Este documento describe los objetivos, introducción y marco teórico para construir un chispero funcional a partir de elementos electrónicos. Los objetivos generales son montar un chispero que funcione solo cuando está alimentado, que genere chispas cuando las pinzas hacen contacto, y que tenga suficiente potencia para generar una chispa. La introducción explica diferentes tipos de chisperos, incluyendo los eléctricos y los piezoeléctricos. El marco teórico cubre el principio de piezoelectricidad y cómo los materiales

1. CHISPERO
CANAVIRI ALANOCA WILLY FRANCO
OCHOA PINEDO JERSON FERNANDO
PÉREZ NINA ROGER ALEJANDO
TINTAVALENCIA GROVER
TORREZ QUINTANA MIGUEL ÁNGEL
GESTIÓN II/2022

2. OBJETIVOS
GENERAL:
MONTAR UN CHISPERO FUNCIONAL A PARTIR DE ELEMENTOS ELECTRÓNICOS
ESPECIFICOS:
• VERIFICARQUE EL CHISPERO SOLO FUNCIONACUANDO ESTAALIMENTADO
• VERIFICARQUE EL CHISPERO FUNCIONA CUANDO LAS PINZAS HACEN CONTACTOR
• DEMOSTRARQUE EL CHISPEROTIENE LA SUFICIENTE POTENCIA PARA GENERAR UNA CHISPA.

3. INTRODUCCION
EN LOSANTIGUOS ENCENDEDORES DE CIGARRILLOS, EL GAS O LA
"BENCINA BLANCA" SE ENCIENDE CON CHISPAS PRODUCIDAS POR LA
FRICCIÓN DE UN RODILLO METÁLICO CONTRA UNA PIEDRA. EL COLOR
AMARILLO-ROJIZO DE LAS CHISPASCORRESPONDEA LATEMPERATURA
DE LAS PARTÍCULAS DE PIEDRAQUE SE HAN DESPRENDIDO.
POR OTRO LADO, LOS CHISPEROS ELÉCTRICOS (TANTO LOS QUE USAN
PILASCOMO LOS QUE SE CONECTAN A LA RED ELÉCTRICA ATRAVÉS DE
UN CABLE), GENERAN UN CAMPO ELÉCTRICO SUPERIORATRES
KILOVOLT POR MILÍMETRO (I.E., 3 KV/MM), SUFICIENTE PARA IONIZAR EL
AIRE PRODUCIENDO CHISPAS DE COLOR BLANCO-AZULADO, DE MAYOR
TEMPERATURA.

4. INTRODUCCION
PERO EXISTENOTROS CHISPEROS PARA ESTUFAS,COCINASY HORNOS
(TAMBIÉN USADOS EN ENCENDEDORES DE GAS PARA CIGARRILLOS),QUE
TAMPOCOTIENEN PIEDRASY QUE PARECEN INAGOTABLES, PUES
PRODUCEN CHISPASAZULADAS SIN POSEERCABLES, NI PILAS O
BATERÍAS.
COMO LOS QUE USAN PIEDRAS, LA ENERGÍA PROVIENE DEL ESFUERZO
DEL USUARIO, EN PRESIONARO ACCIONAR UN MECANISMO. PERO LA
PREGUNTA CENTRAL ES: ¿CUÁL ES EL PRINCIPIO FÍSICO DE
ESTOS CHISPEROS INAGOTABLES?

5. MARCOTEÓRICO
AL DESARMARCUALQUIERA DE ESTOS DISPOSITIVOS,TIENEN 4 PARTES
SIMPLES:
1. UNA O DOS PIEZASCERÁMICASALARGADAS (QUE SUELEN ESTAR
ENCERRADAS EN UN RECEPTÁCULO).
2. UNA PALANCA O MECANISMO SENCILLO DE PRESIÓNO IMPACTO.
3. DOS PARTES METÁLICAS QUE SIRVEN DE ELECTRODOS (UNA DE
ELLASTERMINADA EN PUNTA).
4. CABLES O CONTACTOS ELÉCTRICOS QUE UNEN LOS ELECTRODOS
CON LOS CERÁMICOS.

6. MARCOTEÓRICO
EL CONJUNTO ESTÁ DISEÑADO PARA PRESIONARO GOLPEAR UNTIPO DE
MATERIAL,QUE A PARTIR DE LA PRESIÓN GENERA EL CAMPO ELÉCTRICO
NECESARIO PARA IONIZAR EL AIRE. ESTE FENÓMENO SE
DENOMINA "PIEZOELECTRICIDAD",Y LOS CERÁMICOSQUE CONVIERTEN
ENERGÍA MECÁNICA EN ELÉCTRICA, SE DENOMINAN "PIEZOELÉCTRICOS“.
EL MATERIAL PIEZOELÉCTRICO BÁSICO SUELE SER UN COMPUESTO DE LA
FAMILIA DELCIRCONATOTITANATO DE PLOMO, PB(TI,ZR)O3, MODIFICADO
CON COMPOSICIONES MENORES DE OTROSADITIVOS. EN PRESENCIA DE UN
CAMPO ELÉCTRICO (GENERADOAPLICANDO UNVOLTAJE EN LOS EXTREMOS,
A LO LARGO DEL CERÁMICO), ESTOS COMPUESTOS SE "ELECTRIZAN".
CUANDO SE RETIRA EL CAMPO,QUEDAN ELÉCTRICAMENTECARGADOS
(ANÁLOGAMENTEA LO QUE SUCEDE EN EL MAGNETISMOCON LOS
MATERIALES FERROMAGNÉTICOS.

7. MARCOTEÓRICO
LOS CERÁMICOSQUETIENEN ESTA PROPIEDAD, PORANALOGÍACON LOS
FERROMAGNÉTICOSCOMO EL HIERROY EL NÍQUEL, SE DENOMINAN
"FERROELÉCTRICOS" (AUNQUE NO POSEEN HIERRO). PARACONVERTIR UN
FERROELÉCTRICO EN PIEZOELÉCTRICO, SE SOMETE EL CERÁMICOA UN
TRATAMIENTOTÉRMICO DE "POLARIZACIÓN" EN PRESENCIA DE UN CAMPO
ELÉCTRICO,A UNATEMPERATURACERCANA PERO INFERIORA LA
TEMPERATURA DE CURIE (A LA QUE DEJAN DE SER FERROELÉCTRICOS;UNOS
300 °C).
EL PIEZOELÉCTRICO RESULTANTE,TIENE UNA ESTRUCTURACRISTALINA
ELÉCTRICAMENTEORDENADA, DE FORMATAL QUE CUANDO SE LE APLIQUE
UNVOLTAJEV A LO LARGO DE LA DIRECCIÓN DE POLARIZACIÓN, EL
CERÁMICO SE CONTRAEO ALARGA EN ESA DIRECCIÓN. POR EL CONTRARIO,
SI SE LE APLICA UNATENSIÓN O COMPRESIÓN MECÁNICA S EN ESA
DIRECCIÓN, SE GENERA UNVOLTAJE POSITIVOO NEGATIVO EN LOS
EXTREMOS. DE ESTE MODO SETIENE UN MATERIALTRANSDUCTOR DE
ENERGÍA MECÁNICAA ELÉCTRICAYVICEVERSA.

8. MARCOTEÓRICO
EN LA PRÁCTICA SE UTILIZAN 2 PIEZOELÉCTRICOS IGUALES PARA
PRODUCIR LA CHISPA EN EL DOBLE DE DISTANCIA. ESTA SOLUCIÓN ES
ESTRUCTURALMENTE MÁS RESISTENTEQUE UTILIZAR UN CERÁMICO
MÁS LARGO.
OTRO ASPECTO QUE PERMITEAUMENTAR LA DISTANCIA ENTRE
ELECTRODOSY LA INTENSIDAD DE LA CHISPA, ES QUE UN ELECTRODO
ESTÉTERMINADO EN PUNTA, PARA INTENSIFICAR EL CAMPO ELÉCTRICO.
ESTO SE DEBE AL "EFECTO PUNTA", DESCUBIERTOALREDEDOR DE 1750
POR BENJAMIN FRANKLIN (1706-1790).

9. MARCOTEÓRICO
EFECTO PUNTA:CUANDO CARGAMOS UNA ESFERACONDUCTORA LAS
CARGAS SE DISTRIBUYEN UNIFORMEMENTE EN LA SUPERFICIE, DEBIDO A
LAS FUERZAS DE REPULSIÓN ENTRE LAS MISMASYA QUE ÉSTAS SON
DEL MISMO SIGNO. CUANDO LA SUPERFICIE PRESENTA UNA PUNTA, LAS
CARGAS SE CONCENTRAN EN DICHA PUNTA, POR LOTANTO SE PRODUCE
UN CAMPO ELÉCTRICO MÁS INTENSO, SE IONIZAN LAS MOLÉCULASQUE
RODEAN LA PUNTA ( EL AIRE SEVUELVE CONDUCTOR),Y SE PRODUCE
UNA FUGA DE CARGAS POR LA PUNTA, LO QUE SE CONOCE COMO
EFECTO DE PUNTA.
LAS MOLÉCULAS DE AIRE PRÓXIMASA LA PUNTA (EXTREMOAGUDO) SE
PONEN EN MOVIMIENTO, DADO QUE LOS ELECTRONESQUE SE LIBERAN
DE LA PUNTA CHOCAN CONTRA LAS MOLÉCULAS DE AIREY LAS
MOLÉCULAS ENTRE SÍ, PRODUCIÉNDOSE EL MOVIMIENTO DEL AIRE QUE
SE LLAMA “VIENTO ELÉCTRICO”

10. APLICACIONES
LOS CHISPEROS, DICHO POR SU PROPIO NOMBRE, TIENE COMO PRINCIPAL FUNCIÓN EL PRODUCIR UNA
CHISPA, CON EL OBJETIVO DE PROVOCAR UNA IGNICIÓN.
UNA CHISPA ELÉCTRICA ES UNA DESCARGA ELÉCTRICA REPENTINA QUE OCURRE CUÁNDO UN CAMPO
ELÉCTRICO SUFICIENTEMENTE ALTO CREA UN CANAL CONDUCTOR IONIZADO ELÉCTRICAMENTE EN UN
MEDIO NORMALMENTE AISLANTE, QUE SUELE SER AIRE, OTROS GASES O DIVERSAS MEZCLAS DE
GASES.
ESTA CHISPA, PUEDE SER UTILIZADA PARA PRODUCIR UNA COMBUSTIÓN A MENOR ESCALA, COMO SER
PRENDER UNA COCINA DE GAS, PRODUCIR UNA PEQUEÑA FOGATA PARA GENERAR CALOR E
ILUMINACIÓN, PRENDER SOPLETES DE GAS, ETC.

11. MATERIALES

12. • RESISTENCIA DE 33[Ω]/1W
• CAPACITOR DE 470[UF]
• DIODO RECTIFICADOR 1N4007
• INTERRUPTOR PULSADOR 6*6*5
• TERMINAL DE LA BATERÍA KF301-2P
• TRANSISTOR DETRIODO D880
• FUENTE REGULABLE 5V
• TRANSFORMADOR 14*15*8
• PLACA DE CIRCUITO IMPRESO PCB HV-1（18*71MM）
• TORNILLO M3*5
• TAPÓN DE ROSCA M3
• BANDAVINCULANTE 3*100MM
MATERIALES UTILIZADOS

13. • RESISTENCIA DE 33[Ω]/1W
Esta es una resistencia de 33 Ω y soporta una potencia
máxima de 1 W.
Voltaje máximo de trabajo es de 500 Vcc
Este resistor nos permitirá cuidar nuestros componentes y
suministrar el voltaje requerido para el chispero

14. • CAPACITOR DE 470[uF]
Este es un capacitor electrolítico de 470 uF y resiste un
voltaje máximo de 16 V
Este capacitor nos permitirá manejar nuestro circuito con
alta corriente y baja frecuencia. Lo utilizaremos para
nuestro alimentador de corriente, donde se usan para
almacenar la carga, y moderar la tensión eléctrica de
salida y las fluctuaciones de corriente en la salida
rectificada

15. • DIODO RECTIFICADOR 1N4007
Este diodo soporta corrientes de hasta 1A de forma
continua con un voltaje que puede ir hasta los 700v
demás, también soporta picos puntuales de voltaje
inverso de hasta 1000v, y corrientes de 30A.
Este diodo nos permitirá la conversión de señal de alterna
a continua para nuestra fuente de alimentación de 5V

16. • INTERRUPTOR PULSADOR 6*6*5
Este interruptor tiene unas dimensiones de 6*6*5 mm
Tiene un voltaje de 12 V
Este interruptor lo utilizaremos para colocarlo en nuestra
placa y nos permitirá iniciar nuestro circuito dejando el
paso de voltaje.

17. • Terminal de la batería KF301-2P
También llamadas borneras
Nos permite conectar alambre o cables , también nos
ayuda a prevenir el cortocircuito del alambre

18. • TRANSISTOR DE TRIODO D880
El transistor de triodo d880 convierten la corriente de entrada
baja en energía de salida grande, y canalizan una corriente
pequeña para impulsar aplicaciones enormes que funcionan
como interruptores.

19. • FUENTE REGULABLE 5V
Esta Fuente regulada y variable de 0 a 15 V viene con una modificación
y es la inclusión de un circuito limitador de corriente, el cual evitará que
se dañen los componentes de la misma en caso de un cortocircuito o
una carga excesiva en la salida.
Esta Fuente regulada y variable de 0 a 15 V Puede proporcionar
tensiones de 0 a 15 Voltios y corrientes hasta 2 Amperios.
En nuestro caso la utilizamos para suministrar una carga de 5 V.

20. • TRANSFORMADOR 14*15*8
Este transformador de tipo flyback nos permite tener a la
salida altos voltajes de alta frecuencia
Especificaciones:
Frecuencia de trabajo: 20KHz -25KHz
Longitud del arco: 5-8 mm
Tamaño: 14*15*8
Voltaje de pulso de salida: 0.5Kv-0.8Kv

21. • PLACA DE CIRCUITO IMPRESO PCB HV-1（18*71mm）
La tarjeta de circuito impreso tiene una dimensiones de
18*71mm
En esta placa podremos soldar todos los componentes
necesarios para nuestro chispero

22. • TORNILLO M3*5
Diámetro: M3,5/0.138 in
Tamaño de la rosca/paso: 0.024 in, grueso (estándar)
Tipo: tornillo de cabeza plana (tipo H)
Especificaciones: DIN 7985A/ISO 7045
Material: acero inoxidable A2/18-8
Este tornillo nos ayudara para sujeción de los
componentes en la placa impresa

23. • TAPÓN DE ROSCA M3
También llamado nuez
Este vendrá acompañado para nuestro tornillo

24. • Banda vinculante
Esta hecho de material de nylon
Es opcional , pero nos ayudara a una mejor sujeción de los
componentes en nuestra placa impresa

25. Circuito del chispero

26. EL INDUCTOR TRATA DE
MANTENER SU CORRIENTE
ESTABLE TANTO COMO PUEDE,
ELEVANDO EL VOLTAJE A TRAVÉS
DE ÉL. ENTONCES, SI LO CARGA A
CIERTA CORRIENTE, INTENTA NO
PERMITIR O CAMBIAR
LENTAMENTE LA CORRIENTE.
Cuando cerramos el interruptor, el inductor
permite que la corriente suba lentamente.
Digamos que sube a 1A y luego abrimos el
interruptor. Pero el inductor quiere seguir
impulsando 1A de corriente. Entonces, lo que
sucederá es que empujará la corriente a través de
D1, que estaba en polarización inversa hasta este
punto y lo polariza en directa, y la corriente pasa a
través de la resistencia R1. Ahora digamos que R1
es 1kOhm. Entonces, 1A de corriente multiplicada
por 1k ohm es 1000V

27. RÉGIMEN
TRANSITORIO
Cuando se hace pasar a un circuito de una condición
a otra, sea por un cambio en la tensión aplicada o
por una
modificación de uno de sus elementos, se produce
un
periodo de transición, durante el cual las corrientes
en las
ramas y las caídas de tensión en los elementos
varían desde
sus valores iniciales hasta otros nuevos.Transcurrido
este
periodo de transición llamado régimen transitorio,
el circuito
pasa al estado o régimen permanente.

28. TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR PARA GENEAR UN ESTADOTRANSITORIO EN
LA BOBINA

30. ”
“ Finalmente podemos decir que el transistor lo utilizamos
como un interruptor y la frecuencia con que trabaja este
circuito lo da los componentes pasivos que serian la
resistencia la bobina y el capacitor a una frecuencia natural
de resonancia

31. CONCLUSIONES
• SE LOGRO IMPLEMENTAR EL CIRCUITO DE CHISPEROCON LOS COMPONENTES ELECTRONICOS
EL CUAL ERA EL OBJETIVO DEL LABORATORIO.
• OBSERVANDO EL FUNCIONAMIENTO DEL CHISPERO SE PUEDE CONCLUIR QUE ESTE EMITE CALOR
CUANDO ESTE ESTA ENERGIZADO,CREANDO UNA CHISPA CUANDO LAS PINZAS HACEN CONTACTO.
• EN BASEA LATEORIA SE PUDO ESTUDIARCOMO SE GENERA LA CHISPA, DE ESTA MANERA SE
PUEDE REALIZAR UN SEGUIMIENTOY ESTUDIO DE LOS PARAMETROSQUE GENERA LA CHISPA EN
EL EXPERIMENTO.

32. RECOMENDACIONES
• TENER PRECAUCIÓNAL MANIPULAR LAS PINZAS, SE RECOMIENDA UTILIZAR GUANTES
DE PROTECCIÓN, PARA EVITAR QUEMADURASO CUALQUIERTIPO DE ACCIDENTES.
• EN EL MOMENTO DE ARMAR EL CIRCUITOTENER CUIDADO AL REALIZAR LAS CONEXIONES
DE LOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
• VERIFICAR SI EN EL CIRCUITO NO EXISTEALGUN CABLE QUE ESTE EN CORTO CIRCUITO,
ESTO PROVOCARIA DAÑOSA LOS COMPONENTESY POSIBLEMENTE DAÑOSAL USUARIO.

33. COSTO DE LOS COMPONENTES DEL CIRCUITO DEL CHISPERO
COMPONENTE CANTIDAD COSTO (Bs)
PROTOBOARD 1 20
RESISTOR (33R/1W) 1 0,50
CAPACITOR (470𝜇𝐹) 1 2,50
DIODO (1N4007) 1 0,50
PULSADOR (SW1) 1 1,50
TRANSISTOR (D880-Y) 1 4
TERMINAL DE BATERIA (KF301-2P) 1 2
TRANSFORMADOR 1 16
TOTAL 47