Informe paralelo

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0 CIRCUITO EN PARALELO Resumen EL CIRCUITO ELÉCTRICO Un circuito eléctrico es un conductor unido por sus extremos, en el que existe, al menos, un generador que produce una corriente eléctrica. En un circuito, el generador origina una diferencia de potencial que produce una corriente eléctrica. La intensidad de esta corriente depende de la resistencia de cualquier valor del conductor. Los elementos que pueden aparecer en un circuito eléctrico, pueden estar colocados en serie o en paralelo. Introducción Es una serie de elementos o componentes eléctricos, tales como resistencias, inductancias, condensadores y fuentes, o electrónicos, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales eléctricas. En este documento se da a conocer aspectos fundamentales sobre el funcionamiento de un circuito, así como también conocimientos elementales referentes a la continuidad eléctrica y el voltaje. Planteamiento del Problema Se basa en determinar la diferencia que existe entre un ejercicio práctico y teórico de los diferentes circuitos, lograr que este funcione con normalidad y además aprender las diferentes leyes que se aplican en un circuito. Formulación del Problema ¿Cómo lograr determinar el voltaje y la intensidad de un circuito? Objetivo General Diseñar y construir un circuito en paralelo, este debe cumplir las leyes latentes en un circuito.

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CIRCUITO EN PARALELO

ResumenEL CIRCUITO ELÉCTRICO

Un circuito eléctrico es un conductor unido por sus extremos, en el que existe, al menos, un generador que produce una corriente eléctrica. En un circuito, el generador origina una diferencia de potencial que produce una corriente eléctrica. La intensidad de esta corriente depende de la resistencia de cualquier valor del conductor. Los elementos que pueden aparecer en un circuito eléctrico, pueden estar colocados en serie o en paralelo.

Introducción

Es una serie de elementos o componentes eléctricos, tales como resistencias, inductancias, condensadores y fuentes, o electrónicos, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales eléctricas.

En este documento se da a conocer aspectos fundamentales sobre el funcionamiento de un circuito, así como también conocimientos elementales referentes a la continuidad eléctrica y el voltaje.

Planteamiento del Problema

Se basa en determinar la diferencia que existe entre un ejercicio práctico y teórico de los diferentes circuitos, lograr que este funcione con normalidad y además aprender las diferentes leyes que se aplican en un circuito.

Formulación del Problema¿Cómo lograr determinar el voltaje y la intensidad de un circuito?

Objetivo General Diseñar y construir un circuito en paralelo, este debe cumplir las leyes latentes

en un circuito.

Objetivos Específicos Calcular de manera teórica el valor del voltaje que pasa a través de cada uno de

las resistencias del circuito en paralelo. Comprobar de manera experimental a través del multímetro el valor de cada

intensidad en las resistencias. Determinar el valor de error que se produce por la intervención del multímetro.

HipótesisEl diseño de un circuito en paralelo utilizando los conocimientos adquiridos previamente.

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Operacionalización de variables

Variables/Concepto

Dimensiones Indicadores

Diseño de un circuito en paralelo utilizando los conocimientos adquiridos previamente.

Estructurar en un protoboard el circuito electrónico, el mismo que será pequeño y fácil de instalar a nivel de maqueta

Diseño

Estructura

Confiabilidad

Funcionamiento

Selección de Materiales

1.Verificacion2.Costos del modelo3.Validacion

1.Componentes2.Ensamble

1.Complejidad del diseño2.Daños por factores ambientales a causa de los materiales utilizados3.Nivel de protección que brinda

1.Alambre2.Fuente de energía3.La estructura del sistema1.Costo2.Resistencia3.Marca4.Niveles de aceptación estos materiales en el sector a ser implementado el sistema

1.1.Resistencias1.2.Protoboard1.3.Fuente de energía

2.1.Orden de los circuitos2.2.Colocacion precisa de los elementos

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Capítulo I

Marco TeóricoCircuito

Para otros usos de este término, véase Circuito (desambiguación).Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores), y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.Nodo: Puntos de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, B, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nuevo nodo, puesto que se puede considerar como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0).Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes, una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.

ClasificaciónLos circuitos eléctricos se clasifican de la siguiente forma:

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Leyes fundamentalesExisten unas leyes fundamentales que rigen a cualquier circuito eléctrico. Estas son:

Ley de corriente de Kirchhoff: La suma de las corrientes que entran por un nodo deben ser igual a la suma de las corrientes que salen por ese nodo.

Ley de tensiones de Kirchhoff: La suma de las tensiones en un lazo debe ser 0.

Ley de Ohm: La tensión en una resistencia es igual al producto del valor dicha resistencia por la corriente que fluye a través de ella.

Teorema de Norton: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de corriente en paralelo con una resistencia.

Teorema de Thévenin: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de tensión en serie con una resistencia.Si el circuito eléctrico tiene componentes no lineales y reactivos, pueden necesitarse otras leyes mucho más complejas. Al aplicar estas leyes o teoremas se producirán un sistema de ecuaciones lineales que pueden ser resueltas manualmente o por computadora.

Métodos de diseñoPara diseñar cualquier circuito eléctrico, ya sea análogo o digital, los ingenieros electricistas deben ser capaces de predecir las tensiones y corrientes de todo el circuito. Los circuitos lineales, es decir, circuitos con la misma frecuencia de entrada y salida, pueden analizarse a mano usando la teoría de los números complejos. Otros circuitos sólo pueden analizarse con programas informáticos especializados o con técnicas de estimación como el método de linealización.Los programas informáticos de simulación de circuitos, como SPICE, y lenguajes como VHDL y Verilog permiten a los ingenieros diseñar circuitos sin el tiempo, costo y riesgo que tiene el construir un circuito prototipo.Pueden necesitarse otras leyes más complejas si el circuito contiene componentes no lineales y reactivos. Aplicar estas leyes produce un sistema de ecuaciones que puede ser resuelto ya sea de forma algebraica o numérica.

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Circuito en paralelo

El circuito eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.

Siguiendo un símil hidráulico, dos tinacos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo, gastando así menos energía.

En función de los dispositivos conectados en paralelo, el valor total o equivalente se obtiene con las siguientes expresiones

Para generadores

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I R3 14,894 15,4 0,506

I R4 31,818 32,01 0,192

Margen de error (promedio entre variaciones)=0,4944 mA

Capitulo III

Diseño de la PropuestaLa finalidad de este proyecto es crear un circuito el cual este construido en forma de paralelo, el cual nos permitirá determinar si las leyes de los circuitos están en lo correcto.

GENERALIDADES

Un circuito eléctrico en serie se compone con: una fuente de energía y dos o más componentes o cargas, que como su nombre lo indica, irán conectados en SERIE CON LA FUENTE DE PODER O ENERGIA. Me explico: del polo negativo de la fuente, se conecta un polo o cable de un componente. El otro cable o polo va conectado a la siguiente terminal del otro componente eléctrico o electrónico este proceso se repite ¨n¨ veces como componentes tenga tu circuito, la terminal o cable de tu ultimo componente se conecta al polo positivo de la fuente, como desventaja se menciona que con un componente que se dañe tu circuito se interrumpirá y dejara de funcionar.

Multímetro

Polimetro analógico y polímetro digital.Un multímetro, también denominado polímetro,1 tester o multitester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay

analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida).

Resistencia eléctricaPara el componente electrónico, véase Resistor.La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente y es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su sección transversal:

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En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.La resistencia de cualquier objeto depende de su geometría y de su coeficiente de resistividad a determinada temperatura: aumenta conforme es mayor su longitud y disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal. Cálculo experimental de la resistividad de un material. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la caída de tensión y la corriente en dicha resistencia, así:

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

El protoboard o breadbordEs una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo.

Estructura del protoboard: Básicamente un protoboard se divide en tres regiones:

A) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar los circuitos integrados.

B) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder generalmente se conecta aquí.

C) Pistas: La pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen según las líneas rosas.

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LISTADO DE EQUIPOS Y MATERIALES 1 Multímetro 4 Resistencias de 330,370,1000 y 220 Ω 1 Batería de 9 V Cable de cobre

PROCEDIMEINTO Y CÁLCULOS

1.- Realizamos en circuito en forma teórica para determinar el valor del voltaje en cada resistencia.

2.- Colocamos las resistencias en el protoboard en forma de serie.

3.- Colocamos la batería de 9 voltios en el protoboard.

4.- Calibramos el multímetro para determinar el valor de cada voltaje

5.- Analizamos el resultado.

ANALISIS DE RESULTADOS: Ley de Ohm

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1RT

= 1R1

+ 1R2

+ 1R3

+ 1R4

R1=333ΩR2=1KΩR3=470ΩR3=220Ω

RT=93,428107Ω

I T=VR

= 793,428107

=0,074924 ≈74,924mA

IRn=ROPUESTA

∑ R× IENTRA

IR1=130,3251460,32518

×0,074924=0,021212≈21,212mA

IR2=103,0564781103,05647

×0,074924=0,007≈7m A

IR3=116,607774586,607774

×0,074924=0,014894≈14,894m A

IR 4=162,391373382,391373

×0,074924=0,031818≈31,818m A

Ley de Kirchoff

0=IR1+ IR2+ IR3+ IR 4−I T

0=21,212+7+14,894+31,818−74,924

CONCLUSIONES A funcionado con éxito las leyes de circuitos de Ohm y de Kirchoff para el diseño

del circuito Imprescindible la ayuda de los instrumentos de medida ya con ayuda de los

mismos se pudo medir las resistencias, la corriente y los voltajes en cada resistor para así comprobar que las los principios de Ohm y Kirchoff son verdaderos.

Se ha confirmado de manera experimental que en un circuito en paralelo existe una variación de Intensidad.

RECOMENDACIONES Para lograr que el circuito tenga una óptima precisión es recomendable utilizar

un multímetro con una mínima taza de resistencia y alta precisión. Utilizar una fuente de energía que no se agote de una manera óptima para que

el circuito permanezca con los valores indicados. Al armar el circuito en el protoboard verificar que los elementos tengan

continuidad para el buen funcionamiento del circuito.

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Bibliografíahttp://www.circuitoselectronicos.org/2007/10/el-protoboard-tableta-de-experimentacin.html

http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080211192243AA715JP

http://www.monografias.com/trabajos82/circuito-electrico/circuito-electrico.shtml

http://www.fodonto.uncu.edu.ar/upload/corriente-electrica.pdf

http://www.buenastareas.com/ensayos/Resumen-Circuitos-Electricos/2046439.html

http://www.edumation.org/upload/animation/8052009_162157.swf

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Anexos

Circuito simulado en Multisim 11.0: en el cual se ha colocado multímetros para reafirmar que los valores obtenidos son verdaderos.

Circuito en paralelo aplicado en el Protoboard