practica 1 2 y 3 circuitos

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA.

Ingeniería en Tecnologías de la Información y Comunicaciones.

Prácticas de Laboratorio

Reporte de laboratorio de las prácticas número 1, 2 y 3.

Presentada por el equipo #1

Al profesor:

Ing. Enrique Huerta López.

De la materia:

Circuitos eléctricos y electrónicos - 5TI4A

Presentada por:

Amaro González Araceli - 13211503

Gómez Nadurille Alberto - 13211511

Huerta García Neri Noemí - 13211513

Mejía Salcido Luis Martín – 13211522

Villegas Serrano Alejando – 12211516

TIJUANA BAJA CALIFORNIA, MÉXICO.

11 de enero de 2015.

Tabla de Contenido

I. Introducción

II. Síntesis de la teoría

III. Equipo y materiales utilizados

IV. Desarrollo de las Prácticas

V. Conclusiones

VI. Bibliografía

VII. Apéndice

Introducción

Las prácticas realizadas en el laboratorio facilitaron mucho el aprendizaje sobre el uso básico del multímetro en cajas de resistencias, fuentes de voltaje, las interacciones fueron básicas comenzando con medición de circuitos con resistencias en serie, paralelo, circuitos abiertos, continuando con cálculos para obtener la resistencia equivalente, es importante mencionar que en las prácticas se presentaba el cálculo de cantidades calculadas y cantidades medidas, esto es importante ya que la parte teórica es muy diferente a la práctica de campo, influyen factores importantes como la medición, en esta varía mucho la precisión del multímetro, la calidad de las resistencias y lo más importante que tal vez no tenga que ver con los cálculos pero la seguridad del equipo de personal de trabajo y de las herramientas de trabajo es muy importante ya que cualquier error podría resultar en un accidente grave.

Aprender de manera práctica es mejor para el alumno pues la información se retiene de una mejor manera. Al medir las resistencias uno puede entender por qué se trabaja de la manera en que se hace y así uno aprende no solo de forma teórica, sino de forma empírica y experimental la cual es la mejor manera de aprender y sobre todo en una materia de este tipo.

Síntesis de la Teoría

La práctica consiste en hacer una seria de mediciones al tiempo que se conoce el equipo del laboratorio. Las mediciones son resistencias en serie, paralelo y combinados.

Para obtener la resistencia se utilizó el multímetro el cual nos permite comprobar de manera práctica los resultados teóricos de las series de resistencias calculadas a lo largo de las tres prácticas.

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

Para obtener los resultados prácticos utilizamos Ley de Ohm y sus derivados, esto fue para la parte teórica o los cálculos pertinentes a los circuitos.

I=VR

La práctica no solo consiste en aprender a medir y comparar datos teóricos y prácticos, sino conocer el funcionamiento y las propiedades de las resistencias.

Equipos y materiales utilizados

Multímetro: Un multímetro también denominado polímetro, es un aparato usado para medir magnitudes eléctricas, cuenta con un selector que según la posición puede trabajar como voltímetro, amperímetro y ohmímetro.

Banana plugs: Permiten unir circuitos, en este caso resistencias para colocarlas en serie o paralelo.

Caja de Resistencias: EMS 8311

Práctica #1

Procedimiento

Tomando como base las ecuaciones dadas en la sección de la exposición, calcule el valor única resistencia equivalente entre las terminales A y B para cada uno de los siguientes circuitos conectados en serie y en paralelo. Anote sus cálculos en los espacios proporcionados con este fin

a) R equivalente = 600 ΩMedida = 598 Ω

b) R equivalente = 2100 ΩMedida = 2045 Ω

c) R equivalente = 300 ΩMedida = 300 Ω

d) R equivalente = 93.2 ΩMedida = 92.3 Ω

e) R equivalente = 100 ΩMedida = 100 Ω

f) R equivalente = 120 ΩMedida = 121.7 Ω

De esta manera aprendemos a calcular resistencias en serie, paralelas y combinadas, de manera práctica y teórica, lo cual nos permite conocer el funcionamiento de las bananas plugs así como entender el modo en que se transportan.

Prueba de conocimiento

Los términos ‘’circuitos abiertos”, “corto circuito” y “corto circuito directo”. Se usan con frecuencia cuando se habla de electricidad ¿puede contestar a las siguientes preguntas relacionadas con estos tres términos?

a) ¿Cuál es el valor de la resistencia en un circuito abierto?

R = R1+R2+R3+R4... RN = Infinito

b) ¿Cuál es el valor de la resistencia de un corto circuito?

R = 0

c) ¿Qué es lo que significa un corto circuito directo?

Se dice "corto circuito “cuando 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, más 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.

Prueba: Utilice cada uno de los métodos presentados en (a) y (b) para calcular el valor de la resistencia equivalente de una combinación de 5 ohms (R1), 12 ohms (R2) y 20 ohms (R3) conectadas en paralelo.

Es más sencillo el 2do método siempre y cuando solo se cuente con dos resistencias a medir, dado que si se incrementa el número de resistencias, los resultados no concuerdan. Ambos son fáciles, pero uno es más tardado o complicado visualmente que el otro.

Práctica #2

1. Examine la estructura de módulo de Resistencia EMS 8311, poniendo especial atención en las resistencias, los interruptores articulados, las terminales de conexión y el alambrado.

2. Observe que el módulo se divide en 3 secciones idénticas y que cada una de ellas se compone de 3 elementos de resistencia.

3. Observe que la terminal superior de cada sección está conectada a los 3 interruptores articulados de dicha sección. Cuando se cierra un interruptor (se sube la palanca), la terminal se conecta a la parte superior de la resistencia asociada con dicho interruptor, El conductor de retorno parte de la base de la resistencia y se conecta con la terminal inferior, cumpliendo así el circuito.

4. Deberá utilizar parar determinar el valor de cada una de las resistencias. Ponga el ohmímetro en cero y luego conecte los cables a las terminales rojas. Cierre el interruptor articulado (arriba) conectado a la resistencia de 1200 ohm y revise los otros 2 interruptores, para asegurarse de que están abiertos (abajo). Mida los valores de las 9 resistencias cerrando sucesivamente los interruptores correspondientes; recuerde que los otros 2 siempre deben mantenerse abiertos.

5. Compare los valores que midió con los de lista ¿concuerdan las dos cifras?

Si, sin embargo tienen una ligera variación (margen de error) que se atribuye a variables del ambiente. También entre cada sección tiene variaciones de resistencia.

Practica: Reproduzca cada uno de los circuidos en el módulo de resistencia. Utilice el número de cables de conexión que necesite para conectar en paralelo las secciones de resistencia requeridas y luego cierre los interruptores apropiados. Determine la resistencia equivalente con el ohmímetro y anote la medición obtenida en el espacio correspondiente.

1. R calculada = 300 ΩR medida = 302 Ω

2. R calculada = 200 ΩR medida = 200.7 Ω



R calculada = 171.42 ΩR medida = 171.4 Ω


6. R calculada = 133.3 ΩR medida = 133.6 Ω

Compare los valores medidos con los calculados. ¿Son casi iguales ambos valores?

-Son muy similares, casi iguales. Esto se debe a que el multímetro cuenta con un margen de error afectado por variables del ambiente o naturaleza de los materiales. La medición es exacta por utilizar un multímetro automático de precisión Fluke a diferencia de uno manual.

Prueba de conocimiento

1. ¿Cuál sería la resistencia equivalente si las 3 secciones del módulo de resistencias se conectaran en paralelo? (Escriba las operaciones que haga).

Seria 57.4 ohms medido o 57. 57 ohms calculado por medio de R= 1

1R1

+1R2…

2. ¿Este es el valor de la resistencia más bajo que se puede obtener con el módulo?Si, en caso de colocar otra resistencia la equivalente subiría.

3. Anote los 4 valores de resistencia que se pueden obtener en cualquiera de las secciones (que no sean los valores indicados de 1200, 600, y 300 ohms).

Paralelo Resistencia1200 + 600 400 ohms600 + 300 200 ohms

1200 + 300 240 ohmsTodas 171,4 ohms

4. De una lista de por lo menos 4 nuevos valores de resistencia que se pueden obtener conectando 2 secciones en paralelo (que no sean los 7 valores que pueden obtenerse con una sola sección).

Paralelo Resistencia300 + 300 150 ohms

600 + 300 + 300 120 ohms1200 + 1200 600 ohms

Todas 2 secciones 86 ohms

5. Anote por lo menos 4 nuevos valores de Resistencia que puedan obtener conectando las 3 secciones en paralelo (que no sean los que se dieron antes con solo 2 secciones).

Paralelo Resistencia1200 + 1200 + 1200 400 ohms

600 + 600 + 600 200 ohms300 + 300 + 300 100 ohms

Todas 57,4 ohms

6. ¿Cuál es el valor más alto de resistencia que puede ofrecer el módulo?

1200 ohms pues al conectar algo más en paralelo la resistencia bajara.

Práctica #3

Calcule el valor de las resistencias de cada uno de los circuitos, conecte cada circuito y mídalo. Después obtenga el margen de error para cada uno.

4.-

R equivalente (calculada) = 600 Ω

R equivalente (medida) = 598 Ω

Porcentaje de error = .33 % Aceptable

5.-




6.-




7.-



Porcentaje de error = 0 % Aceptable

8.-


R equivalente (medida) = 497.5 Ω


9.-




10.-




11.-



Porcentaje de error = 16.6 % No aceptable

12.-




13.-

R equivalente (calculada) = 100Ω



14.-

R equivalente (calculada) = 100Ω



Prueba de conocimientos

1.- Conecte en serie las resistencias con las terminales A y B.

2.- Calcule la resistencia equivalente del circuito en serie:

10 Ω + 20 Ω + 30 Ω + 40 Ω = 100 Ω

R equivalente = 100 Ω

3.- Conecte las resistencias del circuito a las terminales A y B, haciéndolo en paralelo.

4.- Calcule la resistencia del circuito en paralelo:

1110

+120

+130

+140

=4.8Ω

R equivalente = 4.8 Ω

5.- Conecte en serie la resistencia de 20 ohms con las demás resistencias conectadas en paralelo, y luego conecte esta combinación a las terminales A y B del circuito:

6.- Calcule la resistencia equivalente del circuito en serie-paralelo:

1110

+130

+140

+20Ω

R equivalente = 26.31 Ω

7.- ¿Cuál es la resistencia más alta que se puede obtener en el Modulo de Resistencia EMS 8311?

Respuesta = 3600Ω

¿Qué conexiones se necesitan para obtener esta resistencia?

Respuesta = 3 x 1200Ω en serie

8.- ¿Cuál es el valor de la resistencia siguiente en orden descendente?

Respuesta = 3000Ω (1200 + 1200 + 600)

9.- Marque las conexiones que se requieren para obtener 1400 ohms, 2000 ohms y 500 ohms.

1400 Ω

2000Ω

500Ω

Conclusiones

La práctica realizada ayudo para conocer el entorno de trabajo y aprender a utilizar las herramientas básicas del laboratorio. Aprendimos el funcionamiento y modo en que sirven las resistencias en sus distintas presentaciones (serie, paralelo, combinado) y como se miden, las conexiones necesarias con plugs para lograr una conexión especifican en una caja de resistencia. También aprendimos a no confiar en los estipulado en la caratula del módulo o el cálculo dado que son valores ideales pero no los reales y es mejor corroborarlo con tu multímetro y así tener una lectura clara y evitar errores por más mínimos que sean.

Conocer el funcionamiento básico de las resistencias y el modo de conectarlas es necesario para poder después realizar prácticas más complejas y poder medir todo directamente de manera física en lugar de realizar los cálculos, dado que estos no consideran factores de desgaste o del ambiente.

Bibliografía

Giancoli, Douglas C. Sixth Edition Physics. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Prentice Hall, 2005.

Apéndice

Las fórmulas utilizadas para las resistencias fueron:

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