Pràctiques d’electrònica sense programació

L’electricitat és un tipus d’energia, molt semblada a la calor, la gravetat, o la llum. L’energia elèctrica flueix a través de conductors, com un cable. L’energia elèctrica es pot convertir a altres energies per fer alguna cosa interessant, com encendre una llum, o fer que un altaveu emeti soroll.

Els components que pots usar per fer això, com a altaveus o bombetes, són transductors. Els transductors transformen altres tipus d’energia en energia elèctrica i viceversa. Les coses que converteixen altres formes d’energia en energia elèctrica solen anomenar-se sensors, i les que converteixen energia elèctrica en altres formes d’energia de vegades es diuen actuadors.

Vas a construir circuits per conduir l’electricitat a través de diferents components. Els circuits són bucles tancats de cables amb una font d’energia.

En un circuit, l’electricitat flueix des d’un punt d’energia de major energia potencial (habitualment referida com +) cap a un punt de menor energia potencial. La presa de terra (representada amb un – o GND) és, generalment, el punt de menor energia potencial en un circuit. Els circuits que construirem són de corrent continu (CC), la qual cosa vol dir que el corrent només viatja en una direcció.

El corrent (mesurat en amperes, amb el símbol A) és la quantitat de càrrega elèctrica que travessa un punt específic del vostre circuit. El voltatge (mesurat en volts; amb el símbol V) és la diferència en energia entre un punt del circuit i un altre. I, finalment, la resistència (mesura en ohms, amb el símbol Ω) és quant resisteix un component a l’a el flux d’energia elèctrica.

Símil:

A major voltatge en la font d’energia, més intensitat (l’aigua baixarà més ràpid), és a dir, més energia que podreu usar. Quanta més aigua hi hagi, més energia serà portada pel penya-segat (més corrent en el circuit). Si es construeixen murs (resistències) l’aigua perd energia en la baixada.

DON’T FORGET:

  1. Per construir un circuit, ha d’haver-hi una ruta tancada des de la font d’energia fins a la presa de terra.
  2. Tota l’energia elèctrica d’un circuit (voltatge) és esgotada pels components del circuit. Cada component converteix part de l’energia en una altra forma d’energia (llum, calor, so, etc).
  3. Si hi ha una connexió entre la potència i la presa de terra sense cap resistència, hi haurà un curtcircuit. En un curtcircuit, la potència i els cables converteixen l’energia elèctrica en llum i calor, habitualment en forma d’espurnes o explosió.

IMAGINA I COMENTA

Corrent en (1) = corrent en (2) + corrent en (3) = corrent en (4)

QUÈ ÉS UNA PROTOBOARD?

Les protoboards permeten construir circuits sense soldadures. Les files horitzontals i verticals de la protoboard porten electricitat a través de fins contactes de metall sota el plàstic perforat.

  1. Els 5 forats de cada columna estan connectats.
  2. Les columnes verticals exteriors estan connectades per tota la longitud de la protoboard. Solen usar-se per a connexions de potència o GND.
  3. La línia central trenca la connexió entre els dos costats de la protoboard.

EXERCICI 1

Munta el següent circuit, explica com funciona i prova’l.

LED

Un led, o díode emissor de llum, és un component que converteix l’energia elèctrica en lumínica. Els leds només permeten que l’energia flueixi per ells en una sola direcció. La pota més llarga es diu ànode (+) i és el que es connectarà a la potència, mentre que la pota més curta és el càtode (-) i es connectarà a la terra. 

RESISTÈNCIA

Una resistència és un component que resisteix el flux d’energia elèctrica i converteixi la part d’energia elèctrica en calor. Si col·loques una resistència davant d’un led, la resistència es portarà part de l’energia, per la qual cosa el led rebrà menys i brillarà menys. Les resistències permeten subministrar als components la quantitat d’energia que necessitin i no voltatge de més, ja que el component es podria cremar.

INTERRUPTORS

Un interruptor talla el flux d’electricitat, trencant el circuit quan està obert. Els interruptors que usarem es diuen momentanis o pulsadors, perquè només estan tancats quan se’ls aplica pressió. 

EXERCICI 2

Munta un circuit amb una resistència de 220 Ω, un led i un pulsador, que faci que s’ensengui el llum quan el pulsador es premi, i que s’apaguim quan el pulsador no estigui premut.

Aquest exercici és totalment electrònic, no necessita programació.

RECORDA: No es pot manipular el circuit ambl l’Arduino conectada a l’ordinador!

Pensa i resol:

  1. Quina és la font d’energia? Quin voltatge suministra?
  2. De quin color és el cable normalitzat per l’alimentació? I pel terra?
  3. Perquè cal col·locar el pulsador al mig de la protoboard?
  4. Per a què servia la resistència?
  5. Quin era l’ànode (+) i el càtode (-) d’un led?

SÈRIE I PARAL·LEL

Els components en sèrie es col·loquen un darrere de l’altre mentre que en paral·lel es col·loquen, com indica el seu nom, en paral·lel.

EXERCICI 3

Ara col·locaràs 2 pulsadors en sèrie al teu circuit, de tal forma que només si apretes els dos pulsadors, s’encendrà el led.

Pensa i resol:

  1. Quanta corrent elèctrica circularà pel primer interruptor? I pel segon?

Els components en paral·lel operen en paral·lel.

EXERCICI 4

LA LLEI D’OHM

La corrent, el voltatge i la resistència estan interrelacionats. Si canviem un paràmetre d’un circuit, aquest canvi afectarà a tota la resta.

V = I * R

La intentensitat o corrent elèctrica ve donada en ampers (A), que son 1000 mA.

Calcula:

  1. Si un LED té una intensitat de 22mA, quina resistència farem servir en un circuit fet amb Arduino?
  2. Si li col·loquem una resistència de 1000 Ω, quina intensitat li arribarà al LED? I que succeirà?

EXERCICI 5

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.