LABORATORIO N3DIVISORES DE TENSION Y DE CORRIENTE

MARCO TEORICODIVISORES DE CORRIENTE Y TENSIONUn divisor de voltaje consta de al menos dos resistencias en serie con una fuente de voltaje. Para dos resistencias el voltaje se divide de acuerdo con:

V1 = V R1 / (R1 + R2)yV2 = V R2 / (R1 + R2)Los divisores de Tensin se usan frecuentemente en el diseo de circuitos porqueson tiles para generar un voltaje de referencia, para la polarizacin de los circuitos activos, y actuando como elementos de realimentacin.Los divisores de corriente se ven con menos frecuencia, pero son lo suficientemente importantes como para que los estudiemos.Las ecuaciones para el divisor de tensin, en donde suponenos que no hay ninguna carga conectada a nuestro circuito

Las ecuaciones del divisor de corriente, suponiendo que la carga es solamente R2, vienen dadas en

MATERIALES1. Protoboard2. 2 fuente de poder DC3. 1 multmetro Digital4. Potencimetro5. 6 Resistencias (1K a 10K)6. 4 diodos led7. Cables conectores

PROCEDIMIENTO1. Armar CKTO N1( Divisor deTension)

a. Colocar el voltimetro entre R5 y R6, varie el potencimetro al 50% y anotar el valor mostradob. Completar la tabla midiendo voltaje, corriente y determinar la potencia.c. Apagar la fuente y medir el valor que marca el potencimetro en los lados a y b

VOLTAJE CIRCUITO 1

CORRIENTE CIRCUITO 1

TABLA N1ELEMENTOVALOR (K)VOLTAJE (V)VALOR MEDIDOVOLTAJE (V)VALOR SIMULADOCORRIENTE (ma)VALOR MEDIDOCORRIENTE (mA)VALOR SIMULADOPOTENCIA (mW)MEDIDAPOTENCIA(mW)SIMULADO

R15.6K1.373V1.53V0.24 mA0.27 mA0.390.41

R210k2.451V2.73V0.24 mA0.27 mA0.580.73

R35.6k4.70v5V0.83 mA0.89 mA3.94.45

R44.7K0V0.29V0 mA0.06 ma00.01

R54.7K0.35v0.290.07mA0.06 ma0.020.01

R61K00.2100.21 ma00.44

P15k0.870.370.17mA0.21 ma0.140.07

E15v

E25v

V(a-b) 4.68

CIRCUITO N2 VOLTAJE

CORRIENTE

TABLA N2ELEMENTOVALOR (K)VOLTAJE (V)VALOR MEDIDOVOLTAJE (V)VALOR SIMULADOCORRIENTE (ma)VALOR MEDIDOCORRIENTE (mA)VALOR SIMULADOPOTENCIA (mW)MEDIDAPOTENCIA(mW)SIMULADO

R15.6K4.69V4.79V0.65 mA0.86 mA3.044.11

R210k5.31V5.21V0.57 mA0.52 mA3.022.70

R35.6k0.29v0.21V0.26 mA0.03 mA0.070.003

R44.7K0.30V0.21V0.05 mA0.04 ma0.0150.08

R54.7K0.31v0.21v0.06mA0.04 ma0.010.04

R61K0.300.21V00.21 ma00.

R75K10.4510V10mA10 ma104100

E14.7v

E24.7v

CIRCUITO N3Voltaje

Corriente

Tabla 3ELEMENTOVALOR (K)VOLTAJE (V)VALOR MEDIDOVOLTAJE (V)VALOR SIMULADOCORRIENTE (ma)VALOR MEDIDOCORRIENTE (mA)VALOR SIMULADOPOTENCIA (mW)MEDIDAPOTENCIA(mW)SIMULADO

R15.6K1.24V0.92V0.15 mA0.16 mA0.1860.14

R210k1.122V0.93V0 mA0.09 mA00.08

R35.6k1.793v1.44V0.27 mA0.26 mA0.480.37

R44.7K0V0.60V0.0 mA0.13 ma00,078

R54.7K0.5v0.60v0.14mA0.13 ma0.070.078

R61K0.977v0.84V0.85mA0.84 ma0.830.70

D11.750v2.04v0.17mA0.16mA0.290.32

D21.750v2.02v0.16mA0.09mA0.290.18

D31.8v2.04v0.85mA0.84mA1.531.71

D41.8v2.08v0.86mA0.84mA1.541.71

E14.7v

E24.7v

2. Resuelva tericamente c/u de los circuitos de la experienciaCircuito N2

LKT: en la malla 1:

= 2mALKT en la malla 25.6K x I1 + 4.7K(I1-I3)-5=05.6K x I1 + 4.7K x I1 4.7K x I3 5= 010.3K x I1 + 0I2 4,7KI3 + 0I4=5 .1

LKT en la malla 310K.I2 + 5.6K(I2-I4) -5 = 010K.I2 + 5.6K.I2-5.6K.I4 = 00.I1 + 15.6K.I2 + 0.I3 5.6K.I4=.2

LKT en la malla 4-4.7K(I1-I3) + 1K(I3-I5) = 0-4,7K.I1 + 4,7K.I3 + 1K.I3- 1K.I5= 0-4.7K.I1 + 0I2 + 5.7K.I3 + 0I4 1K.I5= 0 .3LKT en la malla 5-5,6K(I2-I4) + 4,7K(I4-I5) = 0-5,6K.I2 + 5,6K.I4 + 4,7K.I4 4,7K.I5= 0I10 5,6K.I2 + 0I3 + 10.3K.I4 4,7K.I5 = 0 .4LKT en la malla 6-1K.(I3 I5) 4,7K(I4-I5) = 0-1K.I3 + 1K.I5 4,7K.I4 + 5,7K.I50I1 + 0I2 1K.I3 4,7K.I4 + 5,7K.I5 = 05

A

IR1= 0.855 MaIR2= 0,521 MaIR3= (I2 I4) = 5,208 . 5,581. 0,373. = 0,0373 MaI4= (I4 I5) = 5,581 . 6,025. 0,4415. = 0,04415 MaIR5= (I1 I3) = 8,555 . 8,11. 0,445. = 0,0445 MaIR6=(I3-I5) = 8,11 . 6,025. 2,085. = 0,2085 Ma

VR1= 0,855 Ma . 5,6K = 4,788VVR2=0,521Ma . 10K = 5,21 VVR3 = 0,0373 MA . 56K = 0,2088 VVR4= -0,04415MA . 4,7K= 0,2088 VVR5 = 0,044 MA . 4,7K = 0,2085VVR6= 0,2085 MA.1K= 0,2085 VVR7= 2MA.5K = 10V

Pregunta del CuestionarioEl circuito que controls el haz de un televisor esta representado por el modelo de la figura, seleccionar la conductancia G desconocida en siemens de tal forma que el voltaje V sea de 20 voltios.

7I entran = I sales18. 9,77

I2 = - 3,289 A

R = 6,08

3. Es posible aplicar divisor de corriente o voltaje en un circuito con diodosSi es posible, ya que es un dispositivo que permite el paso del corriente en una direccin con caractersticas similares a un interruptor.4. De una aplicacin prctica de divisor de voltaje y de corrienteAplicacin prctica de divisor de voltajeUna resistencia que es sensible a la temperatura es lo que se llama un termistor, una definicin ms tcnica sera: A la resistencia con coeficiente de temperatura negativo, conocida como termistor, NTC o con coeficiente de temperatura positivo PTC, a este tipo de resistencias la temperatura ambiente les afecta de modo que modifican su valor dentro de unos parmetros. Hay varios tipos de encapsulado:

La resistencia de la mayora de los tipos comunes de termistor disminuye mientras que se eleva la temperatura. Se llaman de, coeficiente negativo de temperatura o termistores NTC. Observe el -t al lado del smbolo del circuito. Un termistor NTC tpico se hace usando materiales de xido de metal semiconductor. Los semiconductores tienen la caracterstica de ofrecer la mitad de la resistencia entre los conductores y los aislantes. Mientras ms se eleva la temperatura, ms portadores de carga estn disponibles y esto causa la cada del valor de la resistencia.Aunque es menos utilizado, es posible fabricar termistores de temperatura de coeficiente positivo o PTC. stos se hacen de diversos materiales y muestran un aumento de resistencia que vara con temperatura.Cmo podramos hacer un circuito con este sensor, para su uso en una alarma de incendios? Utilizaremos un circuito que entregue una tensin alta cuando se detecten las condiciones de temperatura caliente. Necesitamos poner un divisor de tensin con un termistor NTC en la posicin que ocupa Rarriba:

Cmo podramos hacer un circuito con un sensor para detectar temperaturas de menos de 4C para advertir a motoristas que pueda haber hielo en la carretera? Usaremos un circuito que d una tensin alta en condiciones fras. Necesitamos un divisor de voltaje con el termistor en lugar de Rbajo:

Este ltimo ejemplo nos plantea una interesante pregunta: Cmo saber qu valor de tensin de Vout se va a conseguir con 4C? Vea el siguiente grfico de las caractersticas de un termistor:

En el eje Y, se representa la resistencia con una escala logartmica. sta es una manera de comprimir el grfico de modo que sea ms fcil ver cmo cambia la resistencia. Entre 100 W y 1000 W, cada divisin horizontal corresponde a 100 W. Por otra parte, entre 1000 W y 10000 W, cada divisin corresponde a 1000 W. Y sobre 10000 W, representa 10000 W cada divisin.Como se puede apreciar, este termistor tiene una resistencia que vara de alrededor 70 k W en 0C a cerca de 1 kW a 100C. Los catlogos de los suministradores, dan generalmente la resistencia a 25C, que en este caso ser 20 kW. Generalmente, los catlogos tambin especifican un ' beta ' o ' B-valor '. Cuando se especifican estos dos nmeros, es posible calcular un valor aproximado para la resistencia del termistor en cualquier temperatura de la ecuacin particular:RT = R To x e B((1/T) - (1/T0)))

Dnde:RT, es la resistencia a temperatura T en grados Kelvin (k=C + 273)RTo, es la resistencia de referencia a una temperatura To en Kelvin. Cuando la temperatura de la referencia es 25 C, T0 = 25+273.e,es la base del logaritmo natural, elevada a la potencia [B((1/T) - (1/T0))] en esta ecuacin.B, es el 'B-valor' especificado para este termistor. Quizs no necesites aplicar esta ecuacin en este momento, pero es til saber que, la informacin proporcionada en los catlogos es suficiente para permitir que podamos calcular el funcionamiento del termistor. Con una hoja de Excel por ejemplo, es posible generar las curvas caractersticas para cualquier termistor, calculando los valores de la resistencia para una gama de temperaturas dadas. Con RTo = 20 kW y B = 4200, saltos de resistencia a partir de 0 a 10C estn como sigue:

Segn el grfico, la resistencia para 4C, se puede estimar poco menos de 60 kW. Mediante la ecuacin se ha calculado el valor exacto, que es 58.2 kW.El mayor equilibrio de Vout en un divisor de tensin, se obtiene cuando ambos valores Ra y Rb son IGUALES.

Con estos datos elegimos el que da un valor para Rarriba cerca de 58.2 kW, lo que har del divisor de tensin para la alarma por hielo, ms sensible cerca de los 4C. El valor ms cercano (E12/E24) es 56 kW. Esto es importante porque los saltos grandes de Vout hacen ms fcil disear los otros subsistemas en la alarma para hielo, de modo que las temperaturas por debajo de 4C podrn ser detectadas con mayor fiabilidad.Los dispositivos sensores varan considerablemente su resistencia, se puede aplicar esta regla para cerciorarse de que los divisores de tensin que construya sern siempre tan sensibles como sea posible en el punto crtico. Los termistores vuelven a utilizarse en lugares en los que puede que no se imagine

5. Que es un efecto de carga?El efecto de carga, tambin conocido como regulacin, es la prdida de voltaje a medida que aumenta la carga; este efecto viene dado por la relacin:

Donde: Vo: Voutput: Tensin o voltaje de salida de la fuente. VL: VLoad: Tensin o voltaje en la carga. Ro: Routput: Resistencia de salida de la fuente. RL: RLoad: Resistencia de carga.

CONCLUSIONESDespus de realizada la prctica nos dimos cuenta la divisin de voltaje y corriente que existe al conectar un circuito en serie o paralelo y las aplicaciones que se puede dar.

BIBLIOGRAFIA

http://www.ifent.org/lecciones/CAP05/CAP51.asphttp://www.hispavila.com/3ds/tutores/divstension.html