FISICA ELECTRONICAPRACTICA SIMULACION UNO

Presentado Por:

LIGIA AMPARO ROJAS CLAROS

CODIGO: 100414_134

TutorJORGE LUIS ESTRADA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y ADISTANCIA “UNAD” PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

PUERTO ASÍS- PUTUMAYONOVIEMBRE

2012

INTRODUCCION

Se considera que la electrónica comenzó con el diodo de vacío inventado por John Ambrose Fleming en 1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en el efecto Edison. Edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoiónica, al colocar una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que producía en la ampolla de vidrio el filamento de carbón. Cuando se polarizaba positivamente la lámina metálica respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la lámina. Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al recibir una gran cantidad de energía en forma de calor, escapaban de la atracción del núcleo (emisión termoiónica) y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos por la polaridad positiva de la lámina.

La electrónica es el campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción, almacenamiento de información, entre otros. Esta información puede consistir en voz o música como en un receptor de radio, en una imagen en una pantalla de televisión, o en números u otros datos en un ordenador o computadora.

OBJETIVOS

OBJECTIVOS GENERALES

Comprender el funcionamiento de los diferentes aparatos eléctricos las escalas de medición de cada uno la implementación de estos en la electricidad así como su montaje en medios como el protoboar el reconocimiento de las diferentes corrientes eléctricas dc ac

Conocer las medidas de los resistores fijos sus características y funciones dentro de un circuito eléctrico la variación de un resistor fijo y sus cualidades técnicas

OBJECTIVOS ESPECIFICOS

Conocer las diferentes unidades de medida de los aparatos electrónicos de medición llevando a cabo cálculos matemáticos con las diferentes ecuaciones para los circuitos en serie y paralelo sus diferencias

Relacionar las diferentes estructuras de los resistores y sus variaciones en un circuito tanto con el diodo como las variaciones de corriente en cada uno de los montajes

Reconocer entre el manejo de las corrientes, los voltajes, entre las diferentes partes de un circuito, sus variaciones respecto a su colocación dentro del protoboar

Act 6: Trabajo Colaborativo No 1

- Guía de Actividades -

FAS E 1

Descarga e Instalación del Software Workbench

Con el propósito de aplicar y comprender más a fondo los conceptos estudiados, se propone el empleo de un software de simulación para el área de los circuitos eléctricos, la electrónica y los circuitos digitales.

La primera etapa de esta actividad es la descarga, instalación y estudio del manejo de una versión de laboratorio del software Electronics Workbench.

Podemos utilizar cualquier buscador y descargar una versión estudiantil o de prueba de este software. También podemos descargar manuales y ejercicios prácticos que apoyen el trabajo de simulación.

Como punto de partida anexo el siguiente link ( ubicar en la página web la flecha hacia abajo ) https://sites.google.com/site/andreshere/fisica-electronica , de donde pueden descargar el software.

Recomendaciones Generales:

- Los archivos vienen comprimidos en WinRAR. Se debe tener este software.

- Extraer la carpeta Ewb512PROFESIONAL, por ejemplo, al escritorio delcomputador.

- Abrir la carpeta, ejecutar la aplicación WEWB32 ( si aparece un mensaje de error, darle aceptar ) y comenzar a reconocer el ambiente de trabajo.

Según el autor funciona en Windows XP, Vista y Windows 7 sea de x32 o x64 bits

C u a l q u i e r i n c o nv e n i e n te e n l a de s ca r g a o ej ec u c i ó n d e l s o f t w a r e , por f a v o r m a n i f e s t a r l o a t r a v é s de u n co r r e o e l ect r ón i c o ( p ue d e s e r e l c o rr e o d e l cu r s o ) p a ra t r a t a r d e d a r l e p r o n t a s o l uci ó n

FAS E 2

Primeros Pasos para la Simulación

Am bi ente de Tra ba jo

Una vez se tenga instalado el software de simulación Workbench, se podrá acceder a su Área de Trabajo.

En este ambiente se destacan:

L a s l ib r e r í a s : allí se encontrarán todos los componentes e instrumentos que necesitamos para simular los circuitos de interés. Se destacan las siguientes librerías: Fuentes, Componentes, Indicadores e Instrumentos.

Una vez estemos dentro de una librería, seleccionamos el componente deseado y lo “arrastramos” al área de trabajo.

Allí podemos cambiar su valor haciendo doble clic sobre él.

Cuando se tengan todos los componentes en el área de trabajo, los interconectamos con ayuda del cursor. Un punto debe aparecer en el terminal seleccionado y movemos el “mouse” hasta el componente o punto que queremos interconectar.

Si cometemos algún error, seleccionamos el componente o cable que queremos eliminar y presionamos la tecla “suprimir” ( “delete” )

A c t i v a c ió n d e l a S i m u l ac i ó n : una vez tengamos listo nuestro circuito, procedemos a presionar con el “mouse” el interruptor de la parte superior derecha e interpretamos los resultados que nos entrega el software.

FAS E 3

Desarrollo del Trabajo Colaborativo

Después de que tengamos cierto conocimiento sobre el software de apoyo al curso de Física Electrónica, procedemos a resolver los siguientes ejercicios y posteriormente comprobaremos la veracidad de los resultados obtenidos, realizando la respectiva simulación.

1. Asoc ia ció n de re si ste nc ia s e léct ri ca s.

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

- rojo, rojo, marrón, plateado- marrón, negro, rojo, plateado- amarillo, violeta, rojo, plateado

Encuentre el valor de la resistencia equivalente, si:

a) Las 3 resistencias están en serieb) Las 3 resistencias están en paralelo

NOTA: identifique la magnitud de las resistencias utilizando la tabla de colores. Para comprobar los resultados obtenidos puede emplear el multímetro ( buscar en la librería “Instrumentos” ) en la escala de ohmios y conectar los terminales del circuito resistivo en las 2 entradas de medida.

2. Ap lica ción de la s Le ye s d e los Ci rc uito s E lé ct ricos .

Encuentre el voltaje, la corriente y la potencia eléctrica en cada uno de los elementos del los siguientes circuitos eléctricos.

a) Circuito serie

b) Circuito paralelo

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 Voltímetros y los Amperímetros ( buscar en la librería “Instrumentos” ). Es importante que los circuitos que se vayan a simular tengan conectada la tierra o punto de referencia ( buscar en la librería “Fuentes” ).

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

Para medir corriente eléctrica, debe conectar el Amperímetro en serie con el elemento.

En la siguiente figura se está midiendo la corriente eléctrica que circula por la fuente de alimentación y el voltaje en la resistencia de 4 K

SOLUCION

Utilizando el código de colores de las resistencias podemos obtener el valor de cada una de las resistencias:

Según la tabla entonces:

rojo, rojo, marrón, plateado: 220 Ω ± 10%

marrón, negro, rojo, plateado: 1 k Ω ± 10%

amarillo, violeta, rojo, plateado: 4.7 k Ω ± 10%

Encuentre el valor de la resistencia equivalente, si:

a) Las 3 resistencias están en serie

b) Las 3 resistencias están en paralelo

Caso A.

Entonces:

El valor de la resistencia equivalente para las tres resistencias conectadas en serie es de5.9 kΩ

Caso B

Entonces:

El valor de la resistencia equivalente, con las tres resistencias conectadas en paralelo es de173.7 Ω

2. A plicación de las Leyes de l os Circuitos Eléctricos .Encuentre el voltaje, la corriente y la potencia eléctrica en cada uno de los elementos del los siguientes circuitos eléctricos.

a) Circuito serie

SOLUCION

Entonces:

El valor de la corriente en el circuito es la misma para las dos resistencias ya que se encuentran conectadas enserie, es decir It(Corriente Total): 4 mA Además el voltaje en la resistencia de 1 kΩ es de4 vdcy en la resistencia de 2 kΩ es de8 vdc

Ahora calculamos el valor de la potencia en cada una delas resistencias.

P: V * I P(1 kΩ): 4 vdc * 0.004 A =0.016 W o 16mW

P: V * I P(2 kΩ): 8 vdc * 0.004 A =0.032 W o 32mW

b) Circuito paralelo

Para medir diferencia de potencial o voltaje, debe conectar el Voltímetro en paralelo con el elemento. Para medir corriente eléctrica, debe conectar el Amperímetro enserie con el elemento. Desarrollo:

Entonces:

El voltaje es el mismo para las dos resistencias porque seencuentran conectadas en paralelo, entonces se mide la corriente que pasa por cada una de las resistencias.

El valor de la corriente en la resistencia de 2 kΩ es de6 mAy el valor de la corriente que pasa por la resistencia de 4 kΩ es de3 mA.

Ahora calculamos el valor de la potencia para cada una de las resistencias:

P: V * I P(2 kΩ): 12 vdc * 0.006 A =0.072 W o 72mW

P: V * I P(4 kΩ): 12 vdc * 0.003 A =0.036 W o 36mW