INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES COLOMBIA
LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN DC. INFORME PRÁCTICA UNOCARACTERÍSTICAS DE LAS RESISTENCIAS ELÉCTRICAS TUTOR: GENTIL VIDAL JOSE MAURICIO BELTRAN RAMOS
79645342
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Abstract
Determinar teóricamente el valor de resistencias.
Resistance is an essential component in building any electronic equipment because it allows efficient distribution of the electrical voltage and current on all necessary points.
Identificar otra clase de resistencias. Establecer la tolerancia en una resistencia
Materiales Y Equipo
Resumen En esta primera práctica, trabajaremos con resistencias o resistores, para conocer sus características más esenciales y su comportamiento dentro de circuitos en series, paralelos y mixtos. Con estos experimentos, conoceremos los valores nominales de cada resistencia (Valor de Ohms que posee), la tolerancia (El error máximo con que se fabrica la resistencia) y la potencia máxima (La mayor potencia capaz de dar sin quemarse) entre otras.
Multímetro análogo y Digital (puntas de prueba). Protoboard y alambres (cal # 24 o 26). 10 Resistencias diferentes de 100U a 100kU. (1/4 W). Resistencias de igual valor. Fuente DC. O una batería de 9 voltios con su conector Herramienta básica: pelacables, alicates, cortafrío, etc.
Introducción Con relación a los datos obtenidos en esta práctica, definiremos las características más importantes de las resistencias o resistores, calculando teóricamente y a través de la experiencia el comportamiento real dentro de un circuito eléctrico. Esta práctica a su vez, se divide en cuatro partes. La primera es donde se conocerá y estudiará la experiencia con el multímetro y el protoboard. La segunda parte se hallarán y se explicarán las causas de la diferencia p margen de error. La tercera parte conoceremos mas a fondo sobre las características de las resistencias, así mismo como los tipos de ellas. Y la cuarta parte se trabajará con una fotocelda para analizar su resistencia.
Tabla Para Hallar Valor De La Resistencia
PRACTICA UNO: CARACTERÍSTICAS DE LAS RESISTENCIAS ELÉCTRICAS Objetivo:
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 combinando su conexión, para analizar y determinar sus características de respuesta.
Como Podemos Medir La Resistencia Utilizando El Código De Colores La resistencia debe tomarse de tal forma que el extremo hacia el cual las bandas coloreadas están recorridas quede a la izquierda. Ahora las bandas se identifican de izquierda a derecha. En la siguiente figura que veremos, aparece primero el color marrón, es decir, 1. La segunda franja es de color
INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES COLOMBIA negro, es decir, 0. La tercera franja es de color rojo, es decir, 100. Y la última franja que es de color dorado, es decir 5% de tolerancia. Entonces tenemos que el valor final es 1000
SEGUNDA PARTE:
PROCEDIMIENTO PRIMERA PARTE: Si ya conoce y tiene experiencia con el protoboard, omita este paso, de lo contrario, inicie verificando con el Multímetro en la escala de ohmios o en continuidad, la manera como están conectados los puntos longitudinales y transversales, luego dibuje su propia versión y constate con el docente tutor su opinión.
Elija 6 resistencias (mínimo), mida cada una por separado y escriba los valores en forma de lista; con ellas dibuje tres circuitos resistivos (diseñados 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 Ohmetro (A / D). Liste los valores y compárelos con los obtenidos teóricamente; si existe diferencia, calcule el porcentaje de error:
Protoboard: Es una placa de uso genérico reutilizable o semipermanente, usado para construir prototipos de circuitos electrónicos con o sin soldadura. Normalmente se utilizan para la realización de pruebas experimentales. Analice y explique la causa de las diferencias y saque sus conclusiones. Resistencias R1
Multimetro: Es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras.
Valor Teórico
Valor Medido
O,27
0,26 K
R2
83 K
82,8 K
R3
150 K
150 K
R4
270 K
272 K
R5
15 K
14,7 K
R6
10 K
9,8 K
Circuito 1 (Mixto)
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Resultado Práctico
Porcentaje De Error
Resultado Teórico
%E= O, O7%
Circuito 2 (Serie)
Resultado Práctico
Valor Teórico
Luego de hallar el valor de las resistencias en paralelo, nos queda un circuito con dos resistencias, una que es la de serie y la otra que es la equivalente.
Valor Práctico
Ahora sí, hallamos el valor de la resistencia total. Resultado Teórico
Porcentaje De Error
INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES COLOMBIA %E= 1, 26 %
resistencia con las manos, ya que tenemos energía en nuestro cuerpo.
Circuito 3 (Paralelo)
TERCERA PARTE: Elabore la tabla del código de colores para resistencias. Tome ahora el valor de cada resistencia, empleando esta tabla. Repita el proceso de cálculo y análisis desarrollado en la segunda parte y con las conclusiones obtenidas, responda: ¿Qué papel desempeña el valor de “tolerancia “, dado por el fabricante? 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.) 272 + 0,05 x 272= 258,4 272 - 0,05 x 272= 285,6
Resultado Teórico
Resultado Práctico
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. ¿Qué valores de tolerancia poseen las resistencias comerciales?
Porcentaje De Error Hay tolerancias del 1 por mil, del 1 %, 5 %, 10 % y 20 %.
%E= 0,82 % 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 mulítmetro 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
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. ¿En qué casos su valor es crítico? 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. ¿Qué factor determina el tamaño de una resistencia en un circuito?
INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES COLOMBIA 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. Mencione por lo menos diez tipos de resistencias fijas y variables que ofrece el mercado electrónico y dibuje las más usadas. Resistencias Fijas: Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar.
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.
Tome ahora una fotocelda colóquela cerca de la luz y mida su resistencia. Ahora coloque la fotorresistencia en el lugar de poca luz realice nuevamente la medición entre sus terminales. Comprobación De Conceptos 1 De acuerdo a las medidas tomadas anteriormente ¿Cómo 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 2 ¿Es posible considerar la fotocelda como un censor? ¿Por qué? 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 para alimentar circuitos. Esta misma energía se puede utilizar, obviamente, para producir la detección y medición de la luz. 3 ¿Cómo influye en un circuito si colocamos un cortocircuito en paralelo con una resistencia?
Resistencias Variables: Son las que presentan un valor óhmico que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante.
Resistencias ajustables Resistencia variable (Potenciómetro)
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. 3 En el momento de hacer una elección de resistencia ¿qué se debe 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.
CUARTA PARTE:
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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 mulítmetro 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.
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.
5 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.
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.
Referencias [1] Módulo del curso académico, análisis de circuitos D/c.
