Mapa de Karnaugh (Ejercicios)

LIBRETA

SOFTWARE

Mapa de Karnaugh

¿Que es un mapa de Karnaugh?

Los Mapas de Karnaugh son una herramienta muy utilizada para la simplificación de circuitos lógicos. Cuando se tiene una función lógica con su tabla de verdad y se desea implementar esa función de la manera más económica posible se utiliza este método.

Ejemplo: Se tiene la siguiente tabla de verdad para tres variables. Se desarrolla la función lógica basada en ella. (primera forma canónica). Ver que en la fórmula se incluyen solamente las variables (A, B, C) cuando F cuando es igual a “1”. Si A en la tabla de verdad es “0” se pone A, si B = “1” se pone B, Si C = “0” se pone C, etc.

Una vez obtenida la función lógica, se implementa el mapa de Karnaugh. Este tiene 8 casillas que corresponden a 2n, donde n = 3 (número de variables (A, B, C)). Ver el diagrama arriba a la derecha. La primera fila corresponde a A = 0 La segunda fila corresponde a A = 1 La primera columna corresponde a BC = 00 (B=0 y C=0) La segunda columna corresponde a BC = 01 (B=0 y C=1) La tercera columna corresponde a BC = 11 (B=1 y C=1) La cuarta columna corresponde a BC = 10 (B=1 y C=0)

En el mapa de Karnaugh se han puesto “1” en las casillas que corresponden a los valores de F = “1” en la tabla de verdad. Tomar en cuenta la numeración de las filas de la tabla de verdad y la numeración de las casillas en el mapa de Karnaugh.

Para proceder con la simplificación, se crean grupos de “1”s que tengan 1, 2, 4, 8, 16, etc. (sólo potencias de 2). Los “1”s deben estar adyacentes (no en diagonal) y mientras más “1”s tenga el grupo, mejor. La función mejor simplificada es aquella que tiene el menor número de grupos con el mayor número de “1”s en cada grupo

Se ve del gráfico que hay dos grupos cada uno de cuatro “1”s, (se permite compartir casillas entre los grupos). La nueva expresión de la función boolena simplificada se deduce del mapa de Karnaugh.

• Para el primer grupo (rojo): la simplificación da B (los “1”s de la tercera y cuarta columna corresponden a B sin negar)
• Para el segundo grupo (azul): la simplificación da A (los “1”s están en la fila inferior que corresponde a A sin negar)

Entonces el resultado es F = B + A  ó   F = A + B

Ejemplo: Una tabla de verdad como la de la derecha da la siguiente función booleana: F = A B C + A B C + A B C + A B C

Se ve claramente que la función es un reflejo del contenido de la tabla de verdad cuando F = “1”, Con esta ecuación se crea el mapa de Karnaugh y se escogen los grupos. Se lograron hacer 3 grupos de dos “1”s cada uno. Se puede ver que no es posible hacer grupos de 3, porque 3 no es potencia de 2. Se observa que hay una casilla que es compartida por los tres grupos.

La función simplificada es: F = A B+ A C + B C. Grupo en azul: A B, grupo marrón: A C, grupo verde:B C

Fuente: http://unicrom.com/mapas-de-karnaugh-simplificacion-de-funciones/

Ejercicios de Compuertas Logicas en Libreta y Cocodrile

Ejercicios (Libreta)

Ejercicios (Cocodrile)

Avances del curso de electricista

Ejercicios en Crocodile

Circuito en Serie

Circuito en Paralelo

Ley de Kirchoff

Semiconductores y Diodos

Semiconductores y Diodos

Semiconductores

Un semiconductor es un material aislante que, cuando se le añade ciertas sustancias o en un determinado contexto, se vuelve conductor. esto quiere decir que, de acuerdo a determinados factores, el semiconductor actúa a modo de aislante o conductor.

Los semiconductores pueden ser intrínsecos o extrínsecos. Los semiconductores intrínsecos (que también se conocen como semiconductores extremadamente puros) son cristales que, a través de enlaces covalentes entre los átomos, desarrollan una estructura de tipo tetraédico a temperatura de ambiente, estos cristales tienen electrones que absorben la energía que necesitan para pasar la banda de conducción, quedando un hueco de electrón en la banda de valencia.

Los semiconductores extrínsecos, por su parte, son semiconductores intrínsecos a los que les agregan impurezas para lograr su dopaje (así se conoce el resultado del proceso que se lleva a cabo para modificar las propiedades eléctricas de un semiconductor.

Diodos

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.¹ 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. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.

Fuentes: 

http://definicion.de/semiconductor/

Elementos Activos y Pasivos

Elementos Activos

Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control del mismo. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores.

Son dispositivos capaces de generar una tensión o una corriente y suministrar potencia a una carga dada

Elementos Pasivos

Elementos pasivos son aquellos componentes de los circuitos que disipan o almacenan energía eléctrica o magnética y constituyen por ello los receptores o cargas de un circuito. Estos elementos son modelos matemáticos lineales e ideales de los elementos físicos del circuito.

Son aquellos que no producen amplificación y que sirven para controlar la electricidad colaborando al mejor funcionamiento de los elementos activos.

Fuente: http://es.slideshare.net/AlanFher/elementos-pasivos-y-activos-en-un-circuito-elctrico

Ley de Ohm

La ley de Ohm es la herramienta más importante con la que debe contar cualquier persona que se involucre con la electricidad. Y con herramienta no nos referimos a algo físico o manipulable, sino a conocimiento puro. Todo aquel que trabaje o estudie la electricidad necesita la ley de Ohm.

¿Qué expresa la ley de Ohm?

Pues la Ley de Ohm establece las relaciones que existen entre potencial eléctrico (voltaje), corriente eléctrica y la resistencia.

La Ley de Ohm expresa que: la corriente eléctrica a través de un conductor será igual a la diferencia de potencial entre la resistencia que halla en dicho conductor, es decir:

donde I es la intensidad o corriente eléctrica medida en Amperios. V es el potencial o voltaje medido en voltios. R es la resistencia medida en Ohms.

¿Qué significa esto?

Para poder que se produzca una corriente eléctrica a través de un conductor es necesario que exista una diferencia de potencial entre 2 puntos y ocurra un flujo de cargas eléctricas.

En todo conductor siempre vamos a encontrar una resistencia eléctrica, aunque sea muy pequeña. Los mejores conductores que existen poseen resistencia de unos cuantos Ohm y la misma varía en función de la longitud del conductor.

En conclusión podemos decir que la ley de Ohm se puede interpretar como: la intensidad es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia, es decir, entre mas intensidad mas voltaje y menos resistencia.

Fuente: http://panamahitek.com/conceptos-basicos-de-electricidad-la-ley-de-ohm/

Definición de Circuito en Serie y Paralelo

Circuito

Un circuito es un recorrido o camino que comienza y finaliza en el mismo lugar, siendo igual el punto de partida y el punto de llegada. Este camino se establece a través de diferentes y numerosas conexiones que pueden contar con diversas opciones de recorrido, aunque siempre llevan al comienzo de donde partieron. El circuito siempre sucede o toma lugar en un espacio definido ya que es cerrado y no infinito. Esto quiere decir que todo circuito se dispone dentro de un perímetro que, aunque puede variar en tamaño de gran manera, siempre está delimitado.

Circuito en Serie

Los circuitos en serie son aquellos circuitos donde la energía eléctrica solamente dispone de un camino, lo cual hace que no interesen demasiado lo que se encuentra en el medio y los elementos que la componen no pueden ser independientes.

O sea aquí solamente existe un único camino desde la fuente de corriente hasta el final del circuito (que es la misma fuente). Este mecanismo hace que la energía fluya por todo lo largo del circuito creado de manera tal que no hay ni independencia ni distinción en los diferentes lugares de este.

Circuito en Paralelo

Circuito en paralelo. Se habla de conexión en paralelo de un circuito recorrido por una corriente eléctrica, cuando varios conductores o elementos se hallan unidos paralelamente, mejor dicho, con sus extremos comunes. En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo está de forma independiente al resto; cada uno tiene su propia línea, aunque haya parte de esa línea que sea común a todos. Este tipo de circuito también recibe el nombre de divisor de corriente.

Fuentes:

http://www.definicionabc.com/general/circuito.php

http://circuitoenserie.com/

https://www.ecured.cu/Circuito_en_paralelo

Definición de Corriente Alterna y Corriente Directa

Corriente Alterna

La corriente alterna es un tipo de corriente que fluye de manera cilíndrica, de tal manera que esta oscilara de manera senoidal, esto quieres decir que su dirección y magnitud sera en ondas que van subiendo y bajando.

Este tipo de movimiento es el que facilita al uso de la energía en aparatos como refrigeradores, televisores y todo lo que este conectado a un tomacorriente.

Otra característica de la corriente alterna es que sus polos se invierten tantas veces como ciclos por segundos o hertz tenga la corriente. Sin embargo, aunque las polaridades se inviertan la energía siempre fluirá del polo negativo al polo positivo.



Corriente Directa

A comparación de la corriente alterna, la corriente directa o también llamada corriente continua, la magnitud y dirección de esta no cambia con el paso del tiempo, siempre se mantiene en un estado fijo y constante de flujo de electrones a partir de un conductor de entre dos puntos que muestran diferente potencial. Las cargas eléctricas de esta corriente siempre  transitan en la misma dirección debido a que los terminales siempre son iguales tanto el de menor potencial como el que presenta un potencial mayor.

Una diferencia entre la corriente directa y la corriente alterna es, que la corriente directa se puede almacenar, como por ejemplo en las pilas, baterías de celulares, etc., mientras que la corriente alterna no.