LA RESISTENCIA VARIABLE CON LA LUZ
Una LDR es un dispositivo optoelectrónico capaz de variar su resistencia según la luz que incide en él.
Cuanta más luz recibe, más baja es la resistencia.
En una LDR se han de tener en cuenta varias cosas:
*En 1er lugar, la amplitud de resistencias. Sin luz, una buena LDR se ha de comportar como un circuito abierto. Y su mínima resistencia ha de ser lo más pequeña posible, en torno a los cien ohmios, o menos si pudiera ser.
*En segundo lugar, se ha de tener en cuenta, el tiempo que emplea una LDR en pasar de un estado de máxima resistencia, a otro de mínima resistencia, es decir, lo que tarda en conmutar desde una posición de circuito "cerrado", a otro estado de circuito "abierto". Este tiempo a de ser lo más pequeño posible, y ha de estar en torno al segundo.
Las resistencias variables se dividen en dos categorías:
Potenciómetros
Los potenciómetros y los reóstatos se diferencias entre si, entre otras cosas, por la forma en que se conectan. En el caso de los potenciómetros, éstos se conectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de voltaje. Ver la figura.
Reóstatos
En el caso del reóstato, éste va conectado en serie con el circuito
y se debe tener cuidado de que su valor (en ohmios) y su la potencia
(en Watts (vatios)) que puede aguantar sea el adecuado para soportar la
corriente I en amperios (ampere) que va a circular por él.
Como regla general:
Los potenciómetros se utilizan para
variar niveles de voltaje y los reóstatos
para variar niveles de corriente
variar niveles de voltaje y los reóstatos
para variar niveles de corriente
Las resistencias también se pueden dividir tomando en cuenta otras características:
- si son resistencia bobinadas.
- si no son bobinadas.
- de débil disipación.
- de fuerte disipación.
- de precisión.
- si son resistencia bobinadas.
- si no son bobinadas.
- de débil disipación.
- de fuerte disipación.
- de precisión.
Normalmente los potenciómetros se utilizan en circuitos con poca corriente, pues no disipan casi potencia, en cambio los reóstatos son de mayor tamaño, por ellos circula más corriente y disipan más potencia.
Resistencia variable
En su presentación comercial
las resistencias variables disponen de tres terminales que se
corresponden con los puntos A, B y C.
El
cursor suele ser el que aparece céntrico en el dispositivo. El cursor
se puede ajustar con un destornillador, o con algún mando manual.
(resistencia variable)
Fuente(125 V)
Si las únicas incógnitas de esta ecuación fueran unicamente K y Cp
, no tendríamos más que hacer un ensayo en blanco con una determinada
masa de agua (Cp " 1cal/gr./grado) con una temperatura inicial T1 y ver en que temperatura se alcanza el equilibrio*, Teq., para así obtener una expresión en la que la única incógnita fuera K.
El problema en nuestro caso es que tenemos tres incógnitas : Cpbut., K y R debido a que las resistencias son construidas en el laboratorio y tienen un valor variable.
Para solventar el problema procederemos a medir variaciones de
temperatura en dos líquidos de calor específico bien conocido como son
el agua y el tolueno, sometidos al mismo calor producido en la resistencia (R) al hacer pasar una corriente de intensidad I ,medida con un amperímetro, durante un tiempo t bien cronometrado. Así obtendremos un sistema de dos ecuaciones y dos incógnitas: R y K.
Nosotros para afianzar nuestras medidas haremos el experimento con el
butanol dos veces con dos intensidades de corriente diferentes,
debiendo de ser en ambos casos el valor de Cp igual en ambos casos. No así será el valor del calor perdido ( K x( t)) según una ley física ( ley de Fourier)
, que no hemos estudiado aún, que dice , entre otras cosas que el calor
disipado es proporcional al calor introducido, y siendo este , a su vez
, proporcional a la intensidad, al aumentar la intensidad aumentará el
valor de K. Por ello calibraremos nuestro sistema
haciendo cuatro determinaciones con el agua ( dos de ellas a 2 amperios
de intensidad y las otras dos a 2,5)y otras cuatro con el tolueno. De
esta forma tendremos calibrado el sistema para dos intensidades y
conoceremos el valor de K en las dos intensidades.
*En esta práctica la determinación de K
, constante calorimétrica se lleva a cabo midiendo la temperatura
máxima alcanzada por nuestro sistema tras tres minutos de
calentamiento. Con este método no se tienen en cuenta las pérdidas en
el periodo de calentamiento por todo el sistema (dewar, agitador,
ambiente...) y consideramos que la temperatura máxima medida es la
correspondiente a que todo el calor cedido por la resistencia se ha
empleado en elevar todo el sistema hasta esa temperatura. Sin embargo
al considerarlo así estamos cometiendo un pequeño error que es el
debido a la perdida de calor del sistema hacia los alrededores en estos
tres minutos de calentamiento. Para mejorar este pequeño error de
medida , se podría seguir midiendo el ritmo de descenso de la
temperatura , después de haber alcanzado el máximo y construir una
recta que mida el descenso de temperatura con el tiempo, y así
extrapolar la recta hasta el tiempo el que se inició el calentamiento,
y conocer así la temperatura (Teq.)que hubiera alcanzado nuestro
sistema si no se hubieran producido pérdidas en estos tres minuntos. La
siguiente gráfica aclara este hecho:
Temperatura(ºC)
extrapolación
T eq
Tmax.
T ritmo de pérdidas
calentamiento
Ti
3 min.(180seg) Tiempo ( seg)
Así con esta temperatura (Teq ) habríamos ganado un poco de precisión,
pero en este caso no merece mucho la pena ya que incluimos las pérdidas
debidas al ambiente en nuestra K .
Aunque en
nuestro experimento no consideraremos las pérdidas en el intervalo de
calentamiento estas serán mínimas, y consideraremos la Tmax. como la
temperatura de equilibrio (Tmax " T eq.) térmico sin pérdidas.
Así obtendremos dos ecuaciones con dos incógnitas para cada una de las intensidades, de la forma:
(*)
Para 2 amperios de intensidad, ecuaciones en las que mtolueno = .V = 0.8669 gr./ml x 400ml =346.75 gr. , Cp,tolueno =0.405 cal/gr./grado , y magua.Cp,agua = .V.Cp= 1 gr/ml .400ml . 1cal/gr./grado = 400 cal /grado. Siendo R y K las dos únicas incógnitas.
De igual forma se procede con una intensidad de 2.5 amperios, ajustando
para ello la resistencia variable, que se ajusta según la ley de Ohm,
es decir disminuyendo la resistencia crece la intensidad.
Se
realizarán dos medidas con cada intensidad de forma que obtengamos un
valor medio fiable de la variación de temperatura en cada caso.
