Experimento Regulador de Voltaje con Diodo Zener de 12 Voltios
Componentes y Materiales
- Cuatro baterías de 6 V (total 24 V conectadas en serie)
- Diodo Zener 12 V (ej. 1N4742, Radio Shack #276-563 o equivalente)
- Resistencia de 10 kΩ
Para este experimento, cualquier diodo Zener de bajo voltaje funcionará. Recomendamos un diodo cuyo voltaje Zener exceda el voltaje de una sola batería para observar su comportamiento bajo condiciones sub-ruptura.
Referencias Cruzadas
Lessons In Electric Circuits, Volumen 3, Capítulo 3: "Diodos y Rectificadores"
Objetivos de Aprendizaje
- Comprender cómo un diodo Zener regula voltaje
- Reconocer el papel de una resistencia en serie en un circuito Zener
- Analizar caídas de voltaje a través de componentes en diferentes niveles de alimentación
Diagrama Esquemático

Ilustración

Instrucciones
Construye el circuito mostrado arriba, asegurando que el diodo Zener esté cableado en polarización inversa (cátodo a positivo, ánodo a negativo). Usa una sola batería de 6 V como fuente de alimentación y mide el voltaje a través del diodo. Registra esta lectura base.
A continuación, agrega una segunda batería de 6 V en serie para crear una fuente de 12 V. Re-mide la caída de voltaje del diodo y la caída de voltaje de la resistencia con un multímetro.
Continúa agregando una tercera y cuarta batería, generando fuentes de 18 V y 24 V respectivamente. Para cada nivel de alimentación, registra el voltaje a través del Zener y la resistencia. Observa que el voltaje del Zener nunca excede su valor de ruptura (≈12 V), mientras que la resistencia absorbe el voltaje excedente.
Conclusiones clave:
- El diodo Zener sujeta el voltaje a través de sí mismo a su valor nominal.
- No puede crear voltaje; si la alimentación está por debajo del voltaje Zener, la caída del diodo iguala el voltaje de alimentación.
- La resistencia en serie limita la corriente y absorbe el voltaje sobrante.
Simulación por Computadora
Esquemático con números de nodo SPICE:

Netlist (copia lo siguiente en un archivo de texto):
Diodo Zener v1 1 0 r1 1 2 10k d1 0 2 mod1 .model mod1 d bv=12 .dc v1 18 18 1 .print dc v(2,0) .end
Un modelo SPICE usa un diodo estándar con el parámetro de ruptura inversa (bv=12) ajustado al voltaje Zener deseado.
Hojas de Trabajo Relacionadas
- Hoja de Trabajo de Diodos Zener
- Hoja de Trabajo de Fuentes de Alimentación Reguladas
Tecnología Industrial
- Explorando la suma de voltajes con conexiones de baterías en serie
- Laboratorio de divisor de voltaje: diseño, medición y verificación de la ley de voltaje de Kirchhoff
- Termoelectricidad: entendiendo termopares y el efecto Seebeck
- Voltímetro Potenciométrico: Medición Precisa de Voltaje con Carga Mínima
- Construye una Batería de Patata: Guía Paso a Paso para Energía Electroquímica Casera
- Fuente de Alimentación CA de Bajo Voltaje: Componentes y Mejores Prácticas para Circuito de Desfase de Fase
- Experimento con Diodo Conmutador: Supresión de Retroceso Inductivo con Lámpara de Neón
- Amplificador Seguidor de Voltaje: Diseño, Construcción y Guía de Medición
- Circuito Regulador de Voltaje LM7805: Visión General Completa y Guía Práctica
- Tensión directa (forward voltage) en diodos: conceptos clave y aplicaciones
- A7987 de STMicroelectronics: Regulador conmutado automotriz versátil con amplio rango de tensión