Caso práctico: Medir caída de tensión en un LED

Materiales

• 1 × PS1: Fuente de continua de +5 V (banco de laboratorio o USB regulado)
• 1 × D1: LED rojo de 5 mm
• 1 × R1: Resistor 330 Ω, 1/4 W (limitador de corriente)
• 1 × MM1: Multímetro digital con puntas (capaz de medir V DC y A DC)
• 4 × Cables de conexión
• 1 × Protoboard (opcional, facilita el montaje)

Guía de conexionado

• Identifica el LED:
• Ánodo: patilla más larga (va hacia +5 V a través de R1).
• Cátodo: patilla más corta y lado plano del encapsulado (va a GND).
• Conexiones básicas:
• Conecta el positivo de PS1 (+5 V) a un extremo de R1.
• Conecta el otro extremo de R1 al ánodo de D1 (LED).
• Conecta el cátodo de D1 a GND (negativo de PS1).
• Comprobación rápida:
• Enciende PS1. El LED debe encender con brillo moderado (no cegador).
• Abreviaturas de medida usadas en el esquema:
• V_R+: nodo superior de R1 (lado hacia +5 V).
• V_R−: nodo inferior de R1 (lado hacia el LED).
• V_LED+: nodo superior de D1 (lado que viene de R1).
• V_LED−: nodo inferior de D1 (lado hacia GND).
• I_LED: tramo de conductor entre R1 y D1 donde se inserta el multímetro en serie para medir corriente.
• Cómo medir cada magnitud con MM1:
• V_LED (caída del LED): multímetro en V DC; punta roja a V_LED+, punta negra a V_LED−.
• V_R (caída en R1): multímetro en V DC; punta roja a V_R+, punta negra a V_R−.
• I_LED (corriente del LED), opción 1 (indirecta, recomendada): medir V_R y calcular I_LED = V_R / R1.
• I_LED (directa, en serie, opcional): multímetro en A DC, mover la punta roja al borne de corriente; abrir el circuito en el punto I_LED y conectar la punta roja al lado de R1 y la punta negra al lado del LED. Tras la medida, devolver el multímetro a V DC.

Esquemático

                 +5 V (PS1)
                     │
                     ● V_R+
                     │
                  ┌─────┐
                  │     │
                  │     │
                  └─────┘    R1 = 330 Ω (limitadora) [R1]
                     │
                     ● V_R−/V_LED+
                     ● I_LED
                     │
                  ┌─────┐
                  │     │
                  │     │
                  └─────┘    D1 = LED rojo 5 mm [D1]
                     │
                     ● V_LED−
                     │
                    GND

Mediciones y pruebas

• Preparación:
  • Ajusta PS1 a 5.0 V DC. Apaga la fuente antes de cablear.
  • Verifica polaridad del LED y el valor de R1 (bandas de color para 330 Ω).
  • Enciende PS1 y confirma que el LED enciende.
• Medir V_LED (caída de tensión en el LED):
  • Pon MM1 en V DC.
  • Toca con la punta roja el punto ● V_LED+ y con la negra el ● V_LED−.
  • Anota V_LED. Espera típicamente 1.8–2.2 V para LED rojo a ~5–10 mA.
• Medir V_R y estimar I_LED (método indirecto):
  • Con MM1 en V DC, mide entre ● V_R+ (roja) y ● V_R− (negra).
  • Calcula I_LED = V_R / 330 Ω. Debería rondar 8–10 mA.
• Medir I_LED en serie (opcional):
  • Apaga PS1. Abre el circuito en el punto ● I_LED.
  • Pon MM1 en A DC (punta roja al jack de A). Conecta la punta roja al lado de R1 y la negra al lado del LED.
  • Enciende PS1 y lee I_LED. Apaga PS1 y devuelve el multímetro a V DC al terminar.
• Comprobaciones de coherencia:
  • Verifica que V_R + V_LED ≈ 5.0 V (ley de Kirchhoff).
  • Compara I_LED directa con I_LED = V_R/330 Ω (deben coincidir dentro de la tolerancia del resistor y del MM1).

Resultados esperados

• V_LED ≈ 1.8–2.2 V (LED rojo).
• V_R ≈ 5.0 V − V_LED ≈ 2.8–3.2 V.
• I_LED ≈ V_R / 330 Ω ≈ 8–10 mA.
• Si inviertes el LED (cátodo al lado de R1): no circulará corriente apreciable y V_LED medirá ≈ 0 V (no encenderá).

Errores comunes

• Olvidar R1 o usar un valor demasiado bajo: riesgo de dañar el LED.
• Medir corriente con el multímetro en paralelo sin abrir el circuito: cortocircuito del LED/fuente.
• No devolver la punta roja del multímetro a su borne de voltaje tras medir corriente.
• Polaridad del LED invertida (no enciende, V_LED ~ 0 V).
• No compartir GND entre fuente y puntos de medida (lecturas erráticas).

Seguridad y buenas prácticas

• Desconecta la fuente antes de modificar conexiones.
• Usa resistores de 1/4 W o superiores; la disipación típica será P = I²·R ≈ (0.01)²·330 ≈ 0.033 W (seguro).
• No mires el LED de cerca si es muy brillante.
• Evita tocar partes conductoras si trabajas con fuentes superiores a 12 V.

Mejoras y extensiones

• Cambia el color del LED (verde, azul, blanco) y compara V_LED; ajusta R1 para mantener ~10 mA.
• Varía R1 (220 Ω, 1 kΩ) y dibuja la curva I–V del LED mediante I = V_R/R.
• Usa una fuente de 9 V recalculando R: R ≈ (V_S − V_LED) / I ≈ (9 − 2)/0.01 ≈ 700 Ω (elige 680–820 Ω).
• Mide la temperatura del LED al tacto y observa cómo cambia ligeramente V_LED con el calentamiento.

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Carlos Núñez Zorrilla

Electronics & Computer Engineer

Ingeniero Superior en Electrónica de Telecomunicaciones e Ingeniero en Informática (titulaciones oficiales en España).

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