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Practica 3: Ambiente Gráficos de Simulación

Leggs González Aldo Daniel, Martínez Hernández Jessica, Rodríguez Alvares del Castillo Yair y Vicente Frausto Alan

Academia de Física

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería campus Guanajuato Instituto Politécnico Nacional

hiezika@gmail.com

Resumen

En esta práctica de laboratorio exploramos el software multisim que realiza circuitos de

diferentes tipos. A estos se les puede hacerles simulaciones para saber cómo funcionará

el circuito y que efectos tendrá en los elementos que contenga. Lista elementos básicos

como resistencias, inductores, capacitores, baterías, etc., todas estas pueden ser en una

dimensión o en 2D, 3D donde se puede ver en una o varias dimensiones una forma más

realista. Realizamos un circuito sencillo de corriente directa con un switch para poder

encender y apagar un foco esto unido a una batería que cambiamos su voltaje desde 1v

hasta 120 v. Otro circuito le agregamos un par de capacitores, un par de resistencias, una

batería, un switch, y un foco. Ambos circuitos les hacíamos variaciones en los ohmios,

faradios y voltaje para experimentar, todos los debemos conectar a tierra.

Introducción

Un circuito eléctrico es un arreglo que permite el flujo completo de corriente eléctrica bajo

la influencia de un voltaje.

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene

mayor potencia eléctrica a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener

permanentemente esa diferencia potencial, llamada también voltaje o tensión entre

extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador que tome las

cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta orto. El flujo de cargas eléctricas por

un conductor constituye una corriente eléctrica.

Elementos eléctricos son:

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Resistores:

Es un elemento que causa oposición al paso de la corriente eléctrica, causando

que en sus terminales aparezca una diferencia de tensión ( un voltaje).

El resistor está relacionado directamente proporcional con la diferencia de

potencial e inversamente proporcional con la intensidad de corriente:

Capacitor:

Consisten básicamente de dos placas metálicas separadas por un material

aislante (llamado dieléctrico). Este material dieléctrico puede ser aire, mica, papel,

cerámica, etc. Cada placa presenta una carga distinta una es positiva y la otra

negativa.

La capacitancia es la relación directamente proporcional a la razón de carga

almacenada (Q) e inversamente proporcional a la diferencia entre placas o

alambres conductores (V).

Inductor

Es un componente eléctrico que permite almacenar la energía eléctrica en forma

de campo magnético, cuando a través de la bobina pasa una corriente eléctrica.

Para realizar las mediciones a un circuito eléctrico se utilizan diferentes instrumentos de

medición de acuerdo con el tipo de análisis que se requiera.. Algunos de ellos son el

voltímetro, amperímetro, óhmetro, etc.

Para poder diseñar los circuitos se pueden utilizar diferentes programas que permiten

construir redes eléctricas virtuales, el programa que utilizamos para realizar circuitos fue

el multisim.

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I. Procedimiento

Para el proceso de la práctica de simulación de circuitos eléctricos, primero tuvimos

que abrir el programa de MultiSim, el cual es un software especializado en el diseño

de circuitos eléctricos en la computadora.

Después de que se exploró el programa, tuvimos el conocimiento necesario para

poder hacer un circuito bastante simple y sencillo, el cual consistió en colocar una

fuente de poder de 2 V, luego por medio de cables virtuales conectamos un switch, el

cual permitía dejar pasar el voltaje al circuito cuando estaba abierto, y cuando no se

desalineaba y se rompía el circuito.

Se volvió a conectar mediante cable una resistencia de 1 mΩ (microOhm), para que

se bajara el voltaje. Al pasar el voltaje por la resistencia 1, se conectaron en serie 2

capacitores de 100 microfaradios cada uno, y estos a su vez se conectaron en serie a

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un foco led, el cual servía como base para ver si estaba bien fundamentado o

conectado el circuito.

Una vez que pasaba por los capacitores y el led, se conectó de nuevo una resistencia

de igual magnitud a la resistencia 2, 1 mircoOhm. Y ya para finalizar después de la

resistencia se conectó en paralelo la Tierra y la fuente de poder para poder cerrar el

circuito.

Una vez funcionando el simulador, se colocó un multímetro en diferentes puntos del

circuito para poder medir el voltaje, la intensidad, entre otras cosas.

II. Resultados

1. Mencione 5 instrumentos de medición que haya explorado en el software de

simulación y describa brevemente su operación

R=Multímetro (mide magnitudes eléctricas activas), Amperímetro (intensidad

de corriente), capacimetro (mide la capacitancia de los condensadores),

osciloscopio (mide la oscilación de una onda eléctrica), frecuencímetro (mide la

repetición de una onda)

2. Mencione 5 barras de herramientas que tenga el software

R=Barra estándar, barra de componentes, barra de elementos virtuales, barra

de estado y barra de proyecto

3. ¿Qué aplicación puede darle al software?

R= La simulación de circuitos experimentales y que se pueden probar distintos

configuraciones de los mismos sin tener que contar con el material físicamente.

Además de poder observar el comportamiento de un circuito antes de

trasladarlo a uno real, para de esta forma ver si este funcionara.

4. ¿Qué ventajas tiene un circuito simulado sobre uno real?

R=La reducción de costos y así mismo la reducción de daños que se

generarían si el circuito real no funcionara. Además del tiempo ahorrado

5. ¿Qué desventajas tienen los circuitos simulados?

R=Que se trabaja con un número limitado de materiales, además de que no se

toman en cuenta las circunstancia ajenas al circuito real.

III. Conclusiones

Para la esta práctica las conclusiones son las siguientes:

La utilización de software para la simulación de circuitos es de gran ayuda al

momento de comprender el funcionamiento de los mismos ya que se pueden

realizar distintas configuraciones de circuitos y experimentar con estos, sin la

necesidad de correr riesgos.

Es importante verificar con anterioridad las simulaciones de circuitos, antes de

realizar una física, para de esta manera saber con qué materiales y

componentes se obtendría un mejor resultado.

El software de simulación son de gran utilidad en la ingeniería así como en

cualquier industria relacionada, por las razones anteriormente expuestas.

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Aprender la correcta utilización de estos tipos de software será de gran ayuda

para nuestro desarrollo futuro.

IV. Referencias

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema8/index8.htm http://www.slideshare.net/yonson/elementos-elctricos-y-electrnicos

Ambiente Gráficos de Simulación 3 de Marzo de 2014 10 de Marzo de 2014