Download semaforo-circuito-electrico_-3

SEMÁFORO: UN CIRCUITO ELÉCTRICO
ESPEJO BAYONA LUIS FERNANDO
RIOS RODRIGUES RUBEN DARIO
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DE LA EDUCACIÓN
LICENCIATURA EN MATEMÁTICAS Y FÍSICA
ELECTROMAGNETISMO
GRUPO: 15
VALEDUPAR/CESAR
2016
SEMÁFORO: UN CIRCUITO ELÉCTRICO
ESPEJO BAYONA LUIS FERNANDO
RIOS RODRIGUES RUBEN DARIO
Trabajo presentado como requisito de segundo parcial en la asignatura de
electromagnetismo grupo 15 al profesor
MAG. Juan Pacheco Fernández
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DE LA EDUCACIÓN
LICENCIATURA EN MATEMÁTICAS Y FÍSICA
ELECTROMAGNETISMO
GRUPO: 15
1. PRESENTACIÓN DE LA SITUACIÓN
Diariamente vemos muchas máquinas y artefactos que utilizamos en la
actualidad necesitan de la electricidad para funcionar, y muchos de ellos
nos ayudan a comunicarnos, Algunos tienen estructuras muy simples, como
las linternas y timbres. Otros son más complejos, como los teléfonos ya
que
además de la electricidad, requieren de otras tecnologías, Un
mecanismo que nos permite comunicarnos
diario es el semáforo. Este
ordena el tránsito y comunica cuándo es posible pasar, cuándo es peligroso
hacerlo y cuándo no se debe.
Estudiaremos este experimento a una escala pequeña, donde miraremos si
los LED´S que están presentes en este acontecimiento físico obedecen a
unas de las leyes de la electrónica, tal como es la ley de ohm, como es la
relación que tiene la diferencia de potencial contra la corriente en estos
LED´S, como están evolucionan en cada instante de tiempo.
2. OBJETIVOS:
2.1 OBJETIVO GENERAL:
 Analizar el proceso de carga en el circuito eléctrico de un semáforo.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Identificar los principios físicos que presenta el circuito eléctrico en el
semáforo.
 Clasificar cada evento físico presente en el circuito eléctrico.
 Describir el fenómeno eléctrico desde el proceso de cargada dado por
el diferencial de potencial al activar el flujo eléctrico hasta la recepción
de las cargas en las resistencias manifestada en calor y Luz artificial.
 Realizar el montaje de un semáforo con los materiales necesarios.
 Explicar la función de los resistores, los alambres, del nodo, de los
interruptores en el proceso del fluido de corriente con sus respectivos
modelos matemáticos en el semáforo.
3. PROCEDIMIENTO:
En la formación de docente es fácil mencionar que la física está en el
mismo ambiente donde nos desenvolvemos pero al momento de llevarlo a
la clase con nuestros futuros estudiantes es vital definir conceptos y
vivenciarlos para hablar con convicción. Al observar la construcción de un
semáforo y recrearlo en un pequeño prototipo pudimos observar la variedad
de conceptos plasmados en un circuito eléctrico tal sencillo para la
sociedad de hoy en día. Existe fenómenos principales en el semáforo como
lo es: una batería de celular de 3,7 v alimenta dicho circuito; conectado a un
motor-reductor, para la similitud se escogen tres (3) LED´S de colores vivos
(Diodos) soldados a tres (3) resistencias, un triple como soporte de los
palitos del pote metálico con el cual se desarrolla un interruptor para que
haya fluido eléctrico en determinados tiempos y así alternar la corriente en
la LED´S –resistencias, alambres de cobre delgados para conducir las
cargas que son afectadas por el diferencial de potencia proveniente de la
batería al motor y girar el pote metálico transmitiendo cargas eléctricas a
cada LED´S.
Dicho análisis lo llevaremos a cabo teniendo en cuenta a través del
planteamiento del principio de la conservación de la carga, de la
conservación de la energía, ley de Ohm vistas en clase y de acuerdo con
los principios físicos del electromagnetismo clásico.
4. MATERIALES:











Un pote metálico de 27,5 cm de diámetro y 67,5 cm de altura.
Un alambre de cobre grueso de 13 cm de largo.
3 bombillas LED´S
3 resistencias de 1 k
Un motorreductor
Una batería de celular de 3,7 v.
8 palito de paletas
Un triple de
4 alambre de cobre delgado
Una cinta de papel.
Una liga elástica.
5. MARCO TEORICO:
5.1
Circuito eléctrico: Un circuito eléctrico es la interconexión de dos o
más componentes que contiene una trayectoria cerrada. Dichos
componentes pueden ser resistencia, fuentes, interruptores,
condensadores, semiconductores o cables.
5.2
5.3
5.4
Resistencia Eléctrica: Resistencia eléctrica es toda oposición que
encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado,
atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas o
electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito
eléctrico representa en si una carga, resistencia u obstáculo para la
circulación de la corriente.
Corriente Continua: Es aquella corriente en donde los electrones
circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluyen en la
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 (cc) o
corriente directa (cd), y se genera por una pila o bacteria.
La ley de ohm: La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la
corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente
proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente
proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar
matemáticamente en la siguiente fórmula o ecuación:
5.5
5.6
5.7
5.8
Ley de conservación de la carga eléctrica: El electrón, la primera
partícula elemental, se descubrió hace mucho, en 1897. Por lo que se
ha podido comprobar hasta el momento, es absolutamente estable y no
se desintegra en otras partículas más ligeras. La estabilidad absoluta del
electrón está garantizada por la ley de conservación de la carga
eléctrica En una interacción de partículas la carga eléctrica total ha de
mantenerse constante. El electrón es la partícula cuántica cargada más
ligera, y no puede desintegrarse en partículas más ligeras porque no
hay ninguna partícula que pueda llevarse su carga eléctrica. La ley de la
conservación de la carga eléctrica, como todas las leyes físicas, se
somete a pruebas experimentales; hasta el momento no se ha
demostrado que no se cumpla.
Un Diodo: Es un componente electrónico de dos terminales que
permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo
sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo
semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de
cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.
Un voltímetro: Es un instrumento que sirve para medir la diferencia de
potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.
Los semáforos: Son dispositivos de señales que se sitúan en
intersecciones viales y otros lugares para regular el tráfico, y por ende,
el tránsito peatonal. Se instaló el primer semáforo, diseñado por JOHN
PEAKE KNIGHT, en Londres en 1868. Además, es definido por la real
académica española como: “un aparato eléctrico de señales luminosas
para regular la circulación.
6. ¿CÓMO FUNCIONA?
Dicho experimento es alimentado por una batería de celular de 3,7 V ; que es
conectado al motor el cual hace trabajar al motor-reductor y, a su vez este hace
girar el pote metálico; que genera un fluido eléctrico el cual es controlado con una
cinta de papel o aislante. Luego cuatro (4) láminas conductoras conducen la
energía; la primera dirige la energía al LED´S rojo, la segunda dirige la energía al
LED´S naranjado, la tercera dirige la energía al LED´S verde y, por último la cuarta
es un polo a tierra. Es necesario mencionar que en el estudio de dicho semáforo
nos lleva a estudiar cada elemento presente en el circuito entonces aclararemos
que los LED´S no cumplen la ley de ohm y se demostrara con la relación voltajecorriente en una gráfica:
Simbología presente:
7. MODELACION
8. CONCLUSION
Como seres pensantes es necesario comprender la magnitud de comprensión
científica de cada suceso este no es la excepción, ya que el debido proceso de
estudio nos lleva a experimentar la ley de Ohm y poderla aplicarla en las
invenciones propias para el beneficio de la sociedad. El afianzamiento de un
conocimiento detallado como lo son: los capacitores, los resistores y las leyes de
ohm; en sí son el portillo necesario para analizar el mundo que nos rodea dándole
sentido, contingencia y determinación para avanzar en el proceso de enseñanzaaprendizaje propio como del estudiantado.
BIBLIOGRAFIA

https://www.youtube.com/watch?v=rXBEu1T_6-Y
CONSULTADO: 7 de octubre del 2016








http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Electricidad_ley_Ohm.html
http://tekespin.weebly.com/uploads/1/6/8/3/16838648/716013.png?344
http://www.inventable.eu/media/42_Linternas_chinas/CurvaLedVI.png
https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo
https://es.wikipedia.org/wiki/Sem%C3%A1foro
http://www.babylonsoftware.com/definition/Ley_de_conservaci%C3%B3n_de_la_carga_el%C3
%A9ctrica/Spanish
http://www.youbioit.com/files/newimages/11/255/simbolo_bateria.jpg
http://www.prometec.net/wp-content/uploads/2014/09/Img_3_1.png