circuitos eléctricos i- labo 2

8/10/2019 Circuitos Elctricos I- Labo 2

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CIRCUITOS ELCTRICOS I UNMSM

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE

SAN

MARCOS

(Universidad del Per, DECANA DE AMRICA)

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRNICAY ELCTRICA

E.A.P DE INGENIERA ELECTRNICA

E.A.P DE INGENIERA DE

TELECOMUNICACIONES

Tema: Fuentes D.C.

Integrantes:

Jhonatan Alexander Juo Garcia 12190016

Karolain Cristina Tiburcio Paredes 12190279


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CIRCUITOS ELCTRICOS I UNMSM

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Per, DECANA DE AMRICA)FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRNICA Y ELCTRICA

E.A.P DE INGENIERA ELECTRNICA

I.

INTRODUCCION

Las empresas de energa elctrica generan, y transportan la corriente en forma alterna,

esto lo hacen porque se obtiene un mejor rendimiento, se evitan perdidas en cadas de

tensin y u transporte se hace ms eficiente. Aqu en el Per la corriente se distribuye

de manera trifsica con voltaje de fase de 220v a 60Hz de frecuencia para el uso

residencial. Sin embargo los equipos electrnicos casi en su totalidad, funcionan con

corriente continua, as se ve necesario un equipo capaz de convertir esta corriente

alterna de la red pblica en una del tipo continua. A este equipo se le da el nombre de

Fuente de Alimentacin.

II. FUNDAMENTO TEORICO

Una fuente de alimentacin Consta de un circuito capaz de convertir la tensin alterna

en una tensin continua, para poder alimentar diversos equipos elctricos y/o

electrnicos que requieren este tipo de corriente.

Tipos de fuentes existen bastantes, en nuestro caso solo por mencionar tenemos

fuentes lineales o conmutadas, simples o simtricas. En la presente experienciaanalizaremos una fuente lineal simple.

Una fuente lineal D.C sigue un esquema parecido al siguiente:

EL Bloque Transformador: Formado Generalmente por un Transformador

reductor de tensin (o simplemente transformador) en la mayora de las

fuentes, pero existen fuentes que no emplean esta mquina elctrica, siendo

remplazado por resistencias y/o capacitores, estn son llamadas fuentes sin

transformador. El trabajo del bloque transformador es simple: Resibe la seal

alterna de una amplitud grande y reduce la amplitud de esta hasta un valor

deseado para el circuito, entregando una corriente alterna con una menor

tensin, lista para el segundo bloque.

Bloque Rectificador: Formado por los llamados diodos rectificadores, su

trabajo es recibir la seal alterna y separar los semiciclos positivos de los

negativos pudiendo ser de onda completa o media onda.

Bloque de Filtrado: Est formado por dispositivos capaces de almacenar

energa como lo son los capacitores en su mayora o inductores. Reciben la

onda rectificada y reducen a ondulacin entregando una seal casi continua,

con pequeas ondulaciones a la que se denomina rizado, este pequeo detalleser corregido en la siguiente etapa.


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Bloque Regulador: Este ltimo bloque est formado por varios tipos de dispositivos como diodos zener, transistores y circuitos integrados, este

bloque tiene dos funciones principales, el primero es estabilizar la salida, impidiendo que los picos altos de la corriente de entrada alteren la

tensin de salida, y la segunda es la de reducir al mnimo el remanente del rizado que quedo de la etapa del filtrado.

Transformador Rectificador

Entrada de

corriente A.C.

Filtro Regulador

Salida de

corriente D.C

Diagrama de bloques que representa la estructura interna

de una fuente D.C. genrica.


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R1=470 R3=470

R2=1K

R6=1K

R4=3K R5=3K

a

b

III. OBJETIVOS

Anlisis de circuitos Mixtos(serie-paralelo), asi como la asociacin de

resitores en puente Wheatstone

Utilizacin correcta de la fuente D.C. y determinacin de sus parmetros.

IV. DISPOSITIVOS Y EQUIPOS

Fuente DC

Multmetro

Miliampermetro y microampermetro

Potencimetros: 5K, 10K

Resistores

Protoboard y/o panel de pruebas

Conector

es

V. EXPERIEMTACION

PROCEDIMIENTO

a. Mida el valor de cada uno de los resistores.b. Implementamos el Ckto. N1 y medimos el valor de la resistencia equivalente en

los terminales ab

Tabla N1

R R1 R2 R3 R4 R5 R6

R medida 470 1K 470 3 K 3 K 1 KR practica 462 997 465 3.01 K 2.96 989k

R ab(Proteus)

2.1333 K

R abterico.

2.1128K

R abprctico.

1.98 K

Resistencia equivalente terico (con los valores medidos): 2.1128K
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpg


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Resistencia equivalente practico: 1.98K

PUENTE RESISTIVO BALANCEADO

Procedimiento:

a.

Implementamos el Ckto. N2 con los valores especificados.b. Medir los valores R ab para los siguientes valores R: 1K, 2.2K, 3.3K y 100K.c. Finalmente mida el valor de R ab sin la presencia de R.

R

a

b

m m

Tabla N 2

R 0K 1K 2.2K 3.3K 100K

R ab (Proteus) 1.5k 1.5k 1.5k 1.5k 1.5k

R ab (Teorico) 1.47k 1.47k 1.47k 1.47k 1.47kR ab (practico) 1.47k 1.474k 1.474k 1.474k 1.47k

MEDIDA DE LA RESISTENCIA INTERNA DE LA FUENTE:

Implementamos el Ckto. N4a, medimos el voltaje sin carga (Vsc) anotamos estevalor.

Implementamos el Ckto. N4b y medimos los valores de (Vcc) e (Icc) con carga.

Aplicamos la formula ara hallar la resistencia interna: Vsc Vcc

RiIcc

5V V 5VV

1.8K

A


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aralelo

serie

aralelo

Tabla N 3

V (sc) V (cc) I (cc) Ri (fuente)

Valor terico 5v 5v 2.777mA 0

Valor prctico 4.98V 4.95 V 2,74 mA 10.9489

VI. CUESTIONARIO FINAL

1. Calcularen forma terica el valor de la resistencia equivalente del ckto N1; compare

con el valor hallado en forma prctica y exprese la diferencia en error porcentual.

Una vez medido el valor real de las resistencias tenemos el ckto

-Reducimos el circuito y nos queda:

-Finalmente tenemos:

470 661.8537 1000Rab

2.1128Rab K (teorico)

Luego: Rab simulado: 2.1333K

Rab teorico: 2.1128K

Rab practico: 1.98K

-Hallamos el error porcentual:

R1=462 R3=465

R2=997

R6=989

R4=3.01K R5=2.96K

a

b

R1=462 R3=465

R2=997

R6=989

1.4923K

a

b

R1=470

661.8537

R6=1K

a

b


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retirando

serie

serie

paralelo

2. Calcular en forma terica el valor de la resistencia equivalente del Ckto N2; compare

con el valor hallado en forma prctica y exprese la diferencia en error porcentual:

Circuito N2

Consideramos el circuito como un circuito puente balanceado, con esto ser ms sencillo

calcular la resistencia equivalente con los valores reales las resistencias:

R

a

b

m m

a

b

m m

-Hallamos el Error: Debido a que tanto el valor terico como practico nos salen igual, tenemos

un 0% de error, as que consideraremos respecto al valor simulado en proteus:

3.

A qu atribuye las diferencias entre los valores hallados de forma terica y en forma

prctica.

Las diferencia entre las medidas tericas y experimentales se deben a todos los errores

cometidos en la toma de medidas, podemos empezar con el valor de las resistencias, estos

R

a

b

5.96k1.96k

a

b

1.47K

a

b

Finalmente Obtenemos:

Rab proteus: 1.5K

Rab terico: 1.47K

Rab prctico: 1.47K


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paralelo

tiene impresos sus valores nominales por el cdigo de colores, como pudimos corroborar

con el multmetro las valores reales varan, pero como indica la banda de tolerancia estn

dentro de lo normal, cuando hacemos la simulacin lo hacemos con los valores nominales,

all tenemos un error, pues esos no son los valores exactos. Consideremos tambin el

instrumento, de por si este ya tiene una resistencia interna muy pequea, pero va

depender de la calidad del instrumento la presin de las medidas que tomemos, tambin

debemos consideran el nivel de la batera del ohmmetro pues puede altera la medida

cuando est muy por debajo del nivel normal, siendo necesario ser remplazarlo. Si usamos

instrumentos analgicos tendremos mucho ms error que si usamos uno digital, tambin

hay que ver en que escala se est midiendo pues de ello depender la exactitud de la

medida, siempre hay que revisar que estn calibrados los instrumentos antes de hacer la

medicin.

4. En el ckto N2 analice y explique por qu son iguales los valores de Rab para valores

diferentes de R y cundo R=0 (sin R)

-Primero hallaremos la resistencia equivalente Rab con los valores nominales que

indican cada una de las resistencias, haciendo una transformacin delta-estrella, y

reduciendo las resistencias en serie y paralelo obtenemos el circuito equivalente:

3.

Finalmente con las ltimas resistencias en serie obtenemos la Rab:

R

a

b

m m

a

b

m m

serie Serie

a

b

a

b

serie


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3 12 24 12 48

4 32 8 32 8

12 4 12

8 4 8

1,5 ( )

ab

ab

ab

R RR

R R R

RR

R

R K simulador

Observamos que al final el valor de la resistencia R se cancela, quiere decir que cualquiera que

hubiese sido el valor de la misma, seguiramos obteniendo el mismo valor para la Rab,

consideramos los casos extremos: para R=0, en este caso la resistencia R se comporta como

corto circuito y paraR es como un circuito abierto. Hay que recordar que esto solo se

puede dar si las resistencias guardan una relacin de proporcionalidad o lo mismo que el

producto de las resistencias en cruz son iguales.

5. Determine el valor de la resistencia interna de la fuente D.C. Explique el mtodo

utilizado.

Para la medida dela resistencia vamos ha empelar el

siguiente mtodo:

-Montamos un circuito como el de la figura,

medimos la corriente y la cada de tensin en la

resistencia de carga de 1.8K, ha estos valores

vamos ha llamar Icc y Vcc respectivamente.

-Ahora desconectamos la Resistencia y

medimos la tensin entre los bornes dela

fuente, a este valor lo llamamos Vsc.

-Ahora calculamos la Ri, de la ley de ohm fcilmente se deduce

la ecuacin:

Vsc VccRi

Icc

-Remplazando valores:

4.98 4.952.74

VRimA

10,9489Ri

Con lo que obtenemos la resistencia interna de la fuente.

VII. OBSERVACIONES Y CONCLUCIONES

-Para hacer medir la resistencia equivalente de la mejor forma, hay que verificar el

estado de la pila del ohmmetro, de preferencia se utilizara ohmmetros digitales

tratando de buscar escala que nos de la mayor precisin posible, adems para el caso

de los ohmmetros digitales y en general para los multmetros hay que esperar un

V5V 1.8K

A

Ri

5V

Ri

V


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tiempo prudente hasta que la medida se estabilice, esto con el fin de no tomar

medidas errneas.

-En el circuito puente wheatstone se puede utilizar para determinar el valor de una

resistencia desconocida, conociendo el valor de otras tres. El hecho de que la

resistencia R no afecte al circuito se traduce en que al momento de hacer la lectura con

el ohmmetro no hay paso de corriente, esto se puede comprobar con un

galvanmetro, entonces para hallar el valor de la resistencia desconocida se colocan

otras tres resistencia de manera que el galvanmetro indique cero, con esto quiere

decir que el puente esta equilibrado y la resistencia se puede hallar usando la

relacin:

1 2 3R Rx R R

-Sobre la resistencia interna de la fuente, el valor de la resistencia 1.8K fue

importante pues para valores ms grandes no se poda apreciar diferencia entre la Vsc

y la Vcc, para esa eleccin nos ayudamos de un potencimetro, el cual ajustamos hasta

que nos diera una valor de corriente aceptable en el ampermetro, luego con el este

valor ya fue sencillo calcular la resistencia interna de la fuente.

VIII. BIBLIOGRAFIA

Ing Alberto Plasencia

Curso de electrnica industrial. Capitulo 2 Fuentes D.C. Universidad Tecnolgica Nacional de

Argentina. Ao 2012

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