Informe de laboratorio Nº. 1 Física Electrónica

Informe de Laboratorio - Práctica Nº. 2: Circuitos Eléctricos La Resistencia Eléctrica

Por Luisa Yirley Ballén Coca – 1051184940

100414 – Física Electrónica

Presentado a Uriel Villamil Tutor

Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD) CEAD Chiquinquirá Boyacá Ingeniería de sistemas

2013

Introducción Mediante la realización del presente trabajo, se pretende lo realizado dentro del marco de la primera práctica de laboratorio de física electrónica en donde se establecieron actividades de reconocimiento de los diferentes elementos que se utilizan para la medición de diferentes escalas de la física electrónica.

Igualmente se realizara una introducción al funcionamiento de los circuitos eléctricos, su aplicación y sus diferentes tipos. A su vez se establera conocimientos sobre las características de las resistencias, sus tablas de colores su medición según su uso y calculo para su adecuada utilización dentro de un circuito.

Objetivos Objetivo General Conocer el funcionamiento y aplicación del componente más utilizado dentro de los circuitos eléctricos, la resistencia eléctrica o resistor. También se empleará el código de colores para la identificación de su valor óhmico.

Objetivos Específicos Identificar los componentes electrónicos y el equipo de laboratorio que se utilizará en esta práctica. Comprender de manera práctica los fundamentos de la electricidad y como crear un circuito apropiadamente en el protoboard ya sea en paralelo o en serie. Analizar y entender mediante la experiencia, los fundamentos de las resistencias. Analizar y aplicar los fundamentos de la electrónica digital como el multímetro. Realizar las mediciones adecuadas para el uso de resistencias, leds y demás elementos que conforman un circuito eléctrico. Identificar los terminales del potenciómetro y saber medir los valores de resistencia entre ellos. Saber el funcionamiento del potenciómetro.

Marco Teórico: Se describirán a continuación algunos aspectos básicos y de funcionamiento de de los principales equipos empleados en laboratorios de electrónica: El Protoboard: Es un dispositivo que permite ensamblar circuitos electrónicos sin uso de soldadura. Hace una conexión rápida y fácil y es ideal para trabaja circuitos pequeños o de prueba.

En cada orificio se puede alojar el terminal de un componente o un cable. Pero antes de trabajar con él, se deben conocer cuáles orificios están interconectados. Generalmente las conexiones son por columnas y en las secciones laterales por filas. Con ayuda del tutor vamos a reconocer estas conexiones internas.

El Multímetro: Es un instrumento muy útil en el laboratorio. Permite realizar mediciones de varias magnitudes de interés, como: el voltaje, la resistencia, la corriente, la capacitancia, la frecuencia, etc. tanto en señales continuas como alternas. Se debe tener mucho cuidado durante su uso, ya que dependiendo del tipo de magnitud que se quiere medir, debemos seleccionar la escala adecuada, la ubicación de los terminales de medición y la forma de medir (puede ser en serie o en paralelo con el elemento).

La Fuente de Alimentación: Es un dispositivo que convierte la tensión alterna, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.).

La Resistencia: Se le llama resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

Resistor variable o potenciómetro: Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar más potencia. Un resistor variable es un resistor lineal sobre el cual desliza un contacto eléctrico capaz de inyectar corriente en un punto intermedio de su elemento resistivo. El diodo LED: Led se refiere a un componente optoelectrónico pasivo, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz.

Cables de conexión: Se utilizan principalmente para la conexión al distribuidor central y a los módulos. También aquí los contactos y los materiales de alta calidad proporcionan una conexión eléctrica eficaz.

MATERIALES: - un protoboard - un multímetro - una fuente de alimentación - un diodo LED - tres resistencias de diferente valor (una debe ser de 100Ω) - un resistor variable de 10 KΩ (potenciómetro) - cables de conexión Procedimiento: 1. Identifique los componentes electrónicos y el equipo de laboratorio que utilizará en esta práctica.

Led

Fuente de alimentación

Protoboard

Potenciómetro

Multímetro

Cables de conexión

Resistencias

2. Encuentre el valor nominal y la tolerancia de cada resistencia fija. Resistencia 1: 68000Ω Azul

Gris

Naranja

Dorado

6

8

x 1000

± 5%

Marrón

Negro

Naranja

Dorado

1

0

x 1000

± 5%

Marrón

Negro

Marrón

Dorado

1

0

x 10

± 5%

Resistencia 2: 10000Ω

Resistencia 3: 100Ω

Resistencia teórica: Resistencia 1: 68000Ω Ω: 68000Ω + 3400 = 71400Ω 68000Ω ± 5% 68000Ω − 3400 = 64600Ω Valor Nominal: 68000Ω o 68KΩ Tolerancia: ± 5% Resistencia 2: 10000Ω Ω: 10000Ω + 500 = 10500Ω 10000Ω ± 5% 10000Ω − 500 = 9500Ω

Valor Nominal: 10000Ω o 10KΩ Tolerancia: ± 5% Resistencia 3: 100Ω Ω: 100Ω + 5 = 105Ω 100Ω ± 5% 100Ω − 5 = 95Ω

Valor Nominal: 100Ω o 68KΩ Tolerancia: ± 5%

3. Mida con el multímetro el valor de cada resistencia y verifique que se encuentre dentro de los límites de tolerancia. Resistencia Práctica con multímetro: R1= 68000Ω = 67.2 Ω R2= 10000Ω = 98.6 Ω R3= 100Ω = 9.96 Ω Las resistencias si se encuentran dentro de los límites de tolerancia.

4. Arreglo de resistencias en serie: Realice en el protoboard un arreglo de 3 resistencias en serie. Calcule el valor de la resistencia equivalente y tome el dato experimental con el multímetro.

Se construyó un arreglo de 3 resistencias en serie con los siguientes valores:

R1= 68000Ω R2= 10000Ω R3= 100Ω

Se calculó el valor de la resistencia equivalente y se tomó el dato experimental con el multímetro. Resistencia teórica:

Valor de la resistencia equivalente (VRE): VRE = R + R + R VRE = 68000Ω + 10000Ω + 100Ω VRE = 78100Ω

Resistencia práctica con multímetro: 77.3Ω

5. Arreglo de resistencias en paralelo: Realice en el protoboard un arreglo de 3 resistencias en paralelo. Calcule el valor de la resistencia equivalente y tome el dato experimental con el multímetro.

Se construyó un arreglo de 3 resistencias en serie con los siguientes valores:

R1= 68000Ω R2= 10000Ω R3= 100Ω

Se calculó el valor de la resistencia equivalente y se tomó el dato experimental con el multímetro. Resistencia teórica: Valor de la resistencia equivalente (VRE):

VRE =

1 1 1 1 R +R +R

VRE =

1 1 1 1 + + 68000Ω 10000Ω 100Ω

VRE =

VRE =

1 1 1 1 0,0000147Ω + 0,0001Ω + 0,01Ω 1 0,0101147 VRE = 98,866Ω

Resistencia práctica con multímetro: 97.7Ω

6. Funcionamiento del potenciómetro: Identifique los terminales del potenciómetro y mida los valores de resistencia entre ellos. Terminales del potenciómetro: Eje Flecha o cursor

Material resistivo

Terminal

Terminal Terminal variable

El potenciómetro tiene un cursor sobre el elemento resistivo, este cursor es el que establece la resistencia eléctrica en las terminales del potenciómetro y el valor se da con una pequeña perilla que se gira de manera manual.

Los valores que se midieron en el Multímetro entre las terminales del potenciómetro fueron:

Ambos terminales laterales 9.40Ω, si ubico el lateral derecho en el centro y muevo el eje hacia la izquierda da un valor de 1.76Ω y si ubico el lateral izquierdo al lateral derecho sin mover la pinza del centro da un valor de 8.18Ω, es decir que al mover el eje hacia la izquierda el lateral derecho aumenta su valor y si muevo el eje hacia la derecha el lateral izquierdo aumenta su valor.

7. Construya el siguiente circuito. Varíe el cursor del potenciómetro y observe el efecto sobre el circuito.

Al aumentar la resistencia, la luminosidad disminuye

Al disminuir la resistencia, la luminosidad aumenta

Explique lo sucedido: Lo que sucede es que al girar la perilla del potenciómetro entre los terminales laterales la luz del diodo led ilumina más, es decir al disminuir la resistencia el led aumenta su luminosidad. Cuando la resistencia es mayor la corriente es menor y por consiguiente la luz del diodo led disminuye es más baja su luminosidad.

Conclusiones Se reconocieron los principales equipos del laboratorio e identifiqué las magnitudes eléctricas de mayor interés para el desarrollo del curso, por medio del trabajo con dispositivos electrónicos básicos, además apliqué y comprendí más a fondo los conceptos estudiados en la Unidad 1 del Curso de Física Electrónica. Comprendí de manera práctica los fundamentos de la electricidad y como crear un circuito apropiadamente en el protoboard ya sea en paralelo o en serie. Analicé y entendí mediante la experiencia, los fundamentos de las resistencias. Analicé y apliqué los fundamentos de la electrónica digital como el multímetro. Realicé las mediciones adecuadas para el uso de resistencias, leds y demás elementos que conforman un circuito eléctrico. Identifiqué los terminales del potenciómetro y aprendí a medir los valores de resistencia entre ellos. Aprendí el funcionamiento del potenciómetro.

Bibliografía Módulo de Física Electrónica. Elaborado para la UNAD por: Freddy Reynaldo Téllez Acuña. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería. 2008. Laboratorio de Física Electrónica Cead Chiquinquirá Boyacá, asesoría del tutor encargado Ing. Uriel Villamil. Tema 3. Resistores Variables. Disponible en: http://www.uib.es/depart/dfs/GTE/education/industrial/tec_electronica/teoria/resistores_ variables.pdf Serway, R. Física (Tomo II) (1996); 4ta. Edición; McGraw-Hill, México. Serway, R.; Faughn, J. (2001); 5ta. Edición; Pearson Educación, México. Kane, J.W. D; Sternheim, M. M. Física. 2º edición.Ed. Reverté. Asimov, I. (1987) Enciclopedia Biográfica de Ciencia y Tecnología 1, 2da. Edición; Alianza Editorial; Madrid. Brophy Electrónica fundamental para científicos. Editorial Reverté, 1979. Shilling, Belove, Circuitos electrónicos. Boixareu Editores,1985. Hibberd, Circuitos integrados. Boixareu Editores, 1973. Hemenway, Henry, Caulton, Física Electrónica. Editorial Limusa, 1992. Implementación de un Altímetro: Potenciómetro. Disponible en: http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/11377/fichero/PFC++Adrián+Jiménez+González%252FMEMORIA%252FCapitulo3++Implementacion+de+ un+altimetro_potenciometro.pdf