Persistencia LED con Circuito RC

Overview

Cuando desconectas la alimentación de un circuito, normalmente todo se apaga instantáneamente. Pero si agregas un capacitor, puedes almacenar suficiente energía para mantener un LED brillando durante un tiempo notable. En este proyecto, compararás diferentes valores de capacitores y verás de primera mano cómo los capacitores más grandes almacenan más energía y mantienen el LED encendido por más tiempo. Esta es la constante de tiempo RC en acción—un concepto fundamental utilizado en circuitos temporizadores, filtros y fuentes de alimentación.

Components Needed

• variosx Cables
• 1x Resistor de 33 ohmios
• 1x LED
• 1x Capacitor electrolítico de 1000µF
• 1x Capacitor electrolítico de 220µF
• 1x Capacitor electrolítico de 47µF

Instructions

1. Reúne tus Componentes

   Reúne todos los materiales para este proyecto: cables, un resistor de 33 ohmios, un LED y tres capacitores electrolíticos diferentes (1000µF, 220µF y 47µF). También necesitarás un protoboard y una fuente de alimentación de 5V. Tener múltiples valores de capacitores te permite comparar cómo la capacitancia afecta el almacenamiento de energía.

2. Identificar el Resistor

   El resistor de 33 ohmios limita la corriente a través del LED y establece la velocidad de descarga del circuito RC. Lectura de las bandas de color: Naranja (3), Naranja (3), Negro (×1) = 33 ohmios. Este resistor protege al LED del exceso de corriente mientras permite suficiente brillo para ver con claridad.

3. Comprender tus Capacitores

   Los capacitores electrolíticos son polarizados—tienen un terminal positivo y uno negativo. El lado negativo está marcado con una franja y un terminal más corto. El valor de capacitancia está impreso en el cuerpo. Mayor capacitancia (medida en microfaradios, µF) significa mayor almacenamiento de energía.

4. Prueba Sin Capacitor (Línea Base)

   Primero, construye el circuito sin ningún capacitor: conecta la fuente de alimentación a través del resistor al LED y luego a tierra. Cuando conectas la alimentación, el LED se enciende. Cuando desconectas la alimentación, el LED se apaga instantáneamente. Esta es tu línea base para comparación.

5. Agregar el Capacitor de 47µF

   Ahora agrega el capacitor de 47µF en paralelo con el LED (positivo con positivo, negativo con negativo). Conecta la alimentación para cargar el capacitor y luego desconéctala. ¡El LED permanece encendido brevemente antes de apagarse gradualmente—el capacitor está liberando su energía almacenada!

6. Probar el Capacitor de 220µF

   Reemplaza el capacitor de 47µF con el de 220µF. Repite la prueba—conecta la alimentación y luego desconéctala. ¡Observa cómo el LED permanece encendido notablemente más tiempo! El capacitor más grande almacena más carga y la libera durante un período de tiempo más largo.

7. Probar el Capacitor de 1000µF

   Finalmente, prueba el capacitor de 1000µF—el valor más grande. ¡La diferencia es dramática! El LED permanece encendido mucho más tiempo después de desconectar la alimentación, demostrando claramente que mayor capacitancia equivale a más energía almacenada y un tiempo de descarga más largo.

Challenges

• Calcula la constante de tiempo teórica para cada capacitor y compárala con lo que observas
• Prueba diferentes valores de resistores—¿cómo afecta la resistencia al tiempo de descarga?
• Usa un multímetro para medir el voltaje del capacitor mientras se descarga
• Construye un circuito donde el LED se encienda lentamente cuando se conecta la alimentación (pista: coloca el capacitor en una posición diferente)
• Combina múltiples capacitores en paralelo—¿equivale a la suma de sus capacitancias?