales. En las clases hemos utilizado este material para poder entender el funcionamiento de mecanismos en serie utilizando los leds para saber que hemos hecho todo en el mecanismo correctamente para su buen funcionamiento.
Nick Holonyak, creador del LED
Resistencia
La resistencia sirve para oponerse a las corrientes a su paso, frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas. Existen diferentes tipos de resistencias, y cuanto menor sea la resistencia, más electrones pasaran por ella, pero mientras la resistencia vaya aumentando, menor es la cantidad de electrones que pasan a través de ella. Para la creación de estos se necesitan materiales que ejerzan una resistencia eléctrica reducida llamados conductores y otros de gran resistencia llamados resistores. Entre los conductores se encuentran materiales como el oro y el aluminio. El descubrimiento de la resistencia eléctrica data del año 1827, y la persona a la cual se le atribuye es Georg Simon Ohm, un matemático y físico que vivió en Alemania hasta mediados del siglo XIX. Existen varios tipos de resistencias, entre ellas existen algunas que podemos modificar el valor de la corriente que la atraviesa, mediante varios factores externos tales como la luz, la temperatura, etc. Se necesita una resistencia diferente dependiendo de la cantidad de electrones que vayan a pasar, y estas se pueden diferenciar mediante un código de 4 colores de cada tipo de resistencia. Estas resistencias nos sirven en las conexiones para impedir el paso de demasiada corriente que pueda afectar a los leds causando que estos se quemen y dejen de servir, y también usamos diferentes resistencias dependiendo en cuanta corriente este atravesando esta.
Fotorresistencia
Es un tipo de resistencia eléctrica pero que en cambio de las resistencias normales, cuyo valor es fijo, este tipo de resistencia basa su valor en la cantidad de luz que este recibe, haciendo que su valor disminuya en lugares oscuros y que suba en lugares con mucha luz, estimulando los electrones que estén pasando a través para que pasen a través de ella basados en el sistema antes mencionado. Las fotorresistencias son parte de un grupo de sensores conocidos como fotodetectores, los cuales son dispositivos que reaccionan a la luz. Para poder ser usadas las fotorresistencias usan algo llamada Células Cds, que sirve para que el material este más cerca del rango, así que los electrones no tienen que moverse tanto, dando una ventaja ya que no se necesita un rango muy alto de luz para cambiar la resistencia en este tipo de fotorresistencia. Estas células son más sensible al espectro de luz comparadas con las de los humanos, por lo que son usadas para cámaras y farolas. Otro material con las que se pueden crear fotorresistencias es de silicona, pero las fotorresistencias hechas con este material por lo general necesitan frecuencias más altas de luz para poder conducir la electricidad. Algunos ejemplos de cómo se ustan las fotorresistencias en la vida diario son en los relojes que se iluminan en la oscuridad y en faros que se encienden instantáneamente cuando se pone el sol. En nuestra clase recién estamos empezando a utilizar las fotorresistencias pero estamos esperando poder aprender más acerca de ellas.
Potenciómetro
Un potenciómetro está conformado por 2 resistencias en serie las cuales poseen valores que pueden ser modificados por el usuario. El potenciómetro sirve para que el usuario mismo pueda controlar la cantidad de electrones que pasen a algún objeto mediante una pequeña palanca a la que el usuario puede girar para poder controlar el valor de la resistencia. El movimiento del potenciometro es el que le indica al comparador interno cuál es el nivel mínimo de luz aceptado. Se mueve la perilla y al encenderse la luz encontramos el nivel mínimo aceptado. Movemos ligeramente el potenciómetro hacia atrás hasta que la luz se apague. Luego, cualquier disminución en la luz percibida por el sensor hará que el bombillo encienda. Podemos utilizar las propiedades del potenciometro para lograr muchísimas cosas, las cuales dependen de la creatividad y la habilidad de la persona que implementa este tipo de dispositivos. La capacidad de variar la resistencia entre 2 terminales y mantenerla entre sus extremos permite que los potenciometros se utilicen como variadores de voltaje. Los potenciómetros que encontramos en el mercado vienen con un valor de resistencia determinado. Eso quiere decir que hay un límite para cada potenciómetro, por ejemplo 1k, 5k,10k..., etc. Existen usos para el potenciómetro por ejemplo existen encendedores que sirven para controlar cuanta luz queremos que pase hacia un foco en nuestra habitación, lo que permite ahorro de energía al controlar cuanta energía necesitamos. En nuestra clase ya hemos aprendido a utilizar este invento al usarlo para encender un LED.
Cables macho-macho/macho-hembra
Los cables macho-macho y macho-hembra son dos tipos de cables puente que son usados para interconectar entre sí los componentes en una placa de pruebas. se utilizan de forma general para transferir señales eléctricas de cualquier parte de la placa de prototipos a los pines de entrada/salida de un microcontrolador. Los cables puente se fijan mediante la inserción de sus extremos en los agujeros previstos a tal efecto en las ranuras de la placa de pruebas, la cual debajo de su superficie tiene unas planchas interiores paralelas que conectan las ranuras en grupos de filas o columnas según la zona. Los conectores se insertan en la placa de prototipos, sin necesidad de soldar, en los agujeros que convengan para el conexionado del diseño. Los cables macho-macho tienen una punta en cada uno de sus extremos, lo que lo diferencia del cable macho-hembra, que solo contiene una punta en un extremo y en el otro un agujero para insertar otra punta. Estos cables son muy importantes a la hora de las conexiones ya que son muy necesarios para poder pasar la corriente de un lugar a otro sin tener que conectar un objeto directo al otro. En nuestra clase usamos los cables muy a menudo ya que usamos los cables en varias conexiones con los objetos que mencionamos anteriormente, pero utilizamos con más frecuencia los cables macho-macho que los cables hembra-hembra. Al usar tanto estos cables ya dominamos estos y estamos familiarizados con él.
Protoboard
El protoboard o en español "placa de pruebas" es un tablero con orificios que se encuentran conectados eléctricamente entre sí de manera interna, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plástico, y un conductor que conecta los diversos orificios entre sí, generalmente hecho de una alineación de cobre, estaño y fósoro. El uso principal que le damos a este invento es el de la creación y comprobación de circuitos electrónicos. Además hay dos columnas de agujeros que sirven para conectar la batería a las partes positiva y negativa para poder generar la energía necesaria para las conexiones. También usamos los demás agujeros para poder lograr conectar cada objeto que hemos revisado anteriormente con algún otro. La importancia del protoboard es muy grande ya que es la base para poder crear una conexión ya que sin ella no se podrían generar las conexiones sin este, ya que lo necesitamos para realizar cada conexión con los objetos puestos anteriormente, y sin este los otros objetos no servirían para nada ya que no estarían ordenados para su uso. En la clase es uno de los primeros objetos que pidieron por lo que ya conocemos muy bien la importancia de este material y el uso que le damos a este durante los trabajos que hacemos en nuestra clase.
Batería
La batería dispositivo que consiste en una o más celdas electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada en electricidad. Existen diferentes tipos de baterías: las celdas primarias, que no son recargables, transfromando la energía química a energía eléctrica de forma irreversible, y están las celdas secundarias, las cuales son posibles de recargar al reestablecer su composición orginal al revertir el proceso de reacciones químicas en su interior. El principio de funcionamiento de un acumulador está basado esencialmente en un proceso químico reversible llamado reducción-oxidación (también conocida como redox), en el que uno de los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana electrones); es decir, un proceso cuyos componentes no resulten consumidos ni se pierdan, sino que meramente cambian su estado de oxidación y, que a su vez pueden retornar a su estado original en las circunstancias adecuadas. Las baterías son siempre usadas en cada ámbito tecnológico de nuestras vidas, haciendo casi imposible vivir en una ciudad sin energía, ya que la usamos en nuestros hogares y dispositivos electrónicos. La batería al igual que el protoboard también es una de las bases para el funcionamiento de una conexión ya que sin energía la conexión que hemos creado no serviría para nada. En la clase necesitamos de mucho la batería para crear las conexiones que necesitamos por lo que también es uno de los primeros materiales que se piden ya que se necesitan para empezar a aprender acerca de las conexiones para que estas funcionen de manera correcta.
Bibliografía
Álvarez, J. A. (Marzo
de 2012). Qué es un LED. Obtenido de AF:
http://www.asifunciona.com/fisica/ke_led/ke_led_2.htm
Álvarez, J. A.
(Septiembre de 2015). Qué es la Resistencia Eléctrica. Obtenido de AF:
http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia_1.htm
Batería Eléctrica. (s.f.). Obtenido de
Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctrica
Definición de
Protoboard y cómo utilizarlo. (8 de Agosto de 2015). Obtenido de Ingeniería
Electrónica:
https://ingenieriaelectronica.org/definicion-de-protoboard-y-como-utilizarlo/
González, A. G. (16 de
Enero de 2016). ¿Qué es y cómo funciona un potenciómetro? Obtenido de
Panama Hitek: http://panamahitek.com/que-es-y-como-funciona-un-potenciometro/
Para la parte de la programación, les dejo el siguiente video.
