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LABORATORIO DE ELECTRÓNICA TEMA: CONECTIVIDAD EN UN CIRCUITO MIXTO INTEGRANTES: Aduviri Chambi Danitza Huanca Fernández Daniela Quelali Huarca María Luisa Vera Huanca Sarah Liz INTRODUCCIÓN: En este laboratorio se quiere determinar el valor de una resistencia desconocido mediante lautilización de ley de Ohm, que establece que existe una relación lineal entre la tensión aplicadaentre los extremos de la resistencia y la corriente eléctrica que la atraviesa. FUNDAMENTO TEORICO: Un circuito eléctrico es un conjunto de operadores unidos de tal forma que permitan el paso o la circulación de la corriente eléctrica (electrones) para conseguir algún efecto útil (luz, calor, movimiento, etc.). Todo circuito eléctrico debe disponer como mínimo de generadores, conductores y receptores (elementos imprescindibles). Sin embargo, no es frecuente que estos elementos se conecten de forma aislada en un circuito, ya que esta disposición presenta varios inconvenientes. Por un lado, el receptor (bombilla) se encontrara funcionando continuamente hasta que la pila se gaste o alguien modifique la instalación. Por otro lado, tanto el circuito anterior como los usuarios que lo utilicen no se encuentran protegidos. Para evitar los problemas anteriores, los circuitos suelen completarse con los elementos de maniobra y protección, si bien de momento, como trabajaremos siempre con pilas de 4,5 V, prescindiremos en algunos casos de estos últimos al montar nuestros circuitos. En la siguiente tabla se muestran los elementos de un circuito eléctrico. Ley De Ohm: Georg Simon Ohm descubrió, a principios del siglo XIX, que en los circuitos la intensidad, la resistencia y la tensión se relacionan según la ley que lleva su nombre, la ley de Ohm, cuya expresión es: dondeI es la intensidad de la corriente y se mide en amperios (A), V es el potencial y su unidad es el voltio (V), y R es la resistencia del conductor y se mide en ohmios (Ω). V = se mide en voltios (V) R = se mide en ohmios (ohm) I = se mide en amperios (A) Símbolos A la hora de representar un circuito eléctrico con sus operadores y elementos que intervienen en ellos, se suelen utilizar los símbolos normalizados que los representan. En la siguiente tabla se han representado los operadores eléctricos de uso más habitual en secundaria, así como la función que desarrollan y los símbolos normalizados que permiten realizar su representación simplificada. Circuitos en serie Los circuitos en serie son aquellos que disponen de dos o más operadores conectados seguidos, es decir, en el mismo cable o conductor. Dicho de otra forma, en este tipo de circuitos, para pasar de un punto a otro (del polo – al polo 1), la corriente eléctrica se ve en la necesidad de atravesar todos los operadores. Circuito de tres lámparas conectadas en serie. Circuitos en paralelo Un circuito en paralelo es aquel que dispone de dos o más operadores conectados en distintos cables. Dicho de otra forma, en ellos, para pasar de un punto a otro del circuito (del polo 2 al 1), la corriente eléctrica dispone de varios caminos alternativos, por lo que esta solo atravesara aquellos operadores que se encuentren en su recorrido. Circuito con dos lámparas conectadas en paralelo. Circuitos mixtos Los circuitos mixtos son aquellos que disponen de tres o más operadores y en cuya asociación concurren a la vez los dos sistemas anteriores, en serie y en paralelo. Circuito mixto (serie y paralelo). Cortocircuito El cortocircuito es un caso excepcional del circuito en paralelo en el que al menos uno de los caminos o recorridos posibles de la corriente eléctrica no tiene ningún receptor. Pila y circuito simple en cortocircuito. Esta situación no debe darse nunca en tus proyectos. Leyes De Kirchoff Hasta ahora hemos considerado circuitos con sólo un generador y varias resistencias. Pero hay circuitos más complicados, en los que se asocian varios generadores con varias resistencias. Para resolver estos circuitos utilizaremos unas reglas sencillas propuestas por G.R. Kirchoff. Conceptos previos: - Nudo: Es cualquier punto del circuito donde confluyen tres o más conductores. - Rama: Es cualquier parte del circuito comprendida entro dos nudos adyacentes. - Malla: Es cualquier camino cerrado que pueda ser recorrido sin pasar más de una vez por el mismo punto. Leyes de Kirchoff: 1ª ley: La suma de las intensidades que concurren en cualquier nudo es nula. ∑I = 0 2ª ley: La suma de las caídas de tensión de todos los elementos de una malla es nula. ∑V = 0 Aplicando las leyes de Kirchhoff obtendremos un sistema de ecuaciones resoluble. Sin embargo, el número de ecuaciones obtenidas suele ser mayor que el número de incógnitas del sistema. Así empezaremos eliminando las ecuaciones de nudos redundantes (por ser combinación lineal de las otras), y luego eliminaremos ecuaciones de malla hasta igualar el número de ecuaciones con el de incógnitas. Y ahora sólo queda resolver el sistema de ecuaciones. MATERIAL EMPLEADO: 14 resistencias de 1 K Multímetro Protoboard Software Circuit Wizard, Microsoft Office Excel TOMA DE DATOS: Nº 1 RESISTENCIA VALOR TEÓRICO 1 K ohm RESISTENCIA CÓDIGO DE COLORES VALOR PRÁCTICO 0,987 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 2 1 K ohm 0,996 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 3 1 K ohm 0,993 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 4 1 K ohm 0,995 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 5 1 K ohm 0,994 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 6 1 K ohm 0,993 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 7 1 K ohm 0,996 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 8 1 K ohm 0,995 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 9 1 K ohm 0,991 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 10 1 K ohm 0,991 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 11 1 K ohm 0,992 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 12 1 K ohm 0,974 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 13 1 K ohm 0,986 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado 14 1 K ohm 0,991 K ohm Café, Negro, Rojo, Dorado CALCULOS: Encuentre la Resistencia equivalente entre los puntos ab, ac, ad, ae, bc, bd, be, de y dc; compruebe los datos teóricos con los de laboratorio. RA-B RA-B = 4,8 KΩ TEÓRICO RA-B = 4,69 KΩ TESTER RA-B = 4,78 KΩ CIRCUIT WIZARD RA-C RA-C= 5 KΩ TEÓRICO RA-C= 4,67 KΩ TESTER RA-C= 4,78 KΩ CIRCUIT WIZARD RA-D RA-D= 4,5 KΩ TEÓRICO RA-D= 3,24 KΩ TESTER RA-D= 4,28 KΩ CIRCUIT WIZARD RA-E RA-E= 2 KΩ TEÓRICO RA-E= 1,98 KΩ TESTER RA-E= 2 KΩ CIRCUIT WIZARD RB-C RB-C= 4 KΩ TEÓRICO RB-C= 3,95 KΩ TESTER RB-C= 4 KΩ CIRCUIT WIZARD RB-D RB-D= 3,5 KΩ TEÓRICO RB-D= 2,46 KΩ TESTER RB-D= 3,5 KΩ CIRCUIT WIZARD RB-E RB-E= 3KΩ TEÓRICO RB-E= 2,73 KΩ TESTER RB-E= 2,78 KΩ CIRCUIT WIZARD RD-E RD-E= 2,5KΩ TEÓRICO RD-E= 1,27 KΩ TESTER RD-E= 2,28 KΩ CIRCUIT WIZARD RD-C RD-C= 1,5 KΩ TEÓRICO RD-C= 1,49 KΩ TESTER RD-C= 1,5 KΩ CIRCUIT WIZARD En la siguiente tabla se muestra el resultado de todas las conexiones realizadas al circuito. CONEXIÓN TESTER MANUAL CircuitWizard ab 4,69 4,8 4,78 ac 4,67 5 4,78 ad 3,24 4,5 4,28 ae 1,98 2 2 bc 3,95 4 4 bd 2,46 3,5 3,5 be 2,73 3 2,78 de 1,27 2,5 2,28 dc 1,49 1,5 1,5 CONCLUSIONES: En este laboratorio aprendimos como usar los elementos electrónicos y calcular las diferentes conexiones, mediante los materiales establecidos en la medición de la corriente y el voltaje de un circuito.