Informe de Laboratorio 1
-
Upload
josediazayra -
Category
Documents
-
view
212 -
download
0
description
Transcript of Informe de Laboratorio 1
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
INFORME DE LABORATORIO: LEY DE OHM, RESISTENCIAS Y ASOCIACIÓN
DE RESISTENCIAS
1. OBJETIVOS:-
Comparar Y analizar los valores de Resistencias obtenidos por los instrumentos de
medición Y con la tabla de código de colores.
Analizar circuitos con combinaciones de resistencias en serie para verificar el valor
de su resistencia equivalente.
Analizar circuitos con combinaciones de resistencias en paralelo para verificar el
valor de su resistencia equivalente.
Analizar circuitos con combinaciones de resistencias en serie y en paralelo para
verificar el valor de su resistencia equivalente
Realizar un tabla de para comparar las tensiones y corrientes tomados con el
multímetro digital y analógico y compararlos con el cálculo teórico
2. INTRODUCCION:
2.1 CODIGO DE COLORES PARA LAS RESISTENCIAS
En el mercado, no podemos encontrar
resistencias de cualquier valor, sino que
existen unos valores normalizados. Para
poder identificarlas se utiliza el código de
colores, que consiste en pintar cuatro líneas
de diferentes colores sobre el cuerpo de las
resistencias, de modo que siguiendo el
código citado podemos deducir el valor real
de la resistencia.
Las dos primeras cifras, representan
números reales; la tercera cifra es el
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
multiplicador, indica el número de ceros que acompañan a las dos primeras cifras; el
cuarto y último color, nos da la tolerancia de la resistencia.
Ejemplo 1
Resistencia de 270000W ±10% = 270 KW ± 27 KW Es una resistencia que puede estar
entre 243 KW y 297 KW.
2.2 TOLERANCIA DE RESISTENCIA:-
Tolerancia de resistencias en serie.
Sean las resistencias de valor nominal R1n, R2n, R3n, ..., Rzn, colocadas en serie según
indica la figura:
La resistencia nominal equivalente, Rn, y la tolerancia total, t, vienen dadas por:-
La resistencia total y su tolerancia asociada aumentan respecto a la de cualquier
resistencia, aunque la tolerancia sigue siendo simétrica.
Tolerancia de resistencias en paralelo:
La tolerancia de la resistencia equivalente se puede calcular agrupando las
resistencias de dos en dos. Así, si tenemos dos resistencias en paralelo R1n y R2n:
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
La resistencia nominal total equivalente será:
Mientras que la resistencia máxima y mínima total posible serán:
Con lo que la tolerancia será:
Tanto la resistencia equivalente como la tolerancia asociada son menores respecto a
las de cualquier resistencia, pero la tolerancia deja de ser simétrica.
2.3 LEY DE KIRCHHOFF
Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que
se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice
que:
En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de
las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan
por el nodo es igual a cero
Esta ley es llamada también segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley
de mallas de Kirchhoff (es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley).
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.
3. MATERIALES:
Resistencias
2 pilas de 9 v
Cables
Multímetro digital y analógico
Protoboardt
4. PROCEDIMIENTO:-
4.1 Mida el valor de una resistencia, primero con el multímetro analógico y después
con el digital. compare los valores medidos con el valor real y obtenga los
errores en las resistencias. anotar los valores medidos de resistencia, el real y la
tolerancia y finalmente en las medidas en una tabla.
Por condigo de colores:
El valor Real es 100 ohms, con un ±5 % de tolerancia -
X ¿100x 5%100%
=±5
→ Los valores para la Resistencia según su tolerancia es 95Ω Y 105 Ω
Valor medido con multímetro digital
≈98.3 ohms
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
Valor medido con multímetro analógico
≈104 ohms
100 OHMS VALOR REAL
TOLERANCI
A ±5 M. digital M. analógico
95 Ω 105Ω 98.3 Ω 104Ω
4.2 Realice la conexión en serie de dos resistencias y mida la resistencia total con
los dos tipos de multímetros. compare el valor medido con el valor teórico y
calcule los errores en las medidas. anotar los resultados medidos en una tabla,
incluyendo la tolerancia en el valor de la resistencia.
Req .=R1+R2=100+100=200Ω
∴Req=200Tolerancia:
t = (±5) + (±5) = ±10
→Req=200 , ±10 => 190Ω210Ω
Req 200Ω, valor real
TOLERANCIA M. digital M. analógico
190Ω 210Ω 196Ω 205Ω
4.3 Realice la conexión en paralelo de dos resistencias y mida su valor con los dos
tipos de multímetros. de igual manera que en 4.1 y 4.2 anota en una tabla los
100Ω 100Ω
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
valores medidos, los reales, los errores en las medidas y la tolerancia en el valor
medido.
Req= R1 x R2R1+R2
=100 x 100100+100
=50Ω
Sabiendo que cada Resistencia tiene una tolerancia de ±5, entonces:
R1 valoRmaximo=105ΩvaloRminimo=95Ω R2 valoRmaximo=105ΩvaloRminimo=95Ω
Rmax= R1max∗R 2maxR1max+R2max
=105 x 105105+105
=52.5Ω
Rmin= R1min x R2minR1min+R2min
=95 x 9595+95
=47.5Ω
t= 52.5 – 47.5 = ± 5
∴ Req = 50Ω, ± 5 55Ω45ΩReq 50 Ω ± 5, valor real
TOLERANCIA M. digital M. analógico
55Ω 45Ω 48.5Ω 54.5Ω
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
4.4 Conecte varias resistencias (más de dos) en forma mixta, es decir en serie,
paralelo. mida la resistencia total con los multímetros, igual en 4.1 y 4.2 anote
los valores en una tabla
R1= 100 Ω, R2= 100 Ω, R3= 100 Ω, R4= 100 Ω,
Resolviendo en circuito en serie, obtenemos:
Ra= R1+R2= 200
Su tolerancia es igual a:
t = (±5) + (±5) = ±10
Ra=200 , ±10 => 190Ω210Ω
Resolviendo el circuito en paralelo, obtenemos:
Rb= R3 x R4R3+R 4
=100 x 100100+100
=50Ω
Su tolerancia es igual a:
R3 valoRmaximo=105ΩvaloRminimo=95Ω R4 valoRmaximo=105ΩvaloRminimo=95Ω
Rmax= R3max∗R4maxR3max+R4max
=105x 105105+105
=52.5Ω
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
Rmin= R3minx R4minR3min+R 4min
=95 x 9595+95
=47.5Ω
t= 52.5 – 47.5 = ± 5
Rb = 50Ω, ± 5 55Ω45Ω
Req = Ra + Rb = (200, ± 10) + (50, ± 5)
Req = 250, ± 15 255Ω245Ω
Req 250 Ω ± 15, valor real
TOLERANCIA M. digital M. analógico
255Ω 245Ω 246.4Ω 255Ω
5. Conecte dos pilas en serie de 9v para obtener una tensión de dc de 20v, conecte
ahora la pila resultante a un resistencia cualquiera (que no sea un valor muy bajo).
Mida con un multímetro cualquiera la tensión aplicada a la resistencia y calcule
teóricamente la corriente.
Mida a continuación la corriente en la resistencia con un multímetro y compare con el
valor teórico. Anote los valores anteriores en una tabla.
V1= 10v, V2= 10v
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
VT = 10 + 10 = 20 V
Valor medido con el multímetro digital = 20.75v
Valor medido con el multímetro analógico= 19v
Corriente medido con el multímetro = 0 A
Un cortocircuito es un circuito en el que se efectúa una conexión directa, sin
resistencia, inductancia ni capacitancia apreciables, entre los terminales de la fuente
de fuerza electromotriz.
6. Con la ayuda de la pila anterior de 20v, conecte ahora una resistencia serie – paralelo
formada de cuatro o cinco resistencias. dima primero la tensión aplicada. mida a
continuación la corriente total en la fuente y obtenga el valor teórico con el método de
reducción. compárale el valor teórico, obtenga el error entre los dos valores y anote
los resultados en una tabla.
R1= 1000 Ω, R2= 100 Ω, R3= 100 Ω, R4= 100 Ω, Vf = 20v
SOLUCION:
I1(R1) + I1(R2) + I2(R3) – I2(R3) = 20v
I1(1000) + I1(100) + I2(100) – I2(100) = 20v
1200I1 – 100I2 = 20
60I1 – 5I2 = 1 ….. (1)
20v
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
I2(R3) + I2(R4) – I1(R3) = 0
I2(100) + I2(100) – I1(100) = 0
200 I2 –100I1 = 0
I2= 100/200 I1
I2= 1/2 I1 … (2)
2 EN 1
60 I1 – 5(1/2 I1) = 1
I1= 0.0179 A
I2=8.69x10−3 A
I1 = Ia + I2
Ia = I1 – I2 = 0.0179 – 8.69x10−3 A = 9.21x10−3 A
I1 = 0.0179 A, I2 =8.69x10−3 A, Ia = 9.21x10−3 A
VALORES MEDIDOS Y
CALCULADOS
TENSION EN CADA RESISTENCIA
R1 R2 R3 R4VALOR TEORICO 17.3913 1.7391 0.8695 0.8695M. DIGITAL 15.72 1.57 1.43 1.43M. ANALOGICO 15 1.57 1.2 1.2
CORRIENTE EN CADA RESISTENCIAVALOR TEORICO 0.0179 0.0179 0.00921 0.00869M. DIGITAL 0.0159 0.0159 0.0145 0.0096M. ANALOGICO 0.014 0.015 0.016 0.016
5. CONCLUSIONES:
INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA
______________________________________________________________________________ __
En un circuito en serie, la corriente es la misma en cualquier punto del mismo, no
así la tensión o voltaje, ya que la tensión sobre R1 es distinta a la tensión de R2.
Una característica del circuito serie es que todos sus elementos poseen idéntica
caída de tensión. Entonces, en un circuito serie la intensidad de corriente es la
misma en cualquier punto del circuito, mientras que en un circuito paralelo la
tensión es la misma en para cualquier elemento del mismo.
Una resistencia equivalente es el resultado de aplicar las operaciones con los
valores de cada una de las resistencias.