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Año De La Integración Nacional Y El Reconocimiento De Nuestra Diversidad UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA CURSO : LAB. ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS I DOCENTE : ING. REYMUNDO CALDERÓN PINO TEMA : CONEXIONES EM SERIE Y PARALELO ALUMNOS : Robles Bellido Fanny Elizabeth Romero Becerra, Luis Anthony Taboada Lume, Miguel Angel Valdivia Álvarez, Oscar Arturo Vivanco Boada Freddy Martin Zarate Valdez, Josue Luisiñhio CICLO : IIIEE-02 GRUPO : “A” 2012 1 INDICE Introducción.........................................................................................................3 Marco Teórico......................................................................................................5 Resistor Asociación de resistores Resistores en serie Resistores en paralelo Ley de ohm Experiencia..........................................................................................................6 Conclusiones.......................................................................................................9 2 INTRODUCCION Ante todo, se debe de tomar en cuenta a la hora de trabajar este tema, de entender la teoría previa y conocer un poco sobre el área electrónica, que servirán mucho a nuestro propósito, el analizar circuitos en serie y en paralelo. Cuando hablamos de un circuito eléctrico, se acostumbra pensar en placas, componentes electrónicos y trayectorias abrumadoras y complejas, pero el principio básico es simple, o están una tras otra (serie), o una al lado de otra (paralelo). Entonces, para movernos a través de esos circuitos, necesitamos antes conocer estos conceptos, y experimentar con ellos, a fin de conocerlos bien, para usarlos con más facilidad y control en los problemas posteriores, y así hallar los valores necesarios cada vez más eficientemente. Luego, al ver los distintos componentes, se nos da la ligera impresión de que cada uno trae un mundo diferente de utilidades, pero la realidad es otra, cada uno tiene una función específica, y características para cada situación (en AC o en DC), además de eso, solo existe la ley de ohm, la de joule, y algunas otras. Por tanto, al analizar circuitos, se debe ver que componentes actúan en el, para poder tener una idea de como vamos a movernos a través de el, luego se ve como están agrupados, así se ve si es que se trabaja con distribución en serie o paralelo, luego se ve la trayectoria del voltaje y de la intensidad, así se ve si se divide, se reparte, o se distribuye entre los componentes, para al final analizar parte por parte el todo con ayuda de la teoría, formulas y leyes, así se determina el valor solicitado para determinado componente para luego dar cualquier valor que se pida sobre cualquier componente. 3 MARCO TEORICO RESISTOR:- Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En el mundo eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias para producir calor aprovechando el efecto Joule. Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W. Existen resistencias de valor variable, que reciben el nombre de potenciómetros. Los resistores se utilizan en los circuitos para limitar el valor de la corriente ó para fijar el valor de la tensión. ASOCIACIÓN DE RESISTORES.- Fundamentalmente, los resistores pueden conectarse en tres formas diferentes: 1. Conexión en Serie. 2. Conexión en paralelo. RESISTORES EN SERIE.- Cuando se conectan resistores en serie, estos elementos quedan asociados en tal forma que semejan una especia de cadena. Por lo que se refiere a la resistencia total de un circuito de resistores en serie, este valor es igual a la suma de sus valores de cada elemento. Matemáticamente, para encontrar ese total debemos aplicarla formula siguiente: Rt=R1+R2+R3+...+Rn Siendo n=el enésimo resistor en serie. En el caso particular de resistores en serie del mismo valor, para encontrar la resistencia total del circuito, simplemente se aplica la formula siguiente: Rt=n(R) n=Numero de resistores conectados en serie. R=valor ohmico de uno de los resistores. RESISTORES EN PARALELO.- Cuando se conectan resistores en paralelo, la resistencia total del circuito disminuye y ésta toma un valor que es menor que la resistencia de menor valor que exista en el circuito. Cuando se conectan dos resistores en paralelo, para encontrar la resistencia total, se debe dividir el producto de las resistencias entre la suma de las mismas, esto es: Rt= R1.R2 R1+R2 Por el contrario, si se conectan más de tres resistores en paralelo, para hallar la resistencia total del circuito, se debe obtener el inverso de la suma de los inversos de cada una de las resistencias. Así, por ejemplo, si tenemos tres resistores conectados en paralelo, debemos usar la formula siguiente: 1 _ Rt = 1 + 1 + 1 R1 R2 R3 4 LEY DE OHM.- La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica, que es inversa a la resistencia eléctrica. La ecuación matemática que describe esta relación es: Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en Siemens y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente. Esta ley tiene el nombre del físico alemán Georg Ohm, que en un tratado publicado en 1827, halló valores de tensión y corriente que pasaba a través de unos circuitos eléctricos simples que contenían una gran cantidad de cables. Él presentó una ecuación un poco más compleja que la mencionada anteriormente para explicar sus resultados experimentales. La ecuación de arriba es la forma moderna de la ley de Ohm. Esta ley se cumple para circuitos y tramos de circuitos pasivos que, o bien no tienen cargas inductivas ni capacitivas (únicamente tiene cargas resistivas), o bien han alcanzado un régimen permanente. También debe tenerse en cuenta que el valor de la resistencia de un conductor puede ser influido por la temperatura. 5 EXPERIENCIA En esta ocasión vimos la ley de ohm con un poco mas de atención, usándolo para circuitos donde las resistencias iban distribuidas en serie y en paralelo. Para estos casos se toma en cuenta la teoría sobre estas conexiones, donde se especifica el voltaje y amperaje para cada resistencia, según sea el caso. Empezamos con el circuito aquí mostrado, donde se ve claramente una fuente de voltaje continuo y una resistencia, aquí solo es necesaria la formula básica de la ley de ohm, por lo que para hallar el valor de la resistencia, debemos medir el voltaje suministrado por la fuente, y la intensidad que corre por el circuito. Así como se muestra en la segunda figura, ya colocados los medidores, se puede calcular el valor de la resistencia en mención, gracias a la ley de ohm: R=V= 12 V _ = 1000Ω = 1k Ω I 12*10-3 A Después de usar la formula, se puede ver que el valor es de 1k Ω. Es de esta manera como se hallan y se verifican estos valores, con medidores. Luego, se nos dio este circuito en el que debíamos ver lo mismo que en el primero, hallar el ohmiaje, o valor de cada resistencia. En este caso no se puede usar directamente la ley de ohm, además de eso se debe tomar en cuenta las conexiones en serie o en paralelo. Por suerte, en este caso particular, las resistencias están solo en serie, pues están conectadas una tras de otra, además son solo 2, por lo que no habrá tanto calculo. Procedemos a analizar el circuito, tomando en cuenta que, por conexión en serie, se da que el voltaje se reparte entre las resistencias dadas en el circuito, pero el amperaje se mantiene en todo el recorrido, asi que, por tanto, 6 tendremos un voltaje diferente para cada resistencia, y un solo valor de amperaje para el circuito, además del voltaje de la fuente, con la que contaríamos 4 datos por medir, antes de hallar los valores de las resistencias. Al medir los datos solicitados, se dan los valores tal como en la figura aquí mostrada. Luego, con estos datos, se procede a calcular el ohmiaje de las resistencias, usando la ley de ohm para cada una (la formula básica): R1 = V1 = 6 V _ = 500Ω = 0.5k Ω I 12*10-3 A R2 = V2 = 6 V _ = 500Ω = 0.5k Ω I 12*10-3 A Con esto quedan hallados los valores de las resistencias, y solucionamos el problema con conexión en serie. Después, se nos entrego este circuito, donde se ve que las resistencias esta vez se reparten en paralelo. Revisando la teoria sobre conexiones en paralelo, se ve que el voltaje se distribuye igual entre las ramas, con lo que se da un solo voltaje para el circuito, pero este se relaciona con cada resistencia, entonces, como esatas son 2, se daran 2 amperajes, uno para cada unote los resistores en el circuito, con los que se cuentan 3 valores para medir. 7 Luego de conocer los valores solicitados se procede a resolver las incógnitas principales, los ohmiajes de las resistencias, usando la ley de ohm (formula básica): R1 = V = 12 V _ = 1000Ω = 1k Ω I1 12*10-3 A R2 = V = 12 V _ = 1000Ω = 1k Ω I2 12*10-3 A Con esto quedan hallados los valores de las resistencias, y solucionamos el problema con conexión en paralelo. Hasta aquí fue la experiencia 2. 8 CONCLUSIONES 1.- Que las resistencias no trabajan de una en una, se pueden asociar una detrás de otra, o una al lado de otra, con lo que se tienen las conexiones en serie y en paralelo. 2.- Que sus valores no siempre se dan con la ley de ohm, al menos no directamente, sino que se tiene que analizar la distribución, y ver como se da el trayecto del voltaje y del amperaje para cada componente (no necesariamente resistencias). 3.- Que la resistencia total del circuito, por tanto, cambia de valor al agrupar varias resistencias, según sea en serie o en paralelo. 4.- Que, por tanto, el amperaje y el voltaje también se adecuan a la resistencia total y se distribuyen a los componentes según su agrupación. BIBLIOGRAFIA Alvarez J, Ferrero F, Pascual L. Introducción al análisis de circuito elétrico. Ediun Universidad de Oviedo, 2007 Lladonosa V. Circuitos Básicos de Instalaciones Eléctrica. Marcombo, 1994 Gómez C.J. Circuito eléctrico. Universidad de Oviedo, 1990 Morales Z. G. Análisis de circuito eléctrico en DC: nueva metodología de la enseñanza. Editorial Limusa, 2005 9