Circuitos Resistivos en Serie Ley de Ohm

Distrito CapitalCentro De Gestión De Mercados, logística y

Tecnologías de la información

MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE CÓMPUTO

Teleinformática2011

Distrito CapitalCentro De Gestión De Mercados,

logística y

Fecha:

18/FEB/2011

sistema de gestión de calidad

Tecnologías de la informaciónMANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE

CÓMPUTO

Control del documentoNombre Cargo Dependencia Firma Fecha

Autores Camilo Andres Barreto Avila

alumno Centro De Gestión De Mercados, logística y


18/02/11

Revisión ING. Jose Mendez

instructor Centro De Gestión De Mercados, logística y



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18/FEB/2011



CÓMPUTO

Evidencia 012Circuitos resistidos en serie ley de ohm

1) Características de un circuito de resistencias en serie

Características generales

En un circuito de resistencias en serie podemos considerar las siguientes propiedades o características:

La intensidad de corriente que recorre el circuito es la misma en todos los componentes.

La suma de las caídas de tensión es igual a la tensión aplicada. (Esta es una de las leyes de Kirchoff)

Donde VS es la tensión aplicada y Vi son las distintas caídas de tensión.

Cada una de las caídas de tensión, la calculamos con la Ley de Ohm.


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Donde Vi es la caída de tensión, I es la intensidad y Ri es la resistencia considerada.

La resistencia equivalente del circuito es la suma de las resistencias que lo componen.

Donde RS es la resistencia equivalente del circuito serie y Ri sos las distintas resistencias.

La resistencia equivalente es mayor que la mayor de las resistencias del circuito.

La intensidad total del circuito la calculamos con la Ley de Ohm.

Donde I es la intensidad, VS es la tensión aplicada y RS es la resistencia equivalente del circuito serie.

Dadas estas características, decir que este circuito también recibe el nombre de divisor de tensión.



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- Simplificación del circuito

Para simplificar el circuito, vamos aplicando las propiedades que hemos visto en el apartado anterior, veamoslo con un circuito de 3 resistencias:

El primer paso consiste en hallar la resistencia equivalente del circuito (RS), y sustituir las 3 resistencias por la que hemos calculado

En este circuito simplificado podemos calcular la intensidad que lo recorre y con ella, volviendo al paso anterior, las diferentes caídas de tensión





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- Ejemplo de cálculo

Consideremos los siguientes valores en el circuito de tres resistencias del apartado anterior: VS = 12 v., R1 = 40 KW, R2 = 60 KW y R3 = 20 KW.

Tendremos que resolver el circuito calculando: RS, I, V1, V2 y V3. Y comprobando, por último, que la suma de las caídas de tensión es la tensión aplicada.

En primer lugar calculamos RS: RS = R1+R2+R3 = 40+60+20 = 120 KW

En segundo lugar, y situándonos en el circuito equivalente, calculamos I:

I = VS/RS = 12 v/120 KW = 0'1 mA

A continuación calculamos las distintas caídas de tensión:

V1 = I · R1 = 0'1 mA · 40 KW = 4 v.

V2 = I · R2 = 0'1 mA · 60 KW = 6 v.

V3 = I · R3 = 0'1 mA · 20 KW = 2 v.

Y comprobamos que la suma de las caídas de tensión es la tensión aplicada:

VS = V1 + V2 +V3 = 4 v + 6 v + 2 v = 12 v.

Debidoa esto último, en el caso de V3 tambíen podríamos haber hecho lo siguiente:

V3 = VS - (V1 + V2) = 12 v - (4 v + 6 v) = 12 v - 10 v = 2 v.

http://fresno.pntic.mec.es/~fagl0000/circuito_serie.htm

http://fresno.pntic.mec.es/~fagl0000/circuito_serie.htm





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2) Arquitectura de un protoboard

El protoboard está dividido en dos áreas principales que son los nodos y las pistas.

Los nodos tienen conexión y por ende conducen a todo lo largo (aunque algunos fabricantes deviden ese largo en dos partes). Las líneas rojas, azules, verdes y amarillas te indican como conducen los nodos. No existe conexión física entre ellos es decir, no hay conducción entre las líneas rojas, azules, verdes y amarillas.

En los nodos se acostumbra a conectar la fuente de poder que usan los circuitos o las señales que quieres inyectarle a ellos desde un equipo externo.

Por su parte, las pistas (en morado) te proveen puntos de contacto para los pines o terminales de los componentes que colocas en el protoboard siguiendo el esquemático de tu circuito, y conducen como están dibujadas. Son iguales en todo el protoboard. Las líneas moradas no tienen conexión física entre ellas (la debes hacer tu con cablecitos)





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Estos funcionan como mininodos y se usan para interconectar los puntos comunes de los circuitos que montas. Cuando no te alcanzan los huecos disponibles, puedes llevar un cable desde la pista de interés a otra que esté libre y continuar allí con tus conexiones.





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Supongamos que queremos montar el circuito muy sencillo de más abajo en el protoboard. Hay muchas formas de hacerlo y éstas son prácticamente infinitas. La forma en que interconectas depende de que tan ordenado y visionario seas, aunque la práctica te da muchas herramientas adicionales.

Hay unos circuitos que dan hasta miedo verlos por el desastre que hacemos en el protoboard, pero otros se dedican a cortar los cable y a doblarlos de manera tal que el trabajo terminado parece un obra de arte. Depende de cada uno.

En el protoboard, podría verse así:





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Te habrás dado cuenta que en el medio de las pistas, existe un canal más ancho. Esto se hace para que los chips o integrados puedan calzar adecuadamente en las pistas. Como las dimensiones de los encapsulados están normalizados internacionalmente, cualquier chip que coloques, podrás ajustarlo en la manera que te muestro en este dibujo:

Las líneas azules están allí para que veas como las pistas ponen a tu disposición las conexiones a los pines del integrado. Fíjate también como interconecté los nodos con los cables rojos y azules.

Los integrados siempre se colocan de esta forma (de derecha a izquierda o de izquierda a derecha, como mejor te parezca pero nunca de arriba hacia abajo, tomando como referencia el dibujo que te hice). De todas formas no vas a poder colocarlos de esa manera porque no van a encajar.

http://www.forosdeelectronica.com/f27/aprender-montar-circuito-protoboard-535/

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3) LA LEY DE OHM

La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

Tensión o voltaje "E", en volt (V).Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).Resistencia "R" en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al circuito.

Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica "R" y la.circulación de una intensidad o flujo de corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.

http://www.asifunciona.com/biografias/ohm/ohm.htm





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Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje 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 aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.

Postulado general de la Ley de Ohm

El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.FÓRMULA MATEMÁTICA GENERAL DE REPRESENTACIÓN DE LA LEY DE OHM

Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:

VARIANTE PRÁCTICA:

Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas pueden realizar también los cálculos de tensión, corriente y resistencia correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico:

Con esta variante sólo será necesario tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnita que queremos conocer y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras cuál es la operación matemática que será necesario realizar.http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_ley_ohm/ke_ley_ohm_1.htm

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_ley_ohm/ke_ley_ohm_1.htm





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4) Arquitectura de un adaptador de corriente de 0 a 12 Voltios

¿Que es un transformador?El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energía alterna de otro nivel de voltaje, por medio de la acción de un campo magnético. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo.http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador

¿Cómo funciona un transformador?La corriente alterna que recorre el circuito primario del transformador genera un campo magnético variable que se concentra en el núcleo de hierro. El campo magnético variable induce al circuito secundario y genera una corriente alterna que tiene la misma frecuencia de la del primario, y una tensión determinada por la relación entre el número de espirales del secundario y el número de espirales del primario. Por ejemplo, si en el secundario el número de espirales es triple, la tensión de la corriente que la recorre resulta triplicada; si es la mitad, como en la figura, la tensión resulta reducida a la mitad con respecto al primario.http://quiero-saber-como.blogspot.com/2010/03/como-funciona-un-transformador.html

Circuitos rectificadoresEs un circuito que tiene la capacidad de convertir una señal c.a en una señal c.c pulsante, transformando así una señal bipolar en una señal mono polar. Existen dos tipos de rectificación: media onda y onda completa.http://paginas.fisica.uson.mx/horacio.munguia/aula_virtual/Cursos/Instrumentacion%20I/Documentos/Circuitos_Rectificadores.pdf

http://paginas.fisica.uson.mx/horacio.munguia/aula_virtual/Cursos/Instrumentacion%20I/Documentos/Circuitos_Rectificadores.pdf

http://paginas.fisica.uson.mx/horacio.munguia/aula_virtual/Cursos/Instrumentacion%20I/Documentos/Circuitos_Rectificadores.pdf

http://quiero-saber-como.blogspot.com/2010/03/como-funciona-un-transformador.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador





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Media onda

El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi) convirtiéndola en corriente directa de salida (Vo).http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_media_onda

Onda completa

Un Rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua.http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_onda_completa

En puente

El circuito conocido como rectificador en puente de winstone, no requiere de transformador con derivación central. Sin embargo en este se hacen necesario 4 diodos en comparación con los dos del rectificador de onda completa.El circuito rectificador en puente opera así: Durante los semiciclos positivos del voltaje de entrada vs la corriente es conducida a través del diodo D1, el resistor R y el diodo D2 (por ser positivo). Entre tanto los diodos D3 y D4 están polarizados inversamente.

http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_onda_completa

http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_media_onda

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continua

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_media_onda

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_directa






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Consideremos la situación durante los ciclos negativos del voltaje de entrada. El voltaje secundario vs será negativo y entonces -vs será positivo, forzando la corriente a circular por D3, R y D4; entre tanto los diodos D1 y D2 estarán polarizados inversamente. Cabe anotar que durante los dos ciclos la corriente circula por R en la misma dirección y por tanto v0 siempre será positivo.Este circuito posee una deficiencia que es la generación de una tierra virtual de vida a la conexión que posee además sabemos que este circuito decremento el valor de la salida no en solo 0.7 voltios, debido a la conexión que posee en serie estecircuito.Si una de las terminales de la fuente se aterriza, ninguna de las terminales del resistor de carga se puede aterrizar; de lo contrario provocaría un lazo de tierra, que eliminaría uno delos diodos. Por tanto es necesario introducir un transformador a este circuito para aislar entre sí las dos tierras.http://www.forosdeelectronica.com/tutoriales/rectificadores.htm

Condensador electrolítico

es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente alterna pero no corriente continua.

http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_electrol%C3%ADtico

http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_electrol%C3%ADtico

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continua


http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico

http://www.forosdeelectronica.com/tutoriales/rectificadores.htm





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5) Fotografías sobre circuitos

Aquí montando el circuito en la protoboard

aquí estoy probando la continuidad de las resistencias con el multimetro





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Ahora estoy midiendo la caída de tención de las resistencias

Aquí estaba tomando datos de el voltaje la corriente y la resistencia del circuito



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6) Análisis comparativo de resultados prácticos ley ohm

Medidas de la caída de tención

Unidad de medida VOLTIOS

Voltaje de entrada 9V

1k 2k 4k 7k 10k 1Ω 10 Ω 1.2k 470 Ω0.21 0.39 0.88 1.51 2.3 0.0001 0.0021 0.26 0.09

Resistencia total 24.9kΩ 0,0249Ω

Corriente total 0.22 mA 0.00021

Aplicación a la ley de Ohm

R = E/I TOLERANCIA 5%

1k 0.21/0.00022 = 954Ω 50

2k 0.39/0.00022 =1772.72Ω 100

4k 0.88/0.00022 =4000 Ω 200

7k 1.51/0.00022 =6863.6 Ω 0350

10k 2.3/0.00022 = 10454.5Ω 500

1Ω 0.0001/0.00022 = 0.45 Ω 0.05

10Ω 0.0021/0.00022 = 9.5 Ω 0.5

1.2K 0.26/0.00022= 1181.8 Ω 60

470Ω 0.09/0.00022= 409 Ω 23.5

E= I . R

1K 0.00022 x 954 Ω = 0.209V

2K 0.00022 x 1772.72 = 0.389V

4K 0.00022 x 4000 = 0.88V

7K 0.00022 x 6863.6 =1.509V

10 k 0.00022 x 10454.5 = 2.3V

1Ω 0.00022 x 0.45 = 0.0001V

10Ω 0.00022 x 9.5 = 0.0021V

1.2K 0.00022 x 1181.8 = 0.26V

470Ω 0.00022 x 409 = 0.09V

I= E/R

1K 0.209/954 = 0.00022A

2K 0.389/ 1772.72 = 0.00022A

4K 0.88/ 4000 = 0.00022A

7K 1.509/ 6863.6 =0.00022A

10 k 2.3/ 10454.5 = 0.00022A

1Ω 0.0001/ 0.45 =0.00022A

10Ω 0.0021/ 9.5 =0.00022A

1.2K 0.26/ 1181.8 =0.00022A

470Ω 0.09/ 409 =0.00022A

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