3. Primer proyecto (Resistencia adecuada para un LED)

Cálculo de la resistencia adecuada para un LED utilizando una fuente de 9 V

Propósito

Que el alumno comprenda la importancia de utilizar una resistencia para proteger un LED y aprenda a calcular el valor adecuado utilizando la Ley de Ohm.

Aprendizaje esperado

Calcula y selecciona la resistencia adecuada para proteger un LED al conectarlo a una fuente de alimentación de 9 volts, aplicando la Ley de Ohm.

Materiales

• 1 pila de 9 V
• 1 clip para la pila de 9 V
• 1 par de caimanes para batería de 9 V
• 1 LED (rojo)
• Resistencias comerciales:
  • 470 Ω
  • 1.2K Ω
• Protoboard
• Multímetro (opcional)
• Calculadora

Marco teórico

Los LED (Diodos Emisores de Luz) son dispositivos electrónicos que permiten el paso de corriente en un solo sentido y producen luz cuando funcionan correctamente.

Los LED no deben conectarse directamente a una batería de 9 volts, ya que la corriente sería demasiado alta y el componente podría dañarse.

En la siguiente tabla se muestran los voltajes requeridos para cada color de LED.

Color del LED	Voltaje aproximado
Rojo	1.8 a 2.2 V
Amarillo	2.0 a 2.2 V
Verde	2.0 a 3.2 V
Azul	3.0 a 3.5 V
Blanco	3.0 a 3.5 V

Para limitar la corriente se utiliza una resistencia en serie.

La resistencia adecuada se calcula mediante la Ley de Ohm.

Fórmula

Donde:

• R = Resistencia (Ohms) (Ω)
• Vfuente = Voltaje de la batería (Volts) (V). Es el voltaje de la fuente de alimentación, en este caso es de 9 Volts.
• Vled = Caída de voltaje del LED (Volts) (V). El LED rojo requiere aproximadamente 2 Volts para funcionar.
• Iled = Corriente del LED (Amperios) (I). Siempre será de 0.02 Amperios porque es la corriente de funcionamiento del LED

Matemáticamente la resistencia resultó de 350 Ohms, el valor comercial que utilizaremos será de 470 Ohms, porque es el valor más cercano para que el LED funcione de manera segura. Es decir, en la tienda de electrónica te venderán la resistencia de 470 0hms. Por ejemplo en Steren venden por paquete de 5 resistencias, no venden una sola.

A continuación se presenta el diagrama del circuito con la resistencia adecuada.

Procedimiento
1. Coloca la resistencia de 470 Ohms en serie con el LED como se muestra en el circuito.
2. Quita la resistencia de 470 Ohms y conecta una de 1.2 KΩ.
3. Observa qué sucede.

Conclusiones

Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno

1. ¿Por qué es necesario utilizar una resistencia con un LED?

2. ¿Qué puede suceder si el LED se conecta directamente a la batería de 9 V?

3. ¿Qué ocurre cuando se utiliza una resistencia de mayor valor?

4. ¿Qué ley se utilizó para calcular la resistencia?

5. ¿Cuál fue la resistencia comercial recomendada para esta práctica?

6. ¿Cuál es la función de una resistencia en un circuito con LED?

a) Aumentar el voltaje.

b) Almacenar energía.

c) Limitar la corriente eléctrica.

d) Generar luz.

7. ¿Cuál fue el valor calculado de la resistencia?

a) 220 Ω

b) 330 Ω

c) 350 Ω

d) 1 kΩ

8. ¿Qué resistencia comercial se utilizó en la práctica?

a) 220 Ω

b) 330 Ω

c) 470 Ω

d) 1.5 kΩ

9. ¿Qué ley se empleó para realizar el cálculo?

a) Ley de Faraday.

b) Ley de Ohm.

c) Ley de Coulomb.

d) Ley de Kirchhoff.

10. ¿Qué sucede si no se coloca una resistencia al conectar un LED a una batería de 9 V?

a) El LED ilumina con mayor intensidad indefinidamente.

b) El LED puede dañarse por exceso de corriente.

c) La batería aumenta su voltaje.

d) La resistencia sustituye al LED.