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Sistema de Gestiónde la Calidad

Servicio Nacional de Aprendizaje – SENAREGIONAL NORTE DE SANTANDER

C.I.E.S

LEY DE OHM, LEY DE WATT Y LEYES DE KIRCHHOFFGUIA DE APRENDIZAJE

Fecha:FEBREO DEL 2010

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1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE

Código: 280501015 Fecha: Febrero del 2010Programa de Formación:Mantenimiento Electrónico E Instrumental Industrial

Duración Etapa Lectiva:2640 Horas

Duración Etapa Productiva:880 Horas

Duración de la Formación:3520 Horas

Módulo de Formación:Corregir de un bien los sistemas electronicos e instrumental industrial de acuerdo con sus especificaciones tecnicas

Duración:

960 Horas

Modalidad de Formación: PresencialResultado de aprendizaje: Detectar fallas en la circuiteria electrónica y elaborar procedimientos para la fabricación, reconstrucción o reemplazo de circuitos o sistemas electrónicos industriales que permitan el alistamiento justo a tiempoDuración de la Guía: 30 Horas

2. INTRODUCCIÓN

Estimado Aprendiz:

La ley de Ohm, la ley de Watt y las leyes de Kirchhoff son leyes fundamentales y excelentes herramientas analíticas con que todo estudiante, técnico, tecno cuenta para realizar el análisis de circuitos eléctricos. Por esta razón, esta guía ha sido diseñada para que USTED conozca, maneje y aplique estas tres leyes de manera correcta y eficaz.Se le recomienda realizar toda la guía de aprendizaje y complementarla con ejercicios extras que serán suministrados por el instructor. La resolución de la guía se debe anexar a su portafolio. Recuerde que en el camino para adquirir el conocimiento se encuentran algunos obstáculos, pero cuando aparecen, siempre tendrán una mano amiga para superarlos: Su instructor. Ánimo y empecemos ya!!!!!



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3. ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE

ACTIVIDAD 1: Recuerde la explicación dada por el instructor a cerca de la ley de Ohm, ley de Watt y leyes de Kirchhoff. Coloque las diferentes fórmulas que podemos encontrar de cada una de ellas.

R/= LEY DE OHM: V= I*R I= V/R R= V/I

LEY DE WATT: P= V*I V= P/I I= P/V

LEY DE KIRCHOFF: I0= I R2/R1+R2 V0= V*R2/R1+R2

ACTIVIDAD 2:Utilizando la ley de Ohm, halle todos los valores de voltaje y de corriente de cada uno de los componentes de los siguientes circuitos.

R/=CIRCUITO 1

REQ= 10K+5K+2.5KREQ= 17.5KI= 5V/17.5KI= 0.28mA

VR1= 0.28mA*10K= 3VVR2= 0.28*5K= 1.5VVR3= 0.28*2.5K= 0.7V



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CIRCUITO 2

REQ= 3K+10K+2.5KREQ=15.5KI= 5V/15.5I= 0.32mA

VR1= 0.32mA*3K= 0.96VVR2= 0.32mA*10K=3.2VVR3=0.32Ma*2.5k= 0.8v

CIRCUITO 3

R4+R5= 2K+1.5K=3.5K

3.5*10/3.5+10=35/13.5=48.5K

48.5K+3K+2.5K=54KREQ= 54K

I= V/REQ= 5V/54K= 0.09Ma



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VR1= 0.09ma*3K= 0.2VVR2= 0.09Ma*10K= 0.9VVR3=0.09Ma*2.5K= 0.225VVR4= 0.09Ma*2k= 0.18vVr5= 0.09Ma*1.5K= 0.135V

ACTIVIDAD 3: Utilizando la ley de Watt, calcule la potencia para cada uno de los componentes de los circuitos de la Actividad 2.

R/=CIRCUITO 1

PR1= I*VR1= 0.28mA*3V=0.84mWPR2=I*VR2= 0.28Ma*1.5v=0.42mWPR3= I*VR3= 0.28Ma*0.7v=0.196Mw

CIRCUITO 2

PR1= I*VR1= 0.32Ma*0.96v= 0.30MwPR2= I*VR2= 0.32Ma*3.2v= 1.02MwPR3= I*VR3= 0.32Ma*0.8v= 0.256mW

CIRCUITO 3

PR1= I*VR1= 0.09Ma*0.2v= 0.018mWPR2= I*VR2= 0.09Ma*0.9v= 0.081mWPR3= I*VR3= 0.09Ma*0.225V= 0.020MwPR4= I*VR4= 0.09Mw*0.18V= 0.016MwPR5= I*VR5= 0.09Mw*0.135V= 0.012Mw

ACTIVIDAD 4: Para cada circuito calcule el valor de las resistencias, voltajes y potencias faltantes. Identifique cuál ley debe usar en cada caso o si debe usarlas ambas.

R/=CIRCUITO 4



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R1=VR1/I= 3.5V/0.2Ma= 17.5KVR2= I*R2= 0.2Ma*10k= 2v

8-VR1-VR2-VR3=0

8-3.5V-2V-VR3=0

8-3.5V-2V= VR3

2.5V= VR3

R3= VR3/I= 2.5V/0.2ma= 12.5K

PR1= I*VR1= 0.2ma*3.5V= 0.7Mw

PR2= I*VR2= 0.2Ma*2V= 0.4Mw

PR3= I*VR3= 0.2Ma*2.5V= 0.5Mw

CIRCUITO 5

+7v 1.5v – i1* R4 – 2v –i *R3 = 0

+ 3.5v –i *R3 = + i1* R4

i * R3 = + 3.5 - i1* R4

I= 3.5V-(I1*R4)/R3

I=3.5-(2K) I1



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+ i2* R2 – i1* R4 – 2v = 0

+ i2* (10kΩ) = 2v + i1* (2kΩ)

I2=2V+ (2K) I1/10K

Reemplazando (1) y (2) en (3)

3.5-(2K)I1/2.5K=I1+2V+(2K)I1/10K

3.5V-2KI1/2.5K= (10K) I1+2V (2K) I1/10K

10kΩ * (3.5v-2kΩ i1) = 2.5kΩ * ((10kΩ) i1+2v+ (2k Ω) i1)

35 k v – 20 MΩ i1 = 25 MΩ i1 + 5kv + 5 MΩ i1

35kv – 5kv = 20 MΩ i1 + 25 MΩ i1 + 5 MΩ i1

30kv= 50 MΩ i1

I1=30K/50M

i1= 0.6mA

i=3.5v-(2k)i1/2.5k

i=3.5v-(2k)*(0.6ma)/2.5

i=3.5v-1.2v/2,5k

i=2.3v/2.5k

i = 0.92mA

i2=2v+ (2k) i1/10k

i2=2v+ (2k*0.6ma)/10k

I2=2V+1.2V/10

I2=3.2V/10K

i2= 0.32Ma

R1=VR1/I= 1.5V/0.92MA=1.6K

R5= VR5/I1= 2V/0.6MA=3.3K



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VR1= i * R1: VR1= (0.92 mA * 1.6 kΩ): VR1 = 1.472v

VR2= i2 * R2: VR2= (0.32 mA * 10 kΩ): VR2 = 3.2v

VR3= i * R3: VR3= (0.92 mA * 2.5 kΩ): VR3 = 2.3v

VR4= i1 * R4: VR4= (0.6 mA * 2 kΩ): VR4 = 1.2v

VR5= i1 * R5: VR5= (0.6 mA * 3.3 kΩ): VR5 = 1.98v

i = 0.92 mA

I1= 0.6mA

i2= 0.32mA

VR1 = 1.472v PR1= i* VR1= 0.92mA *1.472v= 1.35424mW

VR2 = 3.2v PR2= i2* VR2= 0.32mA *3.2v= 1.024mW

VR3 = 2.3v PR3= i* VR3= 0.92mA *2.3v= 2.116mW

VR4 = 1.2v PR4= i1* VR1= 0.6mA *1.2v= 0.72mW

VR5 = 1.98 v PR5= i1* VR2= 0.6mA *1.98v= 1.188mW

P fuente= i* V fuente= 0.92mA *7v= 6.44mW

ELEMENTOS PASIVOS= PR1+ PR2+ PR3+ PR4+ PR5= 1.35424mW +1.024mW +2.116mW +0.72mW +1.188mW =6.40224mW

ACTIVIDAD 5: Para el circuito que se muestran a continuación, halle todos los valores de corrientes, voltajes, potencias y resistencias faltantes, aplicando las leyes de Kirchhoff, ley de Ohm y ley de Watt.

R/=



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12v – i1* R1 – i2* R2– i1 *R3 = 0

+ 12v – i1* (R1+R3) = + i2* R2

VR2= 2v

Como R2 Y R6 están en paralelo tienen el mismo voltaje, por tanto:

VR2 = VR6

VR6 = 2v

Aplicando ley de corrientes de Kirchhoff en este circuito se tiene:

i6= i3 + i4

Como i6=0.04A y i4= 0.1A

i3 = I6 - i4

i3 = 0.04A – 0.1A

i3 = -0.06A

De otro punto podemos decir que:

i1= i2 + i3

i2= i1 – i3

i2= 0.4A – (-0.06A)

i2=0.4A +0.06A



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i2=0.46A

De otro punto podemos decir que:

i2= i1 + i5

i5= i2 – i1

i5= 0.46A – 0.4A

i5= 0.06A

Para hallar R2, R4, VR1, VR3, VR4 Y VR5 desarrollamos de la siguiente forma:

VR1 = i1* R1

VR1 = 0.4 A * 10Ω

VR1 = 4v

= 4.35Ω

VR3 = i1* R3

VR3 = 0.4A * 15 Ω

VR3 = 6v

VR5 = i4* R5

VR5 = 0.1A * 20 Ω

VR5 = 2v

Aplicando ley de voltajes de Kirchhoff en este circuito se tiene:

12 – VR1 + VR4 + VR5 - VR3 = 0

VR4 = -12v + VR1 + VR3 - VR5

VR4 = -12v + 4v +6v – 2v



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VR4 = - 4 v

= 40Ω

Los valores para la corriente se muestran como se indican en el circuito:

I1= 0.4A

i2= 0.46A

I3= -0.06A

I4= 0.1A

I5= 0.06A

I6= 0.04A

VR1 = 4v PR1= i1* VR1= 0.4 A *4 v= 1.6W

VR2 = 2v PR2= i2* VR2= 0.46 A * 2v= 0.92W

VR3 = 6v PR3= i1* VR3= 0.4 A *6 v= 2.4W

VR4 = -4v PR4= i4* VR4= 0.1 A *(-4v) = - 0.4W

VR5 = 2 v PR5= i4* VR5= 0.1 A *2v= 0.2W

VR6 = 2 v PR6= i6* VR6= 0.04 A *2v= 0.08W

Pfuente= i* Vfuente= 0.4A *12v= 4.8

PELEMENTOS PASIVOS= PR1+ PR2+ PR3+ PR4+ PR5+ PR6 = 1.6W +0.92W +2.4W - 0.4W +0.2W +0.08W =4.8W



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4. EVALUACIÓN

EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE

EVALUACIÓNINSTRUMENTOS DE

EVALUACIÓN

Análisis e Interpretación de

Circuitos en Corriente Continua

Identifica la ley de Ohm, ley de Watt y leyes de Kirchhoff.Analiza e interpreta circuitos resistivos basados en la ley de Ohm, ley de Watt y leyes de Kirchhoff.

Instrumento: Cuestionario

5. BIBLIOGRAFÍA

ELECTROTECNIA. Fundamentos Teóricos y Aplicaciones Prácticas. es.wikipedia.org/wiki/Electrotecnia Análisis de Circuitos en Ingeniería. William H. Hayt – Jack E. Kemmerly Circuitos eléctricos de James W. Nilson

Elaborado por: Ing. Hernando Gómez Palencia Fecha: 9 02 2010

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