Laboratorio de Circuitos y Medicin

Reporte de Prctica No. 2 Profesor: Ing. Daniel R. Ramrez Rebollo

Nombre: Eduardo Antonio Antonio Trejo

Matrcula: A0133567.

Fecha de entrega: 09/Febrero/2015

Reporte de Prctica No. 2 Eduardo A. Antonio Trejo

ITESM CCM A01335670

pg. 1

OBJETIVOS Comprobar la Ley de Ohm

Comprobar las leyes de Corriente y Voltaje de Kirchhoff.

MATERIAL Y EQUIPO o Protoboard.

o Fuente de Alimentacin.

o Multmetro.

o Cables BNC

o Resistencias.

o Cable.

DESARROLLO: Resultados y Clculos. Con el propsito de comprobar las leyes fundamentales que rigen la teora de circuitos, se usaron

resistencias de diferentes valores para armar circuitos simples en serie y en paralelo. De esta manera se

obtuvieron los resultados que pide la prctica para cada circuito. Los datos tericos se metieron en Excel

2013 para facilitar los clculos.

1. CIRCUITO DC BSICO

Se us una resistencia en serie con la fuente de voltaje, lo que

tericamente implica es que la corriente sea constante; por ley de Ohm

implica =

. Ver figura 1.

A continuacin se muestra una tabla con los valores obtenidos

analticamente vs los experimentales.

TABLA 1.1. USANDO UNA RESISTENCIA R = 33 K

V [V] ITEORICA [mA] IEXPERIMENTAL [mA] Desviacin %

0 0 0 0

2 0.0606 0.050 17.5

4 0.121 0.130 7.0

6 0.182 0.190 5.0

8 0.242 0.250 3.0

10 0.303 0.300 1.0

12 0.364 0.360 1.0

FIGURA 1. CIRCUITO SIMPLE DE DOS ELEMENTOS EN SERIE. [R] = , [E] = V.

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TABLA 1.2. USANDO UNA RESISTENCIA R = 6.8 K

V [V] ITEORICA [mA] IEXPERIMENTAL [mA] Desviacin %

0 0 0 0

2 0.294 0.300 2.0

4 0.588 0.600 2.0

6 0.882 0.890 0.9

8 1.18 1.19 1.2

10 1.47 1.49 1.3

12 1.76 1.79 1.4

TABLA 1.3. USANDO UNA RESISTENCIA R = 1 K

2. CIRCUITO EN SERIE

Como se mencion anteriormente, la corriente de un circuito conectado en serie de define por ley de

Ohm.

EJERCICIO 2.1 USANDO TODAS LAS RESISTENCIAS Y E = 10 V, CALCULAR LA I TERICA Y MEDIRLA.

Calcular Iterica siendo v = 10 V

=

1 + 2 + 3 + 4=

10 V

1 + 2.2 + 3.3 + 6.8 k

= 0.752 mA

Ahora se muestran las mediciones en los puntos a, b y c como

Iexperimental. Ver Tabla 2.1.

V [V] ITEORICA [mA] IEXPERIMENTAL [mA] Desviacin %

0 0 0 0

2 2.00 1.98 1.00

4 4.00 3.95 1.25

6 6.00 5.94 1.08

8 8.00 7.92 1.00

10 10.0 9.92 0.80

12 12.0 11.9 0.58

FIGURA 2. CIRCUITO SIMPLE EN SERIE. R1 = 1 K, R2 = 2.2 K, R3 = 3.3 K Y R4 = 6.8 K.

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TABLA 2.1 CORRIENTE DEL CIRCUITO EN SERIE EXPERIMENTAL Y DESVIACIN

IEXPERIMENTAL [mA] Punto A Punto B Punto C

0.760 0.760 0.760

Desviacin % 1.06 1.06 1.06

EJERCICIO 2.2 USANDO LA LEY DE OHM USAR LA I TERICA Y CALCULAR LOS VOLTAJES EN LAS RESISTENCIAS LLENANDO LA TABLA CORRESPONDIENTE.

Los voltajes medidos y calculados para cada resistencia se muestran en la tabla 2.2.

TABLA 2.2 COMPARACIN DE VOLTAJES

R [] VTEORICO [V] VEXPERIMENTAL [V] Desviacin %

1000.00 0.752 0.744 1.06

2200.00 1.654 1.61 2.68

3300.00 2.481 2.418 2.56

6800.00 5.113 4.919 3.81

SUMAS 10.00 9.691 3.11

EJERCICIO 2.3 (A) USANDO LAS MISMAS RESISTENCIAS PERO E = 20 V, CALCULAR LOS VOLTAJES EN LAS RESISTENCIAS CON LA FRMULA DEL DIVISOR DE VOLTAJE. (B) ADEMS, CALCULAR EL VOLTAJE EN LOS PUNTOS VAC Y VB

(A) Clculo del voltaje terico usando divisor de voltaje:

1k = 20 1 k

1k + 2.2k + 3.3k + 6.8kV = 1.504 V

2.2k = 20 2.2 k

1k + 2.2k + 3.3k + 6.8kV = 3.308 V

3.3k = 20 3.3 k

1k + 2.2k + 3.3k + 6.8kV = 4.962 V

6.8k = 20 6.8 k

1k + 2.2k + 3.3k + 6.8kV = 10.226 V

Comprobando que 1k + 2.2k + 3.3k + 6.8k = 20 V

Ahora, el voltaje entre A-B y A-C es

AB = 2.2 = 3.308 V

AC = 1k + 2.2k = 4.812 V

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Comparando los resultados tericos con las mediciones; se obtiene una desviacin.

TABLA 2.3 COMPARACIN DE VOLTAJES DEL EJERCICIO 2.3

R [k] VTEORICO [V] VEXPERIMENTAL [V] Desviacin %

1.0 1.504 1.489 0.98

2.2 3.308 3.221 2.64

3.3 4.962 4.292 13.51

6.8 10.226 9.84 3.77

RAC = 3.2 4.812 4.708 1.92

RAB = 2.2 3.308 3.221 2.39

3. CIRCUITO DC EN PARALELO

En esta parte se realizarn los clculos y mediciones sobre dos circuitos que tendrn resistencias en

paralelo.

CIRCUITO NO. 1.

De acuerdo a la figura 3. Se compararon los resultados analticos y

experimentales en una tabla general. Tabla 3.1.

Por Ley de Corriente de Kirchhoff = 0 = + =

11.64 mA

Tabla 3.1

PUNTOS R [k] VTEORICO [V] VEXPERIMENTAL

[V] Desv. V %

ITEORICO [mA]

IEXPERIMENTAL [mA]

Desv. I %

A 0 8 7.76 3 11.6 12.0 3.4

B 1.1 8 7.76 3 8.0 8.0 0

C 2.2 8 7.76 3 3.64 3.0 17.6

AB 0 0 0 0 11.64 12.0 3.1

FIGURA 3. E = 8V R1 = 1.1 K Y R2 = 2.2 K

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CIRCUITO NO. 2.

Siendo E = 10 V. Se obtuvieron los valores de las corrientes, as

mismo se calcularon usando la Ley de Ohm. En la siguiente tabla

se muestran los resultados y las comparaciones.

Para las corrientes se us la ley de Ohm, teniendo en cuenta que para todas las resistencias la tensin E

es la misma dado que estn conectadas en paralelo.

TABLA 4.

PUNTOS R [k] ITEORICO [mA] IEXPERIMENTAL [mA] Desviacin %

B 1 10 11.5 15.0

C 2.2 4.55 5.00 9.9

D 3.3 3.03 2.56 17.5

E 6.8 1.47 1.54 0.47

AB 0 19.0 20.6 0.84

X 0 4.50 4.10 8.89

Podemos comprobar que = 2.56 mA + 1.54 mA = 4.10 mA (experimental)

ANALISIS DE RESULTADOS Para todos los clculos de corrientes y voltajes se usaron las ecuaciones bsicas de circuitos.

La ley de Ohm

=

Ley de Corrientes de Kirchhoff (para nodos)

=

Ley de Voltajes de Kirchhoff (para mallas y loops)

= 0

FIGURA 4. R1 = 1 K, R2 = 2.2 K, R3 = 3.3 K Y R4 = 6.8 K.

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(Hayt, Kemmerly, Durbin, McGraw Hill)

Como podemos analizar, en todas las tablas obtenidas se tienen valores de desviacin muy variados,

salvo algunos que debido al manejo del multmetro y las conexiones pueden variar.

CONCLUSIN En esta prctica de laboratorio asumimos riesgos en cuanto a las mediciones de la corriente. Pas que

se quem el fusible del multmetro y las escalas de medicin estaban fallando, es por eso que en nuestros

registros de todas las mediciones, en comparacin con algunos valores obtenidos analticamente,

parecen desviarse mucho, rangos entre 8 y 18, lo cual indica una ligera dispersin que no afecta mucho

pues alcanz para comprobar las tres leyes bsicas de circuitos; Ohm y Kirchhoff.

Los objetivos se cumplieron, sin embargo, en las prximas mediciones se tratar de realizar con el ms

mnimo detalle para no averiar ningn equipo del laboratorio de electrnica.

BIBLIOGRAFA [1]. Hayt, Kemmerly, & Durbin. (2012). Anlisis de circuitos en ingeniera (octava ed.). Mxico, D.F.

Recuperado el 3 de Febrero de 2015.