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TUTORIAL CROCODILE CLIPS

MIGUEL ALEJANDRO PRADA SANCHEZ CARLOS ANDRÉS COLLAZOS MORALES www.fisicacollazos.260mb.com

Bogotá, Colombia

1. DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA Crocodile Clips es un software libre para simulación de circuitos. Cuenta con una amplia variedad de componentes pasivos, procesadores y generadores de señales, circuitos integrados, entre otros. A partir de la simulación, permite la creación de modelos que describen el comportamiento de las distintas propiedades de los circuitos. El programa permite exportar datos tales como Carga, Voltaje, Corriente, Energía, Potencia, entre otros. 2. INSTRUCCIONES DE INSTALACIÓN Crocodile está disponible únicamente para plataformas de Microsoft Windows. El programa no es exigente con requisitos mínimos para su funcionamiento; es compatible con todas las versiones de Windows desde la versión XP. Para instalarlo, se siguen los siguientes pasos: 1) La descarga se puede realizar a través del http://ieshlanz.com/tecnologia/index.php/programas/summary/16programas/29-crocodile-clips-v3-5

2) Ejecutar el archivo una vez descargado, y presionar Instalar

link:

Una vez instalado, el directo al programa aparecerá automáticamente en el escritorio. 3. INTERFAZ – MANEJO BÁSICO Al ejecutar Crocodile, nos encontramos con la siguiente interfaz.

1. Barra de Herramientas: Encontramos aquí la convencional barra de herramientas. Aquí se encuentran las pestañas File, Edit, View, Add, Measure Sound, Options, Window, Help. La pestaña File tiene las opciones de Abrir, Guardar, Cerrar, entre otros. Cabe aclarar que Crocodile trabaja con un formato propio para los archivos.

En la pestaña Edit se pueden copiar los circuitos en formato de imagen o en formato propio del programa para pegarlos en otro proyecto. También desde aquí se copian los datos de medición al portapapeles en un formato compatible, por ejemplo, con Excel. Las pestañas Add, Measure y Sound tienen básicamente las mismas opciones que ofrece la barra de botones. La pestaña Options tiene, entre otras configuraciones, la opción de hacer indestructibles los componentes. Esto resulta bastante útil cuando el objetivo de la simulación no se relaciona con el orden de magnitud de los componentes que forman el circuito.

2. Barra de Botones: Las herramientas más importantes se encontrarán aquí. Desde aquí se pueden elegir los componentes que va a tener el modelo, con sus respectivas configuraciones. Además, desde aquí se podrá abrir la ventana Graph que mostrará las gráficas deseadas en los intervalos deseados. Señalar con el cursor uno de los botones mostrará el nombre que representa el símbolo del mismo. Seleccionar uno de los botones abrirá un submenú con las opciones que pertenecen a ese grupo de componentes. Por ejemplo, si se elige el botón switches se generan los diferentes tipos de interruptores para elegir uno de ellos. El botón del cocodrilo es una herramienta que permite desechar los componentes que no necesitemos una vez arrastrados al área de trabajo.

Para regresar a la barra de botones inicial, se clickea sobre el ultimo botón que contiene la flecha a la izquierda. 3. Área de Trabajo: Aquí se construyen los circuitos. 4. ARMAR UN CIRCUITO La dinámica para armar un circuito en Crocodile es muy sencilla: consiste en seleccionar los componentes que va a tener el circuito, arrastrarlos al área de trabajo y conectarlos entre sí de la forma deseada. A continuación se va a ver un ejemplo detallado para construir un circuito RLC con fuente DC. 1. Empezamos seleccionando el generador. Para esto, vamos a la barra de botones y seleccionamos Power Supplies.

2. En el submenú se pueden ver varias opciones, por ejemplo la batería, la fuente de voltaje variable, el polo a tierra, el cable, entre otros. Se selecciona la batería.

3. Una vez seleccionada la batería, aparecen todas las opciones para configurar la batería.

4. Se configura la magnitud y las unidades de dicha magnitud. Después se elige uno de los sentidos de la fuente y se escoge una zona del área de trabajo para ubicarla.

Si seleccionamos nuevamente la fuente, se abre en la barra de botones el menú de configuración de ésta. 5. Ahora realizaremos el mismo procedimiento para ubicar el resistor, el capacitor y el inductor. Estos se encuentran en el conjunto de componentes pasivos.

6. Recordemos que se puede hacer a los componentes indestructibles. Para ello, vamos a Options/Indestructible Components.

7. El proceso que este circuito de ejemplo va a realizar se va a dividir en dos fases: una en la cual la fuente carga al condensador, y otra en la cual el condensador se conecta al resistor y al inductor iniciando un flujo de carga. Para ello necesitamos un interruptor. Esto se hace, igual que en las partes anteriores, seleccionando el switch deseado del menú de botones. El interruptor se ubica en el área de trabajo de tal forma que el extremo de este y el del condensador coincidan.

El botón que aparece junto al interruptor es el que, al clickearlo, cambia el estado del switch. 8. Ahora solo falta conectar todo. Se clickea el extremo de un componente y se mueve el cursor hasta llegar al extremo del otro.

Y así se arma un circuito. Ahora, si se necesita modificar la ubicación de algún elemento, solo se necesita clickearlo, mantener el click y moverlo a la posición deseada. Si se necesita cambiar algún valor, también solo basta seleccionarlo y en el menú de botones cambiar su configuración. Por último, cabe mencionar que es posible armar otro circuito totalmente independiente del primero. 5. MEDIR En Crocodile hay dos formas de medir valores: una es conectando voltímetros y amperímetros que arrojen en “tiempo real” el valor del voltaje o de la corriente respectivamente. Esto se hace seleccionando estos elementos en la barra de botones tal como se vió en el numeral anterior. El segundo método para medir magnitudes es poniendo un elemento denominado probeta en algún punto o componente del circuito. Esta probeta medirá todo (carga, voltaje, corriente, energía, potencia, entre otros), e irá graficando dichos datos en la ventana Graph. A continuación se explicará más a detalle este procedimiento aplicado al ejemplo que tenemos.

1. Lo primero que haremos es activar la ventana Graph. Para ello, se selecciona este botón en la barra de botones.

Aparece entonces este cambio en la interfaz

En la parte inferior aparece la gráfica de la medida deseada en función del tiempo. En la barra de botones aparecen las opciones para configurar esta gráfica. La lista desplegable permite elegir el tipo de magnitud que se desea graficar.

Los valores Max y Min definirán la escala de la gráfica, el valor a la derecha de Time define el intervalo de separación del eje horizontal. Para nuestro ejemplo, conviene graficar el voltaje del capacitor, para valores del eje Y entre 9 y -9 V. 2. Ahora si ponemos la probeta donde se desee. El botón de la probeta es el siguiente

Ya está configurada la probeta. Se pueden agregar cuantas probetas se deseen, y las medidas de todas aparecerán en “tiempo real” en la gráfica. Para el caso, se pondrá una en el inductor.

3. Es usual que en muchos casos se necesite que la probeta deje de arrojar datos. Para esto, se debe pausar la simulación desde la barra de botones.

Una vez pausada la simulación, la gráfica se detendrá. 4. También es usual querer reiniciar la simulación para, con ello, borrar todos los datos y empezar de ceros nuevamente. Esto se realiza desde el menú de opciones de la gráfica.

Una vez realizado esto y, si se tiene pausada la simulación, la gráfica se reiniciará y se borrarán todos los datos. 5. Ya teniendo todo listo, se puede modelar correctamente el circuito. Cabe aclarar que durante la simulación se puede hacer lo que se desee: desde cambiar el sentido de un interruptor hasta unir un circuito con otro. En este ejemplo se va a cambiar el sentido del interruptor durante la simulación.

6. EXPORTAR DATOS 1. Es bastante útil exportar los datos que midieron las probetas. Para ello, nos dirigimos a la pestaña Edit / Copy Probe Data.

2. Se abre un cuadro de Diálogo donde se pueden elegir las magnitudes que se exportarán. Después se da click en Aceptar, y los datos se copiarán al Portapapeles, listos para ser pegados en Excel, por ejemplo.

3. En Excel, elegimos la celda que estará en la esquina superior izquierda de la tabla que va a contener los datos. Pegamos con Ctrl+V.

Y se tienen entonces todos los datos del modelo. La fila superior menciona la magnitud y la probeta a la que se refiere cada columna. Por ejemplo Red Probe (C) se refiere a la carga (en Coulombs) de la probeta roja.