2150502_15_Trabajo_Fase 2

Unidad 2 Electricidad: Resistencia Elctrica, Circuitos elctricos, Ley de Ohm, Ley de Watt.

Electricidad y electromagnetismo.

Fase 2 del trabajo colaborativo.

Presentado por:

Guillermo Daniel Guevara.

Cdigo: 80021517.

Paola Lucia Duarte Morales.

Cdigo: 1.010.206.113.

Nidia Yaned Parra Fonseca.

Cdigo: 40.340.564

Deivy Faviany Vanegas Vsquez.

Cdigo: 80829122.

Grupo: 2150502_15

Presentado a

Ing. Orlando Harker.

Tutor.

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD.

CEAD Jos Acevedo y Gmez.

Escuela de Ciencias Bsicas, Tecnologa e Ingeniera.

18/04/2015

INTRODUCCION.

El objetivo de estas experiencias es verificar la relacin entre la cada de potencial y la intensidad de la

corriente en una resistencia; y la relacin entre la resistencia elctrica de un conductor y su geometra.

Para ello armamos un circuito con una fuente de tensin fija y medimos la cada de tensin y la

intensidad de la corriente. Luego medimos las resistencias de conductores de distinta longitud y seccin

para encontrar una relacin entre estos parmetros.

El estudio de la ley de Ohm y los circuitos de corriente continua es un excelente mtodo para aprender

a manejar conexiones e instrumentos de medida como el voltmetro, ampermetro y fuente de

alimentacin y darse cuenta de que es fcil confundir una conexin, con lo que la experiencia no

funciona. Esto pone de manifiesto la necesidad de tener un esquema del montaje antes de iniciar

cualquier manipulacin.

Por medio del anlisis y preparacin de esta prctica los estudiantes deben hacer muchas medidas de

voltaje, intensidad y resistencia, por lo que van a adquirir cierta soltura en el manejo del multmetro.

As mismo les va a permitir darse cuenta de la necesidad de tabular todas las medidas realizadas para

despus hacer su representacin grfica y la ecuacin correspondiente.

Adems es de severa importancia realizar este tipo de experiencias dentro del laboratorio virtual EWB,

para as poder poner en prctica aquellos conceptos tericos, para luego sacar nuestras propias

conclusiones y repercusiones al respecto. Debido a la existencia de materiales que dificultan ms el

paso de la corriente elctrica que otros, cuando el valor de la resistencia vara, el valor de la intensidad

de corriente en ampere tambin vara de forma inversamente proporcional. Es decir, si la resistencia

aumenta, la corriente disminuye y, viceversa, si la resistencia disminuye la corriente aumenta, siempre

y cuando, en ambos casos, el valor de la tensin o voltaje se mantenga constante. Por otro lado, de

acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensin es directamente proporcional a la intensidad de la

corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye el amperaje de la corriente que circula por el

circuito aumentar o disminuir en la misma proporcin, siempre y cuando el valor de la resistencia

conectada al circuito se mantenga constante.

1. Desarrollo de la actividad.

1. Asociacin de resistencias elctricas.

Se tienen 3 resistencias elctricas con los siguientes colores en sus franjas:

- rojo, rojo, marrn, plateado

- marrn, negro, rojo, plateado

- amarillo, violeta, rojo, plateado

Respuesta.


Rojo (2)

Rojo (2)

Marrn (10)

Plateado (10%)

22*10(10%)

La resistencia es de 220 . (10%)


Marrn (10)

Negro (0)

Rojo (100)

Plateado (10%)

10*100(10%)

La resistencia es de 1000. (10%) o 1k (10%)


Amarillo (4)

Violeta (07)

Rojo (100)

Plateado (10%)

47*100(10%)

La resistencia es de 4700. (10%) o 4.7 k. (10%)

Encuentre el valor de la resistencia equivalente, si:

a. Las 3 resistencias estn en serie

= 1 + 2 + 3 +

1 = 220 2 = 1 3 = 4.7

= 220 + 1 + 4.7

= 5.920

b. Las 3 resistencias estn en paralelo

=1

11 +

12 +

13 +

1

=1

1220 +

11 +

14.7

= 173.6647

2. Aplicacin de las Leyes de los Circuitos Elctricos.

Encuentre el voltaje, la corriente y la potencia elctrica en cada uno de los elementos de los siguientes

circuitos elctricos.

a) Circuito serie que contiene: una fuente de voltaje de 12V, una resistencia elctrica de 1K y una resistencia elctrica de 2K.

Respuesta.

= 12 1 = 1k 2 = 2k.

Encontramos la Resistencia equivalente entre las dos resistencias.

= 1 + 2 + 3 +

1 = 1 2 = 2

= 1 + 2

= 3

Utilizamos la ley de Ohm para hallar la corriente que circula en la malla 1.

=

=12

3

= 0.004 .

= 4

Para hallar el voltaje en la R1 utilizamos la ley de Ohm

1 = 1

1 = 4 1

1 = 4

2 = 2

2 = 4 2

2 = 8

Para hallar el voltaje de la Req:

=

= 4 3

= 12 = 1 + 2

= 4 + 8

= 12

Para hallar la potencia decimos que:

1 = 1

1 = 4 4

1 = 0.016

2 = 2

2 = 8 4

2 = 0.032

=

= 12 4

= 0.048

La corriente en R1 y R2 es la misma que circula en la malla.

En un circuito serie la corriente que circula en una malla es la misma para cada uno de sus resistores y

existe una cada de tensin en cada resistor.

b) Circuito paralelo que contiene: una fuente de voltaje de 12V, una resistencia elctrica de 2K y una resistencia elctrica de 4K.

= 12 1 = 2k 2 = 4k.

En un circuito paralelo el voltaje de cada elemento es el mismo valor de la fuente es decir:

1 = 12v.

2 = 12v.

=1

11 +

12 +

13 +

1

=1

12 +

14

= 1333.33333333

=

=12

1333.33333333

= 9

1 =1

1

1 =12

2

1 = 6

2 =2

2

2 =12

4

2 = 3

= 1 + 2 = 6 + 3 = 9

O se pueden hallar por divisores de corriente:

2 = 1

1 + 2

2 = 9 2

2 + 4

2 = 3

1 = 2

1 + 2

1 = 9 4

2 + 4

2 = 6

Para hallar las potencias decimos:

Potencia total:

=

= 12 9

= 0.108

1 = 2 1

1 = 12 6

1 = 0.072

2 = 2 2

2 = 12 3

2 = 0.036

3. Desarrollo de las actividades del entorno prctico.

Teniendo claridad en el manejo del simulador, se deben comprobar los valores obtenidos en el

desarrollo de los ejercicios propuestos en el ambiente de trabajo colaborativo de la siguiente manera:

Se tienen 3 resistencias elctricas con los siguientes colores en sus franjas:








Rojo (2)

Rojo (2)

Marrn (10)

Plateado (10%)

22*10(10%)

La resistencia es de 220 . (10%)


Marrn (10)

Negro (0)

Rojo (100)

Plateado (10%)

10*100(10%)

La resistencia es de 1000. (10%) o 1k (10%)


Amarillo (4)

Violeta (07)

Rojo (100)

Plateado (10%)

47*100(10%)

La resistencia es de 4700. (10%) o 4.7 k. (10%)



= 1 + 2 + 3 +

1 = 220 2 = 1 3 = 4.7

= 220 + 1 + 4.7

= 5.920


=1

11 +

12 +

13 +

1

=1

1220 +

11 +

14.7

= 173.6647

NOTA: identifique la magnitud de las resistencias utilizando la tabla de colores. Para comprobar los

resultados obtenidos puede emplear el multmetro (buscar en la librera Instrumentos) en la escala de ohmios , y conectar los terminales del circuito resistivo en las 2 entradas de medida.

4. Encuentre el voltaje, la corriente y la potencia elctrica en cada uno de los elementos de los

siguientes circuitos elctricos.

a) Circuito serie:

= 12 1 = 1k 2 = 2k.

Encontramos la Resistencia equivalente entre las dos resistencias.

= 1 + 2 + 3 +

1 = 1 2 = 2

= 1 + 2

= 3

Utilizamos la ley de Ohm para hallar la corriente que circula en la malla 1.

=

=12

3

= 0.004 .

= 4

Para hallar el voltaje en la R1 utilizamos la ley de Ohm

1 = 1

1 = 4 1

1 = 4

2 = 2

2 = 4 2

2 = 8

Para hallar el voltaje de la Req:

=

= 4 3

= 12 = 1 + 2

= 4 + 8

= 12

Para hallar la potencia decimos que:

1 = 1

1 = 4 4

1 = 0.016

2 = 2 2 = 8 4

2 = 0.032

=

= 12 4

= 0.048

b) Circuito Paralelo:

= 12 1 = 2k 2 = 4k.

En un circuito paralelo el voltaje de cada elemento es el mismo valor de la fuente es decir:

1 = 12v.

2 = 12v.

=1

11 +

12 +

13 +

1

=1

12 +

14

= 1333.33333333

=

=12

1333.33333333

= 9

1 =1

1

1 =12

2

1 = 6

2 =2

2

2 =12

4

2 = 3

= 1 + 2 = 6 + 3 = 9

O se pueden hallar por divisores de corriente:

2 = 1

1 + 2

2 = 9 2

2 + 4

2 = 3

1 = 2

1 + 2

1 = 9 4

2 + 4

2 = 6

Para hallar las potencias decimos:

Potencia total:

=

= 12 9

= 0.108

1 = 2 1

1 = 12 6

1 = 0.072

2 = 2 2

2 = 12 3

2 = 0.036

NOTA: si quiere rotar un componente debe primero seleccionarlo, luego presiona la tecla control (ctrl) y finalmente la tecla r. Para comprobar los resultados obtenidos puede emplear los Voltmetros y los Ampermetros (buscar en

la librera Instrumentos). Es importante que los circuitos que se vayan a simular tengan conectada la tierra o punto de referencia (buscar en la librera fuentes).

Importante:

Para medir diferencia de potencial o voltaje, debe conectar el Voltmetro en paralelo con el elemento.

Para medir corriente elctrica, debe conectar el Ampermetro en serie con el elemento.

En la siguiente figura se est midiendo la corriente elctrica que circula por la fuente de alimentacin y

el voltaje en la resistencia de 4 K.

Cada una de las simulaciones y los resultados obtenidos deben ser captados a travs de imgenes. Con

las imgenes de todos los estudiantes subidos en el foro, se har un debate y construccin colectiva, de

un UNICO DOCUMENTO con las respuestas consolidadas, que servir como comprobacin de los

resultados obtenidos tericamente en el entorno de trabajo colaborativo.

CONCLUSIONES.

A travs del Trabajo Prctico en simuladores virtuales como EWB, Proteus, Multisim hemos trabajado

con varios circuitos con elementos electrnicos diferentes para analizar su funcionamiento y establecer

comparaciones y as poder sacar las siguientes conclusiones.

Comenzamos estudiando el comportamiento de un resistor, encontrando su valor mediante la tabla de

colores e identificndolo en el software, como resistencia se caracteriza por oponer una resistencia al

paso de la corriente. Hemos observado a travs de la experiencia que la resistencia funciona de igual

manera cuando invertimos su conexin.

Los conocimientos de la Ley de Ohm fueron llevados a la prctica y se ha observado cmo la Ley se

cumple. Tambin se aprendi a hacer mediciones de voltajes, resistencias 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 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

La potencia elctrica suministrada por un receptor es directamente proporcional a la tensin de la

alimentacin (v) del circuito y a la intensidad ( I ) que circule por l.

En el circuito en serie la Intensidad de la Corriente tiene valores constantes.

En el circuito paralelo el Voltaje tiene valores constantes.

En el circuito en serie la suma de la medicin del voltaje de cada resistencia da igual al voltaje de

entrada.

En el circuito en serie si se desconecta cualquier resistencia no hay circulacin de corriente en la malla.

En el circuito paralelo no importa si se desconecta cualquier resistencia ya que entregara voltaje a la

carga.

En el circuito en serie la intensidad de la corriente es igual antes y despus de cada resistencia sin

importar su valor.

En el circuito en paralelo el voltaje de cada resistencia es igual sin importar el valor de la misma.

BIBLIOGRAFIA.

Gussow, M. (1991). Fundamentos de Electricidad (1 ed ). Chile: Mc. Graw Hill

Mdulo de Estudio: Electricidad y Electromagnetismo UNAD Recuperado de: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001601/

Circuitos Elctricos. Recuperado el 16 de Abril de 2015 en:

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/tecnologia/images/4-

elctri.pdf

Ley de Ohm. Recuperado el 16 de Abril de 2015 en:

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Electricidad_ley_Ohm.html

Ley de Watt. Recuperado el 16 de Abril de 2015 en:

http://ohmwatt.blogspot.com/p/ley-de-watt.html

Circuitos elctricos. Recuperado el 16 de Abril de 2015 en:

http://luis.tarifasoft.com/2_eso/electricidad2ESO/circuitos_serie_y_paralelo.html

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