Simulando circuitos con TinkerCad Circuits.

Simulación de circuitos serie-paralelo con diodos LED

En las próximas semanas, cuando abordemos con 2º de ESO el tema de Electricidad y electrónica, daré al alumnado unas pequeñas nociones sobre las posibilidades de TinkerCAD como programa de simulación de circuitos eléctricos y electrónicos.

A modo de aperitivo, veremos un vídeo sobre circuitos serie y paralelo, y posteriormente les mostraré más tranquilamente cómo se maneja esta herramienta web, para que ellos mismos puedan realizar esta práctica.

Deben conocer primeramente cómo están organizados los pines en una placa Protoboard, para poder entender por qué unos elementos están conectados en serie y otros en paralelo. Y de qué manera circula la intensidad en cada caso. Los alumnos podrán comprobar de primera mano, vía simulación, cómo la tensión se va repartiendo entre los diferentes componentes en un circuito en serie, haciendo que a medida que conectamos más ledes haya menor intensidad, y por tanto luminosidad. O cómo si conectamos interruptores en serie, es el equivalente a una puerta lógica AND, y cuando están en paralelo, equivale a una puerta OR.

Simulación de circuitos serie-paralelo con interruptores.

Después veremos este otro vídeo, para que los alumnos vean las diferentes formas de conectar en la realidad (y en una simulación), los componentes electrónicos. En este caso se trata de un diodo led RGB, que en el fondo no consiste en nada más que en tres diodos de colores (red, green, blue) en un mismo encapsulado, unidos por un ánodo común.

• Encenderemos cada color independientemente asociando cada pata a un pulsador (nada que se pueda programar o automatizar). 
• Después lo conectaremos con tres potenciómetros, lo cual nos permite modificar analógicamente (manualmente), la intensidad que queremos que circule por cada uno de los tres cátodos -colores-, lo cual nos permite simular mezclas de colores en múltiples combinaciones (nada que se pueda automatizar aquí tampoco). 
• Por último, conectaremos el RGB a través de una placa microcontroladora Arduino, que sí nos permitirá automatizar, vía programa de Arduino -un lenguaje de programación basado en Java-. Así, podremos configurar una secuencia en bucle infinito de encendido y apagado. Y con ello todas las opciones que se nos ocurran: cambiar tiempos de retraso -delay-, combinaciones de colores, aleatoriedad en esas combinaciones...

Espero que a los chicos les guste la experiencia (a los que no tengan una mentalidad un poco ingenieril, supongo que no mucho, pero así es la vida). Habrá que ir hilando una propuesta concreta de ejercicios o retos.