Practicas I Electromagnetismo

VICERRECTORÍA ACADÉMICA GRUPO DE EVALUACIÓN ACADÉMICA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

INGENIERÌA ELECTRÒNICA

“PRÀCTICAS SENCILLAS DE LABORATORIO. I”

Electromagnetismo 201424

Material organizado por: Fuan Evangelista Gómez Rendón

Orientador del CEAD Occidente. Medellín[Escribir texto]

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“INSTRUMENTOS DE MEDIDA Y APARATOS ELÉCTRICOS”

Objetivos

• Conocer las funciones de los botones, conmutadores y terminales de los instrumentos de medida más utilizados en la electrónica o en la electricidad y utilizar correctamente estos instrumentos para realizar mediciones eléctricas.

Materiales

• Fuente de Corriente Directa.

• Osciloscopio.

• Multímetro.

• Generador de Señales.

• Punta de Osciloscopio.

• Puntas de Fuente.

• Punta de Generador.

Procedimiento 1. Con la Fuente de Voltaje.

Con la ayuda del Multímetro en posición de voltaje continuo (VDC) y en la

escala más alta que tenga el dispositivo, vamos a realizar las siguientes

mediciones:

a. Coloque las perillas (VADJ y Fine) hasta la posición de cero, prenda la fuente, coloque en los terminales de salida de la fuente el multímetro para hacer la medición. Anote con cuidado sus observaciones: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b. Mueva la perilla (Fine) hasta la mitad y escriba su efecto mirando la pantalla del multímetro. L luego termine de mover la perilla hasta el final. Anote sus observaciones:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________







2

________________________________________________________________________________________________________________________

c. Rote la perilla (VADJ) despacio hasta que llegue al final de su recorrido,

anote el valor máximo que puede entregar la fuente. ___________________

d. Coloque el multímetro en medición de voltaje alterno (VAC) y en la escala más alta del medidor, vamos a realizar la medición del voltaje del toma de corriente. Anote sus observaciones intercambiando los caimanes del multímetro. Anote sus interesantes conclusiones, ideas, observaciones. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Con el Generador de Señales y el Osciloscopio. a. Seleccione una frecuencia de 100hz en la escala de frecuencia del

generador, el conmutador de rango del voltaje póngalo en (HIGHT); con el conmutador de forma de la onda WAVEFORM seleccione una señal seno. Conecte el generador al osciloscopio calibrado utilizando el canal 1 (CH1), luego prenda el generador. Anote con gusto las observaciones: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b. Como el generador suministra una onda seno, medir por medio del multímetro el voltaje que tenga a su salida; este voltaje se debe medir en la escala de AC. Anote este valor: ____________________

c. Con el osciloscopio medir el voltaje (Amplitud) y el periodo de la señal, anotar los valores : V: _________________, T: _______________ y F: _____________







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d. Aumente la amplitud de la señal que proporciona el generador y repita el paso (c). Anote estos datos:

VOSC: __________ T: __________ F: ___________

VOSC: __________ T: __________ F: ___________

VOSC: __________ T: __________ F: ___________

VOSC: __________ T: __________ F: ___________

VOSC: __________ T: __________ F: ___________

e. Seleccione en el generador una onda cuadrada y repita el paso (d). Anote

estos datos:

3. VOSC: __________ T: __________ F: ___________

4. VOSC: __________ T: __________ F: ___________

5. VOSC: __________ T: __________ F: ___________

6. VOSC: __________ T: __________ F: ___________

7. VOSC: __________ T: __________ F: ___________

f. Repita el anterior punto con las siguientes frecuencias: Anote los datos

encontrados: 1. F: 250Hz 2. F: 1000Hz 3. F: 1520Hz 4. F: 4700Hz 5. F: 60000Hz 6. F: 1000000Hz

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ Anote sus conclusiones, observaciones, inquietudes y recomendaciones,

que hagan enriquecer la práctica para futuras y alegres sesiones. ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++







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RESISTENCIAS EN PARALELO

Objetivos Medir la corriente y el voltaje para determinar la resistencia equivalente de

resistencias conectadas en paralelo y analizar las leyes de Kirchhoff Conceptos básicos Cuando las resistencias se conectan en paralelo, cada una de ellas

proporciona una trayectoria para que la corriente circule y, por lo tanto, reduce la resistencia equivalente para la corriente. En los circuitos en paralelo, cada elemento del circuito tiene la misma diferencia de potencial aplicada.

En la figura 1(c), por ejemplo, se conectan en paralelo varias resistencias entre las terminales de la fuente de voltaje. Hay varias trayectorias por medio de las cuales la corriente puede pasar de la unión “a” a la unión “b”. Entre estas uniones circulará más corriente con las tres resistencias unidas en paralelo que si sólo uno se conectara a ellas. La corriente total, I, está determinada por:

nIIIII ++++= ...

321

Cada vez que se añade una resistencia en paralelo disminuye la resistencia equivalente. La resistencia equivalente de resistencias conectadas en paralelo puede determinarse mediante la formulita:

nRRRRR

1...

1111

321

++++= o usando la calculadora con los inversos ( 1 / x )

En este experimento, usted tomará numerosas lecturas de la corriente y el voltaje con resistencias en paralelo y aplicará la ley de Ohm para verificar sus resultados. Será necesario que siga con todo cuidado los diagramas de los circuitos de la figura 1. Aunque los diagramas muestran el empleo de varios medidores al mismo tiempo, es probable que usted sólo disponga de un amperímetro y un voltímetro. En ese caso, debe mover los medidores de una posición a otra para obtener todas las lecturas. Usted puede, por ejemplo, tomar las lecturas de la corriente total, I, y del voltaje total, V, después deberá mover los medidores a las posiciones I1 y V1, y así sucesivamente, hasta obtener todas las lecturas requeridas. Antes de aplicar la ley de Ohm cerciórese de convertir las lecturas de miliamperes en A,(1 mA = 0.001 A).



“PRÀCTICAS SENCILLAS DE LABORATORIO”




(a) (b) (c) Figura 1

Recuerde los enunciados de las leyes de Kirchhoff, que se listan como sigue: Ley de voltajes de Kirchhoff: La suma algebraica de los voltajes en un circuito cerrado es igual a cero. Ley de corrientes de Kirchhoff: La suma algebraica de las corrientes en un nodo son iguales a cero. Materiales







Fuente de poder CC, cables de conexión, amperímetro, 3 resistencias, en el intervalo de 100 a 1000Ω, voltímetro y amperímetro

Procedimiento A. Con una resistencia 1. Arme el circuito como se muestra en la figura 1(a), utilizando una de las

resistencias. Ajuste la fuente de poder a un voltaje de referencia en el voltímetro, por ejemplo 3.0 V. Lea el valor de la corriente en el amperímetro. Permita el paso de la corriente desde la fuente y registre sus lecturas en la tabla 1.

B. Con dos resistencias 1. Arme el circuito como indica la figura 1(b) añadiendo una segunda resistencia.

Ajuste la fuente de poder según se requiera para mantener la misma lectura de voltaje que en la parte A. Lea el valor de la corriente en el amperímetro. Anote sus lecturas en la tabla 2.

2. Ubique en otro sitio a los medidores para obtener las lecturas requeridas de la

corriente y el voltaje. Registre los valores en la tabla 2. C. Con tres resistencias 1. Arme el circuito como muestra la figura 1(c) añadiendo la tercera resistencia.

Ajuste la fuente de poder y lea los medidores. Anote las lecturas en la tabla 3. 2. Cambie de lugar los medidores según sea necesario para obtener todas las

lecturas requeridas. Regístrelas en la tabla 3. Observaciones y datos Tabla 1

R1 (Ω)

Lectura del amperímetro (mA)

Lectura del voltímetro (V)

Tolerancia (%)

Tabla 2

R1(Ω)

R2( Ω)


Lectura del voltímetro (V) I I1 I2 V V1 V2







Tolerancia (%)

Tabla 3

R1(Ω)

R2(Ω)

R3(Ω)


Lectura del voltímetro (V) I

I1

I2

I3

V

V 1 V 2 V 3

Tolerancia (%)

Análisis 1. Emplee las lecturas de la tabla 1 para calcular el valor medido para R1, donde

I

VR =1 ¿Este resultado está dentro de la tolerancia esperada para el valor

impreso en R1? 2. Use las lecturas de la tabla 2 para calcular los siguientes valores:

a. el valor medido para la resistencia equivalente, R, donde I

VR =

b. la corriente medida, I1+I2

c. la resistencia medida de R1, donde 1

11

I

VR =

d. la resistencia medida de R2;, donde 2

22

I

VR =

e. la resistencia equivalente calculada, R, donde 2

1

1

11

RRR+=

f. Compare la suma de la corriente medida, I1+I2 con la corriente total medida. g. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalente

medida. ¿La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen de tolerancia de las resistencias?

3. Emplee las lecturas de la tabla 3 para calcular lo siguiente:







a. la resistencia equivalente medida, R, donde R

VR =

b. la corriente medida, I=I1+I2+I3.

c. la resistencia medida de R1, donde 1

11

I

VR =

d. la resistencia medida de R2, donde 2

22

I

VR =

e. la resistencia medida de R3, donde 3

33

I

VR =

f. la resistencia equivalente calculada, R, donde 3

1

2

1

1

11

RRRR++=

4. a. Compare el valor de I con la suma de la corriente medida, I1+I2+I3 b. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalente

medida. ¿La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen de tolerancia de las resistencias?

6. ¿Cómo se relaciona la corriente en una rama de un circuito en paralelo con la corriente total en el circuito?

7. ¿Cómo se relaciona la caída de voltaje en cada rama de un circuito en

paralelo con la caída de voltaje en el circuito completo?

8. Cuando se añaden más resistencias en paralelo a un circuito, ¿qué pasa con la corriente total del mismo?

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