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Informe de Laboratorio Analisis de Circuitos AC

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UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD LABORATORIO DE CIRCUITOS DC INGENERIA DE TELECOMUNICACIONES Cristian Contreras Junco c.c. 80.219.626 e-mail: [email protected]

Jose Ricardo Cardozo Muñoz c.c. 79.466.622 e-mail: [email protected]

RESUMEN: Realizar una serie de experiencias tanto practicas como mediante la utilización de un simulador, tendientes a desarrollar habilidades y destrezas en el manejo y utilización de los instrumentos de medida, así como en el análisis, verificación montaje y comprobación de los circuitos resistivos, estudiados en el modulo y relacionados con el tema objeto de esta asignatura. PALABRAS CLAVE: CLAVE: resistencia, montaje.

Reporte,

verificación,

1. OBJETIVOS 1. Calcular teóricamente y verificar experimentalmente el comportamiento real de un circuito resistivo dado (serie, paralelo o mixto (escalera)), empleando en lo posible diferentes tipos de resistores comerciales y combinado su conexión, para analizar y determinar sus características de respuesta.

2. Determinar teóricamente el valor de las resistencias.

Esta hecho de dos materiales, uno islante, generalmente plastico, y un conductor que conecta los diversos orificios entre si. Uno de sus principales usos es la creacion y comprobacion de prototipos de circuitos electricos antes de llegar a la impresión mecanica del circuito en sistemas de produccion comercial. Multímetro: Es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente alterna o continua y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma. Fotocelda: Es un componente eléctrico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado foto resistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas siglas, LDR, se originan de su nombre en ingles dependent resistor. Su cuerpo esta formado por una célula o celda de y dos patillas. Su símbolo eléctrico es:

3. Determinar otra clase de resistencia. 4. Establecer la tolerancia en una resistencia.

2. INTRODUCCION Resistor: Componente electrico diseñado para introducir una resistencia electrica determinada entredos puntos de un circuito. En el propio argot electrico y electronico, son conocidos simplemente como resistencias. Es un material formado por carbon y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente maxima en un resistor viene condicionada por la maxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Existen resistencias de valor variable, que reciben el nombre de potenciometros.

Protoboard: Es un tablero con orificios conectados electricamente entre si, habitualmente siguiendo patrones de lineas, en el cual se pueden insertar  componentes electricos y cables para el armado y prototipado de circuitos electricos y sistemas similares.

El valor de la resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en el (puede descender  hasta 50 ohms) y muy alto cuando esta a oscuras (varios mega ohmios).

3. MATERIAL EMPLEADO Multímetro analógico y digital (puntas de prueba) Protoboard y alambres 10 resistencias diferentes de 100 ohmios a 100 Kilo ohmios Fotocelda Resistencias de igual valor  Fuente DC. Herramientas básicas como pelacables, alicates, cortafrío, etc.

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4. PROCEDIMIENTO 4.1. PRIMERA PARTE Elija 4 resistencias (mínimo),mida cada una por  separado y escriba los valores en forma de lista; con ellas dibuje tres circuitos resistivos (según su criterio), calcule las resistencias parciales y totales según se requiera. Realice cada montaje en el protoboard e indique, si es serie, paralelo o mixto; tome la medida de las resistencias parciales o totales. Empleando el óhmetro (A/D). Liste los valores y compárelos con los obtenidos teóricamente, si existe diferencia, calcule el porcentaje de error:

 Analice y explique la causa de las diferencias y saque sus conclusiones.

4.2. DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD Ley de Ohm: V:I.R Resistencias Utilizadas:

4.2.1. Circuito en Serie:

 Req

=

R3

+

R1

=

10.45 K 

Ω

 Req = R + R + R =11.45 K  3 1 2 Ω  Req

=

R3

+

R1

+

R2

+

R4

=

11.92 K 

ValorTeorico=11,57 K 

Ω

#11,57 K Ω −11,42 K Ω & % E =% ( X 100% 11,57 K Ω $ ' # −0,35 K Ω & ( X 100% $ 11,57 K Ω '

% E =%

% E =−0,30 X 100% =−3,02%

Ω

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. 4.2.2. Circuito en Paralelo

1

 Req

=

 Req

=

 Req

=

 Req =

 Req =

1

1 10 K Ω

+

1 1 10.000Ω

1

1 100Ω

+

1 1 100 Ω

+

1

+

470Ω 1

1 470

1 1 K Ω +

470 Ω

1 1 1.000Ω

1 +

4.700.000Ω

47.000

1 +

4.700.000Ω

10.000

4.700.000 Ω

4.700

62.170 Ω

=

 R5

=

1 11 10 K Ω

 R5

=

900

1 10

1 1 10 K Ω

+

10 K Ω

10 =

11

K Ω

Ω

 Req

=

R1

 Req

=

100

 R

=

1.470

+

R5

+

R4

eq

Ω

+

900

Ω

+

470

Ω

Ω

Ω

Valor Pr actico=1.474

4.700.000Ω

Ω

# 1,470Ω −1,474Ω & ( X 100% 1,470Ω $ '

% E =%

4.700.000Ω

4.700.000 Ω

 R5

1 1 10 K Ω

+

ValorTeorico=1.470,

1 +

1 62.170

=

1

1 +

1 1 1K Ω

 R5

=

# −4Ω & ( X 100% $ 1,470Ω '

% E =%

75,60 Ω

ValorTeorico=75,60

% E =−0,002 X 100%=−0,27%

Ω

Valor Pr actico=75,80

Ω

# 75,60Ω − 75,80 Ω & % E =% ( X 100% $ 75,60 K Ω ' # −0,02 Ω & ( X 100% $ 75,60 Ω '

% E =%

% E =−0,002 X 100%=−0,26%

4.2.2. Circuito Mixto

Conclusión: Como pudimos observar, siempre encontraremos un porcentaje de error en las resistencia a través de el montaje de los circuitos de diferentes tipos, donde el resultado del código de colores siempre va a ser constante, en cambio utilizando el multímetro los resultados van a ser más exactos. La temperatura produce una variación en la resistencia, en la mayoría de los metales existe una proporción directa con la temperatura, por lo contrario en el carbono y el germanio es indirectamente proporcional a la temperatura. También descubrimos a través de la práctica, que cuando medimos las resistencias con el multímetro en la protoboard su valor es más exacto a diferencia de cuando cogemos la resistencia con las manos, ya que

tenemos energía en nuestro cuerpo.

4.2. SEGUNDA PARTE Tome ahora una fotocelda colóquela a la luz y mida su resistencia. Reduciendo el circuito: ValorMedido 740 =

Ω

 Ahora coloque la fotorresistencia en el lugar de poca luz realice nuevamente la medición entre sus terminales. ValorMedido

=

42 K  Ω

5. PREGUNTAS ACTIVIDAD 1 1.

Que papel desempeña el valor de tolerancia, dado por el fabricante?

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. La tolerancia es un parámetro que expresa el error  máximo sobre el valor óhmico nominal con que ha sido fabricado un determinado resistor.

•

•

Por ejemplo, si tomamos la resistencia con valor  nominal de 272 W con una tolerancia de 5%, quiere decir que el valor óhmico real de esa resistencia está entre ± 5%. (En la serie del 5 % los valores extremos son 0,33 W 7 10 MW.)

Bobinados: Resistores bobinados de potencia y Resistores bobinados de presión. No bobinados: Resistencias aglomeradas o de precisión, resistencias de capa de carbón por  depósitos, resistores pirolíticos, resistencias de capa metálica, resistencias de película fotograbada y resistencias de película gruesa vermet.

272 + 0,05 x 272= 258,4 272 - 0,05 x 272= 285,6 Por lo tanto los resistores de valores muy pequeños no son comunes, por la dificultad que entraña ajustar su valor. Resistores de valores muy grandes son difíciles de conseguir, porque en ellos comienza a tener  importancia fenómenos como la resistencia superficial, condiciones ambientales, étc. y tampoco es normal su uso. 2.

Que valores d e tolerancia resistencias comerciales?

p oseen

las

Hay tolerancias del 1 por mil, del 1 %, 5 %, 10 % y 20 %.

Resistencias Variables: Son las que presentan un valor  óhmico que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante. • •

Para la serie de resistores que se fabrican con una tolerancia del 10 % que es la más utilizada, los valores comerciales son: 10 18 33 56 12 22 39 68 15 27 47 82 y los mismos seguidos de ceros. 3.

Resistencias ajustables Resistencia variable (Potenciómetro)

En que casos su valor es critico?

No se fabrican resistores de todos los valores posibles por razones obvias de economía. Además sería absurdo, ya que, por ejemplo, en un resistor de 100 W y 10 % de tolerancia, el fabricante nos garantiza que su valor está comprendido entre 90 W y 100 W, por lo tanto no tiene objeto alguno fabricar resistores de valores comprendidos entre estos dos últimos. 4.

Que factor determina el resistencia en un circuito?

tamaño

de

una 6.

Valor nominal: Es el valor en Ohms que posee. Este valor puede venir impreso o en código de colores. Tolerancia: Es el error máximo con el que se fabrica la resistencia. Esta tolerancia puede ser de +-5% y +-10%, por lo general. Potencia máxima: Es la mayor potencia que será capaz de disipar sin quemarse. 5.

Mencione por lo menos 10 tipos de resistencias fijas y variables que ofrece el mercado electrónico e identifique por medio de imágenes las mas usadas.

Resistencias Fijas: Son las que presentan un valor  óhmico que no podemos modificar.

De acuerdo a las medidas tomadas anteriormente en la SEGUNDA PARTE. Como cree que es el comportamiento de la fotocelda?

Una fotocelda produce cierta cantidad de voltaje que almacena al incidir luz sobre ella, depende de la intensidad lumínica

7.

Es posible considerar la fotocelda como un sensor? Porque?

Si, ya que presenta una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico, que hace que absorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando se captura a estos electrones libres emitidos, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como energía

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. para alimentar circuitos. Esta misma energía se puede utilizar, obviamente, para producir la detección y medición de la luz. 8.

Como influye en un circuito si colocamos un cortocircuito en paralelo con una resistencia?

Esto es una especie de cortocircuito, donde la resistencia que ofrece dicho circuito es tan baja que provoca un paso de corriente tan alta que supera sus posibilidades de conducir la corriente sin deteriorarse. Cuando más baja es la resistencia, mas alta es la corriente, por consiguiente si pasa por el filamento de una lámpara (por ejemplo) hay un paso de corriente normal, pero si se unen los contactos de la lámpara, la corriente se incrementaría, produciendo el corto.

9.

En el momento de hacer una elección de resistencia, que se debe de tener en cuenta?

Debemos tener en cuenta la capacidad máxima para expulsar o disipar calor sin que se deteriore o destruya el elemento físico y se mide en vatios. El material de las resistencias, ya que de aquí varia su valor óhmico.

6. CONCLUSIONES Como pudimos observar, siempre encontraremos un  porcentaje de error en las resistencia a través de el montaje de los circuitos de diferentes tipos, donde el resultado del código de colores siempre va a ser  constante, en cambio utilizando el multímetro los resultados van a ser más exactos. La temperatura  produce una variación en l a resistencia, en la mayoría de los metales existe una proporción directa con la temperatura, por lo contrario en el carbono y el germanio es indirectamente proporcional a la temperatura. También descubrimos a través de la práctica, que cuando medimos las resistencias con el multímetro en la  protoboard su valor es más exacto a diferencia de cuando cogemos la resistencia con las manos, ya que tenemos energía en nuestro cuerpo. Al trabajar con resistencias debemos tener en cuenta la capacidad de calor que disipa, ya que de esto depende si el elemento resiste o no a las condiciones de ella.

5. REFERENCIAS [1] Módulo del curso academico, análisis de circuitos D/c. [2] http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_eléctrica

•

•

Longitud Del Conductor: cuanto mayor sea esta, mayor la probabilidad de choques y por lo tanto mayor la resistencia presentada. Sección del conductor: La cual vemos que aparece como inversamente proporcional, ya que lógicamente a mayor sección, menor número de choques y en consecuencia menor resistencia.

10. El rango de tolerancia de que manera influye en el comportamiento de una resistencia. El rango de tolerancia en una resistencia se refiere a cuan amplia será la variación de la potencia de esa resistencia, efecto que es causado por la variación de la temperatura que soporta dicha resistencia. Si tienes una resistencia 2k = 2000 ohmios y la tolerancia es de 10%, entonces tendrás un rango de 1900 a 2100 ohmios, este porcentaje te será indicado en la última banda de color dibujada en la resistencia.