ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL_____________________________________________________________________

INTRODUCCINLoscircuitoselctricos son utilizados en cada uno de los aparatos elctricos que se utilizan diariamente por todas las personas. Muchos de estos circuitos son muy complejos y disponen de una gran variedad de elementos que en conjunto, hacen funcionar equipos tales como electrodomsticos u otros aparatos.Antes de trabajarproyectosde circuitos complejos, debe comenzarse por el fundamento, que es comprender los conceptos bsicos de voltaje, corriente elctrica,resistenciaelctrica, etc. Es elementalpoderdiferenciar entre las conexiones en serie, paralelas y mixtas.

La prctica sirve para comprobar los conocimientos tericos estudiados enclasesobre la los diferentes tipos de conexiones, etc. En cadaprocesorealizado se podr observar la comparacin entre losdatostericos que surgen de los clculos hechos en papel, y los datos experimentales, que fueron los que se obtuvieron en la prctica delaboratorio.Losprocesosson explicados paso a paso, de manera que se ha analizado cada cosa que se ha hecho en la prctica, y se presenta un fundamento terico y elanlisismatemtico de cadaclculo. Se podr observar que los datos tericos y experimentales estn estrechamente relacionados y que tanto lateora como la prctica son de gran importancia en el estudio de estamateria.

1. OBJETIVOSOBJETIVOGENERAL

"Aprender de forma terica y experimental los conceptos preliminares sobre electricidad"

OBJETIVOSESPECFICOS

Identificar componentes de un circuito elctrico. Practicar a utilizar el multmetro. Aprender a medir voltajes, y corrientes elctricas de manera experimental. Diferenciar las magnitudes elctricas bsicas. Comprender los conceptos de circuitos en serie y paralelo, identificando propiedades de corriente y voltaje que se dan en cada tipo de conexin. Identificar la diferencia entre corriente continua y alterna.2. JUSTIFICACINComprender las conexiones en serie y paralelo es algo bsico y fundamental para todo estudiante deinstalaciones elctricas. No se puede proceder a la realizacin de proyectos elctricos si no se conocen bien estos conceptos y si no se saben determinar valores de voltaje, resistencia y corriente, as como las relaciones que entre estos valores hay en cualquier tipo de conexin.Esta prctica y el presente informe se justifican ante la necesitad de aprender los temas mencionados en elprrafo anterior. Al finalizarla, se habr comprendido bien cmo lo que se estudi tericamente, y su realizacin prctica.

3. MARCO TERICO3.1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES.

3.1.1. VOLTAJELa diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de uncampo elctricoes igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto 1 al punto 2.Es independiente del camino recorrido por la carga (campo conservativo) y depende exclusivamente del potencial de los puntos 1 y 2 en el campo; se expresa por la frmula:

DondeV1 - V2es la diferencia de potencial, E es la Intensidad de campo ennewton/culombio, r es la distancia en metros entre los puntos 1 y 2, Igual que el potencial, en elSistemaInternacional de Unidades la diferencia de potencial se mide en voltios. Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor, se producir un flujo de corriente elctrica. Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladar a travs del conductor al punto de menor potencial y, en ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesar cuando ambos puntos igualen su potencial elctrico (Ley de Henry). Este traslado de cargas es lo que se conoce como corriente elctrica.La diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito, se le suele denominar tambin como cada de tensin. Cuando por dichos puntos puede circular una corriente elctrica, la polaridad de la cada de tensin viene determinada por ladireccinconvencional de la misma, esto es, del punto de mayor potencial al de menor. Por lo tanto, si por la resistencia R de la figura 1 circula una corriente de intensidad I, desde el punto A hacia el B, se producir una cada de tensin en la misma con la polaridad indicada y se dice que el punto A es ms positivo que el B.Que dos puntos tengan igual potencial elctrico no significa que tengan igual carga.

3.1.2. CORRIENTE ELCTRICAEs la carga elctrica que pasa a travs de una seccin o conductor en la unidad detiempo. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa enculombios por segundo,unidad que se denominaamperio.Si la intensidad es constante en el tiempo se dice que la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable. Si no se producealmacenamientonidistribucinde carga en ningn punto del conductor, la corriente es estacionaria. Segn la Ley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual al voltaje dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:

3.1.3.RESISTENCIAELCTRICASe denomina resistencia elctrica, R, de una sustancia, a la oposicin que encuentra la corriente elctrica para recorrerla. Suvalorse mide en ohmios y se designa con la letra griega omega mayscula (). Lamateriapresenta 4 estados en relacin al flujo de electrones. stos son Conductores, Semi-conductores, Resistores y Dielctricos. Todos ellos se definen por el grado de oposicin a la corriente elctrica (Flujo de Electrones).Esta definicin es vlida para la corriente continua y para lacorriente alternacuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposicin presentada a la circulacin de corriente recibe el nombre de impedancia.Segn sea la magnitud de esta oposicin, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen adems ciertosmaterialesen los que, en determinadas condiciones detemperatura, aparece un fenmeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prcticamente nulo.La resistencia elctrica se mide con el Ohmmetro es un aparato diseado para medir la resistencia elctrica en ohmios. Debido a que la resistencia es la diferencia de potencial que existe en un conductor dividida por la intensidad de la corriente que pasa por el mismo, un ohmmetro tiene que medir dos parmetros, y para ello debe tener su propio generador para producir la corriente elctrica.

3.2. TIPOS DE CONEXIN

3.2.1. CONEXIN SERIEDos o ms resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente. El esquema de conexin de resistencias en serie semuestraas:

Resistencias conectadas en serie

3.2.2. CONEXIN PARALELODos o ms resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas la resistencias tienen la misma cada de tensin, UAB. Una conexin en paralelo se muestra de la siguiente manera:

Resistencias conectadas en paralelo.

3.3. EL MULTMETROEl multmetro (tambin llamado "tester" o "polmetro") es otro de los elementos sumamente necesarios para trabajar con electrnica. Este dispositivo nos servir para medir principalmente intensidades de corriente y diferencias de potencial (tensiones). Adems, la mayora de estos dispositivos tambin sirven para medir resistencias, capacidades y temperaturas.Actualmente la mayora de los multmetros que se encuentran en el mercado son de tipo digitales, aunque en sus inicios, estos eran de tipo analgicos.

Multmetro Digital

Multmetro Analgico

Cmo se usa?Dependiendo de la medicin que se quiere realizar, vara la forma en que se conectan las puntas del multmetro y la ubicacin de la perilla. Como podr observar en su multmetro, estos cuentan con diferentes rangos para cada tipo de medicin, por lo que deber buscar la escala adecuada para lograr una medicin ptima. Es recomendable comenzar desde escalas grandes, y luego ir bajando hasta encontrar la indicada.

Medir diferencias de potencial (Voltmetro):medir tensiones es muy sencillo. Slo se debe conectar cada una de las puntas en los lugares entre los que se quiere medir una diferencia de potencial. La ubicacin en el circuito de la punta roja y la punta negra del multmetro, determinarn el signo del resultado obtenido.Medir resistencias (Ohmetro):esta medicin tambin es muy fcil. Debe conectar cada una de las puntas a los extremos de la resistencia sin importar qu punta en cada extremo.Medir capacidades:realizar con el capacitor el mismo procedimiento que expliqu anteriormente con las resistencias. Obviamente, situar la perilla en la posicin de capacidades.

Medir intensidades de corriente (Ampermetro): esta medicin es un poco ms complicada. Para realizarla, es necesario abrir el circuito en el punto donde se desea medir la corriente. Es decir, debemos abrir el circuito para poder intercalar al multmetro en el medio, para que de esta forma circule intensidad de corriente a travs del multmetro. El cable rojo deber conectarse al multmetro en la entrada de amperios, mientras que el cable negro se conectar en la clavija comn COM.3.4 AMPERMETROEs un instrumento que se utiliza para medir laintensidad de corrienteque est circulando por uncircuitoelctrico. Un microampermetro est calibrado en millonsimas de amperio y un miliampermetro en milsimas de amperio.En trminos generales, el ampermetro es un simplegalvanmetro(instrumento para detectar pequeas cantidades de corriente), con una resistencia en paralelo, llamada "resistencia shunt". Disponiendo de una gama de resistenciasshunt, se puede disponer de un ampermetro con varios rangos o intervalos de medicin. Los ampermetros tienen una resistencia interna muy pequea, por debajo de 1ohmio, con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a uncircuito elctrico.El aparato descrito corresponde al diseo original, ya que en la actualidad los ampermetros utilizan unconversor analgico/digitalpara la medida de lacada de tensinen un resistorpor el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leda por unmicroprocesadorque realiza los clculos para presentar en un display numrico el valor de la corriente elctrica circulante.

3.4. TIPOS DE CIRCUITOSBsicamente existen 3 tipos de circuitos.

3.4.1. Circuito en serieUncircuito en seriees una configuracin de conexin en la que los bornes o terminales de los dispositivos estn unidos para un solo circuito (generadores,resistencias,condensadores,interruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente. La terminal de salida del dispositivo uno se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.Siguiendo un smilhidrulico, dos depsitos de agua se conectarn en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Unabatera elctricasuele estar formada por variaspilas elctricasconectadas en serie, para alcanzar as el voltaje que se precise.En funcin de losdispositivosconectados en serie, el valor total o equivalente se obtiene con las siguientes expresiones:Para Generadores (pilas)

Para Resistencias

Para Condensadores

Para Interruptores

Interruptor AInterruptor BInterruptor CSalida

AbiertoAbiertoAbiertoAbierto

AbiertoAbiertoCerradoAbierto

AbiertoCerradoAbiertoAbierto

AbiertoCerradoCerradoAbierto

CerradoAbiertoAbiertoAbierto

CerradoAbiertoCerradoAbierto

CerradoCerradoAbiertoAbierto

CerradoCerradoCerradoCerrado

3.4.2. Circuito en paralelo.Elcircuito elctrico en paraleloes una conexin donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores,resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre s, lo mismo que sus terminales de salida.Siguiendo un smilhidrulico, dos tinacos de agua conectados en paralelo tendrn una entrada comn que alimentar simultneamente a ambos, as como una salida comn que drenar a ambos a la vez. Las bombillas de iluminacin de una casa forman un circuito en paralelo, gastando as menos energa.En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentacin lo est de forma independiente al resto; cada uno tiene su propia lnea, aunque haya parte de esa lnea que sea comn a todos. Para conectar un nuevo receptor en paralelo, aadiremos una nueva lnea conectada a los terminales de las lneas que ya hay en el circuito. Para generadores

Tambin Para Resistencias

Para Condensadores

Para Interruptores

Interruptor AInterruptor BInterruptor CSalida

AbiertoAbiertoAbiertoAbierto

AbiertoAbiertoCerradoCerrado

AbiertoCerradoAbiertoCerrado

AbiertoCerradoCerradoCerrado

CerradoAbiertoAbiertoCerrado

CerradoAbiertoCerradoCerrado

CerradoCerradoAbiertoCerrado

CerradoCerradoCerradoCerrado

3.5. TIPO DE CORRIENTES:3.5.1. Corriente alterna

Figura 1: Forma sinusoidal.Se denomina corriente alterna (abreviada CA en espaol y AC en ingls, dealternating current) a la corriente elctrica en la que la magnitud y el sentido varan cclicamente. La forma de oscilacin de la corriente alterna ms comnmente utilizada es la de una oscilacin sinusoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisin ms eficiente de la energa. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilacin peridicas, tales como la triangular o la cuadrada.Utilizada genricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las seales de audio y deradio transmitidas por los cables elctricos, son tambin ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin ms importante suele ser la transmisin y recuperacin de la informacin codificada (o modulada) sobre la seal de la CA.

3.5.2. Corriente contina

La corriente continua o corriente directa (CC en espaol, en ingls DC, de Direct Current) se refiere al flujo continuo de carga electrica a travs de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo. A diferencia de la corriente alterna (CA en espaol, AC en ingls), en la corriente continua lascargas elctricas circulan siempre en la misma direccin. Aunque comnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad, as disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando se descarga una batera elctrica).Tambin se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.1

3.5.3. Corriente alterna frente a corriente continuaLa razn del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformacin, cualidad de la que carece la corriente continua. En el caso de la corriente continua, la elevacin de la tensin se logra conectando dnamos en serie, lo que no es muy prctico; al contrario, en corriente alterna se cuenta con un dispositivo: el transformador, que permite elevar la tensin de una forma eficiente.La energa elctrica viene dada por el producto de la tensin, la intensidad y el tiempo. Dado que la seccin de los conductores de las lneas de transporte de energa elctrica depende de la intensidad, mediante un transformador se puede elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensin), disminuyendo en igual proporcin la intensidad de corriente. Con esto la misma energa puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas prdidas por causa del efecto Joule y otros efectos asociados al paso de corriente, tales como la histresis o las corrientes de Foucault. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanas, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o domstico y comercial de forma cmoda y segura.

4. CONCLUSIN

La prctica de laboratorio ha sido muy provechosa por varias razones, las cuales se resumen en esta conclusin. En primer lugar, se ha practicado el uso del multimetro y que es algo muy importante y que seguir siendo provechoso en nuevas prcticas que se realicen en el futuro.

Tambin se aprendi a hacer mediciones de voltajes y corrientes elctricas y a establecer relaciones entre estos valores en base al tipo de conexin con la que se est trabajando, que puede ser en serie, paralelo.

Un aprendizaje muy valioso que se obtuvo de esta prctica es tambin el armar circuitos en los dos tipos de conexin ya mencionados. De la misma forma se aplicaron las propiedades que fueron comprobadas, como por ejemplo que la corriente es la misma en cualquier elemento conectado en serie, o que el voltaje es el mismo en cualquier elemento conectado en paralelo. Y por ende se ha cumplido con los objetivos propuestos

5. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

1. Stollberg, R.; Hill, F.F. (1969).FSICA. Fundamentos y Fronteras.Mxico, D.F.: Publicaciones Cultural, S.A., primeraedicin.

2. Wikipedia.Diferencia de potencial.Extrado el 2 de noviembre, 2006 dehttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencial

3. Wikipedia.Intensidad de corriente elctrica.Extrado el 2 de noviembre, 2006 dehttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctrica

4. Wikipedia.Resistencia elctrica.Extrado el 2 de noviembre, 2006 dehttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica

5.CienciasMsticas.Leyes de Ohm, Kirchoff, Thevenin y Norton.Extrado el 2 de noviembre, 2006 de http://www.cienciasmisticas.com.ar/electronica/teoria/equivalentes/index.php

6. Sala deFsica.Associao de Resistncias em Paralelo.Extrado el 2 de noviembre, 2006 de

ANEXOS:

_____________________________________________________________________________INSTALACIONES ELECTRICAS19