Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionario Previo # 1l-. Que entiende usted por smbolo grfico de un componente elctrico ?Un smbolo grfico de un componente elctrico es una representacin "grfica" del componente real en la representacin de un circuito, es decir es un smbolo grafico del componente real.2 y 3.- componentes electrnicos y/o electricidadNombreSmboloForma FsicaAntenaYiResistencia / ResistorCircuito Integrado Condensador / Capacitor-L TTransistor#EBCTransformadorXTiristorGDiodoA__^^|__K*Bobina / inductorFusible-1"4NombreAbreviaturaDescripcinVoltVUnidad de la tensinHertzHzUnidad de la frecuenciaAmperioAUnidad de la corrienteFaradioFUnidad de la capacitanciaOhmUnidad de la resistenciaHenryHUnidad de la InductanciaWattWUnidad de potenciaKilocaloriaKcalUnidad del calorCorriente alternaCACorriente continuaCC4.- haga una lista de 10 abreviaturas usadas el campo de la electrnica y/o electricidad5.- Haga un listado del SI de unidades y otro listado con unidades derivadas usadas en el campo de la electricidad y la electrnica.Unidades SI derivadas con nombres y smbolosMagnitudUnidadSmboloCarga elctricaCulombioCTensin elctricaVoltioVResistenciaOhmioQConductanciaSiemensSCapacidadFaradioFFlujo magnticoWeberWbInductanciaHenrioHInduccin magntica (B)TeslaTAmperioACampo elctrico (E)MagnitudNombreSmboloFrecuenciaHertzHzFuerzaNewtonNPresinPascalPaEnerga, trabajo, cantidad de calorJouleJPotenciaWattWCantidad de electricidad carga elctricaCoulombCPotencial elctrico fuerza electromotrizVoltVResistencia elctricaOhmOCapacidad elctricafaradFFlujo magnticoWeberWbInduccin magnticaTeslaTInductanciaHenryH6.- liste las unidades inglesas mas comunes usadas en nuestro medio e indique sus equivalencias con el sistema internacional de unidades.Unidades de Longitud1 in = 2,54 cm = 25,4 mm 1 f t = 0, 3048 m = 30,48 cm 1 yd = 0,9144 m 1 mi = 1,6093 Km Unidades de Volumen 1 gol = 3,7854 litros * 264,1728 gal = 1m31 it = 0,9463 litros 1 pt = 0,4732 litros 1cu.ft = 0,0283 m3Unidades de Peso1 lb = 0,4536 Kg1 oz = 0,02835 Kg = 28,35 gr Unidades de presin1 psi = 6,89285 KPa* = 0,070323 Kg/cm214,7psi = 1 atmUnidades de potencia1HP = 746watts 1CV= 735watts7.- Dibuje la tabla del cdigo de colores que se usan para identificar el valor de una resistencia de carbn.8.-Dibuje la tabla del cdigo de colores que se usan para identificar el valor de un capacitor.-lera banda-2da banda-multiplicador-tolerancia-tensin mximade trabajoTolerancialera y 2da cifra significativaFactor multiplicadorpara C > 10 pFpara C < 10 pFNegroX 1+ / - 20%+ / - 1 pF1X 10+ / - 1%+ / - 0.1 pF100 V2X 100+ / - 2%+ / - 0.25 pF2S0 VX 103Amarillo4X 104400 VVerdeSX 105+ / - 5%+ / - 0.S pFAzul6X 10s630 V7Gris8Blanco9+ / - 10%9.- Dibuje la tabla del cdigo de colores que se usan para identificar el valor de un inductor (bobina).INDUCTOR COLOR CUIDEResult \s ln pH4-BAND-CODE ? JM2W[\H B%I 1 'Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833BLACK BROWN20% ry 1% 2%Milita ry Identifier&.8JJH 10% MI LITAR Y CODECOLOR | 1st BAND | 2nd BAND | MULTiPLIER~[ TOLERANCECuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_2011083310.- Indique cuales son los valores estndar normalizados de resistores. (Estndares E6,E9,E12,E24,ETC).Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_2011083320% 10% 5% 2% 1% 0.5% 20% 10% 5% 2% 1% 0.5%E6 E12 E24 E48 E96 E192 E6 E12 E24 E48 E96 E192Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_201108331.00 1.001.01 97 98 3.16 3.163.20Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_201108331.00 3.16Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_201108333 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 321.0 1.01.2 1.01.11.21.3 1.051.101.151.211.271.331.40 1.021.051.071.101.131.151.181.211.241.271.301.331.371.401.43 1.021.041.051.061.071.091.101.111.131.141.151.171.181.201.211.231.241.261.271.291.301.321.331.351.371.381.401.421.431.45 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 3.3 3.33.9 3.33.63.94.3 3.323.483.653.834.024.224.42 3.243.323.403.483.573.653.743.833.924.024.124.224.324.424.53 3.243.283.323.363.403.443.483.523.573.613.653.703.743.793.833.883.923.974.024.074.124.174.224.274.324.374.424.484.534.59Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_2011083311.- Describa el procedimiento a seguir para leer resistencias de 4,5 y 6 franjas.Las bandas de colores que tienen este tipo de resistencias alrededor de su cuerpo, parece que resuelven todos estos problemas. En este cdigo, cada color corresponde a un nmero en particular. Hay dos cdigos de colores para las resistencias de carbn. El de 3 o 4 bandas y el de 5 bandas.12.- Describa el procedimiento a seguir para leer el valor de inductores y capacitores.Para leer el cdigo de colores de una resistencia, sta se debe tomar en la mano y colocar de la siguiente forma: la lnea o banda de color que est ms cerca del borde se coloca a la izquierda, quedando generalmente a la derecha una banda de color dorado o plateado.el cdigo 101 es muy utilizado como cdigo para capacitores cermicos. Muchos de ellos que tienen su valor impreso, como los de valores de 1 uF o ms. Donde: uF = microfaradioEjemplo: 47 uF, 100 uF, 22 uF, etc.Para capacitores de menos de 1 uF, la unidad de medida es el pF (picoFaradio) y se expresa con una cifra de 3 nmeros.Los dos primeros nmeros expresan su significado por si mismos, pero el tercero expresa el valor multiplicador de los dos primeros. Ver la siguiente tabla.Ejemplo:Un capacitor que tenga impreso el nmero 103 significa que su valor es 10 + 1000 pF = 10,000 pF.13.- Qu son componentes SMD?. Indique como se reconocen los resistores, capacitores e inductores en SMD.Un componente SMD (Surface Mounting Device) es un componente electrnico que se suelda directamente en la superficie de la PCB. Tradicionalmente, los componentes se montaban introduciendo sus patas por un agujero y soldndolas al otro lado de la placa. Ahora no hay agujero, slo hay dos cuadraditos de cobre sobre los que se suelda directamente el componente.CapacitorLos componentes electrnicos modernos continuarn siendo cada vez ms y ms pequeos para que los dispositivos electrnicos sean ms compactos. Los ms pequeos se sueldan a pequeas almohadillas en una superficie de una placa de circuito. Este componente se denomina "dispositivo de montaje en superficie" (DME), y la tecnologa general para todos los componentes tales se llama "tecnologa de montaje superficial" (SMT). Los condensadores de SMT son tan pequeos que slo informacin limitada puede ser impresa en ellos. Hay dos formas de obtener informacin acerca de un condensador dado: buscando su cdigo de identificacin o midiendo su capacitancia.ResistenciaIdentificar el valor de una resistencia SMD es ms sencillo que para una resistencia convencional, ya que las bandas de colores son reemplazadas por sus equivalentes numricos y as se imprimen en la superficie de la resistencia, la banda que indica la tolerancia desaparece y se la "reemplaza" en base al nmero de dgitos que se indica, es decir; un nmero de tres dgitos nos indica en esos tres dgitos el valor del resistencia, y la ausencia de otra indicacin nos dice que se trata de una resistencia con una tolerancia del 5%. Un nmero de cuatro dgitos indica en los cuatro dgitos su valor y nos dice que se trata de una resistencia con una tolerancia del 1%.InductorPor lo general, el diseo de un circuito de RF se describe ms como un arte que como una ciencia, porque es ms impredecible que el diseo de circuito digital. Sumida puede ayudar a acelerar ese proceso con inductores comprobados de chip de alta calidad, ya sea de cermica o ferrita. Estos componentes eficientes ofrecen una combinacin de factores Q extraordinarios con SRF alto. Los distintos tamaos de carcasa y los mltiples niveles de inductancia le permiten especificar exactamente lo que es ptimo para su circuito. No es necesario buscar soluciones intermedias. De la misma manera, elija los rangos de temperatura que necesita, incluso para las condiciones ambientales ms adversas.Sumida Componentes ha ampliado el programa de inductores de chip bobinados existentes en el tamao 0603. En los cuerpos de cermica, existe un amplio rango de inductancias disponibles de 1.5 nH a 470 nH. Todos los valores de inductancia estn bobinados en los cuerpos cermicos de Sumida Components que tienen un rendimiento extraordinario con altas frecuencias de resonancia y factores de calidad. Adems, Sumida Componentes ahora ofrece los inductores SMD tamao 0603 bobinados en un cuerpo de ferrita.14.- como se leen los componentes pasivos en SMD?. Realice 10 ejemplos grficosComponentes pasivos: Los que no son activos. Esto es, la potencia absorbida, es transformada en calor (Resistores, condensadores, bobinas, cables, placas de circuito impreso, fibra ptica no dopada, rels, etc.). Los componentes pasivos como resistores y capacitores tienen forma de paraleleppedo y se los conoce como CHIP o FLAT CHIP. Sus extremos metalizados y estaados constituyen los terminales de conexin.Cdigo02010402OSOS1005120612101805 1811 11325 3 2225hars/t15K R5 >1Kcc12V3.3K12VCuestionarios previ cCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833a12VLa potencia entregada por la batera es :Mtodo de NodosV1 = 12(V2 -12) / 22.5K + V2 / 45K + V2 / 1K + (V2 - 12) / 3.3K = 0 266V2 / 165 = 688 / 165V2 = 3.04vLa corriente que pasa por la batera de 12v es :I = (V/Rac) + (V2/Rbc) + (V2/RL)I = (12/33.75K) + (3.04/45K) + (3.04/1K)I = 3.46mALa Resistencia equivalente es :Re = V1/ IRe = 12 / 3.46x10-3 Re = 3468.21 P = IVP = (3.46x10-3)(12) P = 0.04152wP = 41.52mW b6. Calcule las tensiones entre los extremos de circuito en tringulo (Vab, Vbc, Vac); la corriente y el voltaje en l resistencia de carga (RL= 1kQ).Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Hallando los voltajes :Vab = V1 - V2Vab = (12)(3.04)Vab = 8.96vVbc = V2Vbc = 3.04vVac = V1Vac = 12vEl voltaje de la Resistencia de carga es :Vbc = 3.04vLas corrientes son :Iab = (V1 - V2)/RabIab = (12 - 3.04)/22.5KIab = 3.98iiAIbc = V2/RbcIbc = 3.04/45K Ibc = 67.55(iAIac = V1/R ac Iac = 12 /33.75KIac = 355.55iiACuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833CUESTIONARIO PREVIO # 071. Enuncie el Teorema de Thvenin y dibuje el circuito equivalente.En la teora de circuitos elctricos, el teorema de Thvenin establece que si una parte de un circuito elctrico lineal est comprendida entre dos terminales A y B, esta parte en cuestin puede sustituirse por un circuito equivalente que est constituido nicamente por un generador de tensin en serie con una impedancia, de forma que al conectar un elemento entre los dos terminales A y B, la tensin que cae en l y la intensidad que lo atraviesa son las mismas tanto en el circuito real como en el equivalente.2. Enuncie el Teorema de Norton y dibuje el circuito equivalente.En la teora de circuitos elctricos, el teorema de Norton, establece que cualquier circuito lineal se puede sustituir por una fuente equivalente de intensidad en paralelo con una impedancia equivalente. Al sustituir un generador de corriente por uno de tensin, el borne positivo del generador de tensin deber coincidir con el borne positivo del generador de corriente y viceversa.Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Complex networkCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_201108333. Cuales son los procedimientos que se siguen para hallar la resistencia equivalente de Thvenin RTH.Rth: Resistencia Thvenin, la cual esta bajo ciertas condiciones para encontrar de tres maneras diferentes:a) Por Corriente de Corto-Circuito:Se cortocircuita los terminales "a - b" y se calcula Isc del terminal "a" hacia "b" luego Rth se calcula aplicando Ley de Ohm:Cuestionarios previos laboratorio cicuitos electnco 1Anthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833b) Por Fuente Externa:Se eliminan todas las fuentes independientes que existan en la red a analizar.Se aplica una fuente independiente de voltaje (Vs) o de corriente (Is) y se calcula la corriente(Is) o el voltaje (Vs) respectivamente que se desarrolla en dicha fuente (o terminales "a, b"):c) Por Resistencia Equivalente:Si en la red a analizar no hay fuentes dependientes de voltaje o corriente. Se eliminan todas las fuentes independientes que existan y se calcula la resistencia equivalente "desde" los terminales de inters: "a - b".Rth = Reqa-b 4.Cmo es el procedimiento que se debe seguir para hallar la fuente de voltaje equivalente de Thvenin VTH.Rth: tambin Voc o Vab se denomina Voltaje Thvenin o Voltaje a circuito abierto en los terminales de inters: (a, b) Para calcular Vth se calcula el voltaje a circuito abierto que se desarrolla en los terminales "a" (+) y "b" (-) de inters.Vth = Voc = vab 5.Cmo se halla la resistencia equivalente de Norton RN.La resistencia en Norton Rn es la misma resistencia de Thvenin del circuito Rth.6. Cmo se halla la fuente equivalente de corriente de Norton IN.In: Denominada Corriente Norton o Corriente de Cortocircuito en los terminales de inters: desde "a" hacia "b" es la misma que la corriente en Thvenin.In = Isc7. Para el siguiente circuito, encuentre el circuito equivalente de Thvenin y Norton, entre los puntos A-B, donde se colocar la carga RoA-B. Calcular la corriente para RoA-B = 1000,100000, 100 y 56000.Cuestionarios previos laboratorio cicuitos electnco 1Anthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_2011083311,5 V1 kWv2.2 k y2 820AM i 'VW-3,3 k VA BCuestionarios previos laboratorio cicuitos electnco 1Anthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Donde Va = 10.035 =Vth el voltaje de Thevenin.La resistencia de Thevenin se calcula Observando que:Rth = ((2.2k/3.3K)+820)/1k Rth = 681.5286624 Rth = 682 O.Corriente de Norton: Vth/Rth=14.71 mACorriente para 100: /100 = 10035 = 12.83 mA782Corriente para 10000: /10noo = 10035 = 0.93 mAriuuuu 10682Corriente para 10: /10 = 10 035 = 14.50 mA10 692Corriente para 10: /cfioo ~~~ 1- 60 mAr^ouu 6282Cuestionarios previos laboratorio cicuitos electnco 1Anthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833 8.Cul es la utilidad de los teoremas de Thvenin y Norton?.Imaginmonos que tenemos que analizar el funcionamiento de un circuito complejo por el motivo que sea. Thvenin le puede simplificar la tarea ya que permite que una parte de dicho circuito (parte que puede ser muy grande) se pueda sustituir por un generador con su resistencia interna. o quizs est diseando un circuito y desea estudiar su comportamiento ante determinadas circunstancias. Tambin Thvenin puede ser de utilidad en este caso. Tambin Norton tiene la misma utilidad pero esta vez usaremos la fuente de corriente para resolver nuestro circuito equivalente. 9.Que relacin encuentra entre los teoremas de Thvenin y Norton.Los teoremas de Thvenin y Norton son resultados muy tiles de la teora de circuitos. El primer teorema establece que una fuente de tensin real puede ser modelada por una fuente de tensin ideal (sin resistencia interna) y una impedancia o resistencia en serie con ella. Similarmente, el teorema de Norton establece que cualquier fuente puede ser modelada por medio de una fuente de corriente y una impedancia en paralelo con ella. 10.Se puede pasar de un circuito equivalente de Thvenin a uno de Norton y viceversa Cmo?.Si se puede : obteniendo los valores de la fuente de corriente y de la resistencia, cuando se tienen los datos del equivalente de Thvenin, se utilizan las siguientes frmulas:Fuente de corriente:/*, = Resistencia: RN = RthEs posible obtener los datos del equivalente de Thvenin cuando se tienen los datos del equivalente de Norton, utilizando las siguientes frmulas.Fuente de tensin: Vth = INx RN Resistencia: Rth = RNCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_2011083311. Haga un esquema del armado, en el protoboard (placa de prototipos), del circuito que aparece en el lado derecho.Cuestionarios previos laboratorio cicuitosCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833CUESTIONARIO PREVIO # 081. Defina que es una Impedancia?. Para circuitos DC se considera igual a la resistencia que la impedancia?Se denomina Impedancia Caracterstica a la relacin entre el voltaje aplicado y la corriente alterna circulante, en un punto cualquiera de una lnea de transmisin considerada infinitamente larga. Tal como su nombre lo indica, Impedancia es el conjunto de parmetros que se opone al paso de una seal alterna. La impedancia caracterstica se determina, por medio de los cuatro parmetros primarios, de la lnea de transmisin (Resistencia, Capacitancia, Inductancia y Conductancia) y se expresa de la siguiente forma:Formula N1Donde:Zo = Impedancia caracterstica de la lnea expresada en W. R = Resistencia de loop de la lnea expresada en W. C = Capacidad de la lnea expresada en Faradios. L = Inductancia de la lnea expresada en henrios. W = 2 p x ff = Frecuencia expresada en hertz j = Factor imaginariopara circuito DC si se considera que la resistencia sea igual a la impedancia. 2. Defina que es la resistencia interna (Impedancia) de una fuente de energa.Las fuentes de tensin, sean estas bateras, generadores, etc. no son ideales (perfectas).Una fuente de tensin real est compuesta de una fuente de tensin ideal en serie con una resistencia(llamada resistencia interna).Esta resistencia interna, no existe en la realidad de manera de que nosotros la podamos ver. Es una resistencia deducida por el comportamiento de las fuentes de tensin reales.3. Como se pude determinar la resistencia interna de una fuente de alimentacin?La resistencia interna de una fuente de voltaje limita la corriente mxima que esta puede entregar al existir un corto circuito entre sus dos terminales.Esta resistencia interna esta dada por el circuito interno de la fuente de poder (ya sea una batera, un generador, etc).Para determinar la resistencia interna solo tenemos saber cuanta corriente circula por la fuente de alimentacin y aplicamos la ley de ohm para hallar la resistencia interna de dicha fuente. Tambin podemos determinar la resistencia interna de cualquier fuente de alimentacin real, podemos hacerlo mediante la medida de la tensin en circuito abierto VCA y la corriente de cortocircuito Icc , de forma que:4. Indique a que se le considera una Impedancia de salida y que una Impedancia de entrada.Si se tiene un instrumento elctrico y se hace una conexin con sus terminales de entrada o de salida, el instrumento presentara alguna impedancia caracterstica visto desde estas terminales. Por conveniencia de anlisis, siempre se puede reemplazar al instrumento, por esa impedancia (y con una fuente adecuada de voltaje, s el instrumento contiene elementos activos, al igual que elementos pasivos). Si el instrumento es de medicin, (como un medidor o un osciloscopio), la relacin del voltaje entre sus terminales de entrada a la corriente que pasa a ellas, se llama la impedancia de entrada del instrumento.Zent=VentIentEsta impedancia de entrada se puede medir si se conecta una fuente de voltaje entre las terminales de entrada y se mide la corriente que pasa a travs del instrumento a un determinado de voltaje.Se define la impedancia de salida de un dispositivo como:Zsal = VsalIsalEn la mayor parte de los casos ser de inters en la impedancia de salida de dispositivos o instrumentos que contengan elementos activos y por lo mismo sirvan como fuentes de seal en los sistemas de medicin (los instrumentos y dispositivos como fuentes de poder, osciladores, bateras amplificadores y transductores activos se ajustan a esta categora). Para esas fuentes el Vsal es el voltaje que aparece entre las terminales de salida con circuito abierto del dispositivo. Isal es la corriente calculada que pasara si las terminales de salida fueran puestas en cortocircuito las terminales de salida. (Si se trata de medir a Isal de este modo se puede quemar la fuente.) 5.Analice y demuestre para que condiciones se transfiere una mxima corriente, desde una fuente de energa hasta una carga dada (RL). Haga un ejemplo.Para hallar la corriente mxima as como el voltaje mximo se va ha usar el principio de superposicin lo cual nos dice que:La respuesta de un circuito lineal que posee varias fuentes de excitacin, es la suma de las respuestas a cada una de las fuentes de excitacin actuando por separado; se sustituyen las otras fuentes de tensin por un cortocircuito.As la corriente resultante es la suma de las corrientes parciales, y la tensin resultante es la suma de las tensiones individuales, pero no as la potencia ya que la relacin con la corriente es cuadrtica, no pudiendo aplicarse este teorema para determinar la potencia El ejemplo en la siguiente pregunta. 6.Analice y demuestre para que condiciones se transfiere un mximo voltaje, desde una fuente de energa hasta una carga dada (RL). Haga un ejemplo.Cuestionarios previos laboratorio cicuitosCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Aplicando el principio de superposicin: Tenemos el circuito:Cuestionarios previos laboratorio cicuitosCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_201108337. Analice y demuestre para que condiciones se transfiere una mxima potencia, desde una fuente de energa hasta una carga dada (RL). Haga un ejemplo.Las fuentes de voltaje reales tienen el siguiente circuito equivalente:dondeV = I x Ri + VLSi el valor de Ri (resistencia interna en las fuentes de alimentacin) es alto, en la carga aparecer solamente una pequea parte del voltaje debido a la cada que hay en la resistencia interna de la fuente. Si la cada en la resistencia interna es pequea (el caso de las fuentes de tensin nuevas con Ri pequea) casi todo el voltaje aparece en la carga.Cuestionarios previos laboratorio cicuitos electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio cicuitos electrico IAnthony_20110833Cul es la potencia que se entrega a la carga?Si en el circuito anterior Ri = 8 Ohmios, RL = 8 Ohmios y V = 24 Voltios I = V / Ri + RL = 24 / 16 = 1.5 amperios.Esto significa que la tensin en rL es: VRL = I x R = 1.5 x 8 = 12 Voltios.Este dato nos dice que cuando la resistencia interna y RL son iguales solo la mitad de la tensin original aparece el la carga (RL).La potencia en RL ser: P = I2 x RL = 1.52 x 8 = 18 Watts (vatios), lo que significa que en la resistencia interna se pierde la misma potencia.Si ahora se aumenta y disminuye el valor de la resistencia de carga y se realizan los mismos clculos anteriores para averiguar la potencia entregada a la carga se puede ver que esta siempre es menor a los 18 Watts que se obtienen cuando RL = Ri (recordar que Ri siempre es igual a 8 ohmios).Si RL = 4 ohmiosI = V / Ri + RL = 24 / 12 = 2 amperios P = I2 x RL = 22 x 4 = 16 WattsSi RL = 12 ohmiosI = V / Ri + RL = 24 / 20 = 1.2 amperios P = I2 x RL = 1.22 x 12 = 17.28 Watts.As se se concluye que el teorema de mxima entrega de potencia dice:"La potencia mxima ser desarrollada en la carga cuando la resistencia de carga RL sea iguala la resistencia interna de la fuente Ri"Cuando es importante obtener la mxima transferencia de potencia, la resistencia de carga debe adaptarse a la resistencia interna de la fuente de voltaje.8. Determine el valor del rendimiento de potencia entregado a una carga y determine las condiciones para conseguir un rendimiento mximo.El teorema fue originalmente malinterpretado (notablemente por Joule) para sugerir que un sistema que consiste de un motor elctrico comandado por una batera no podra superar el 50% de eficiencia pues, cuando las impedancias estuviesen adaptadas, la potencia perdida como calor en la batera sera siempre igual a la potencia entregada al motor. En 1880, Edison (o su colega Francis Robbins Upton) muestra que esta suposicin es falsa, al darse cuenta que la mxima eficiencia no es lo mismo que transferencia de mxima potencia. Para alcanzar la mxima eficiencia, la resistencia de la fuente (sea una batera o un dnamo) debera hacerse lo ms pequea posible. Bajo la luz de este nuevo concepto, obtuvieron una eficiencia cercana al 90% y probaron que el motor elctrico era una alternativa prctica al motor trmico.En esas condiciones la potencia disipada en la carga es mxima y es igual a: rIliax = 7^-La condicin de transferencia de mxima potencia no resulta en eficiencia mxima. Si definimos la eficiencia v como la relacin entre la potencia disipada por la carga y la potencia generada por la fuente, se calcula inmediatamente del circuito de arriba queRc 1Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833La eficiencia cuando hay adaptacin es de solo 50%. Para tener eficiencia mxima, la resistencia de la carga debe ser infinitamente ms grande que la resistencia del generador. Por supuesto en ese caso la potencia transferida tiende a cero. Cuando la resistencia de la carga es muy pequea comparada a la resistencia del generador, tanto la eficiencia como la potencia transferida tienden a cero. En la curva de la derecha hemos representado la potencia transferida relativa a la mxima posible (cuando hay adaptacin) con respecto al cociente entre la resistencia de carga y la del generador. Se supone que las reactancias estn compensadas completamente. Ntese que el mximo de la curva no es crtico. Cuando las dos resistencias estn desadaptadas de un factor 2, la potencia transferida es an 89% del mximo posible.Cuando la impedancia de la fuente es una resistencia pura (sin parte reactiva), la adaptacin se hace con una resistencia y es vlida para todas las frecuencias. En cambio, cuando la impedancia de la fuente tiene una parte reactiva, la adaptacin solo se puede hacer a una sola frecuencia. Si la parte reactiva es grande (comparada a la parte resistiva), la adaptacin ser muy sensible a la frecuencia, lo que puede ser un inconveniente.9. Haga un anlisis del circuito de la figura siguiente, para determinar cul ser la mxima potencia y el mximo rendimiento.1 kHallamos el voltaje de Thevenin :V Vth V V- 11.5 _ 820 +3300 + 2200 ~Vth - 11.5 Vth - V+ = 01000 820Vth = 10.035v V = 8.833vMxima PotenciaMximo Rendimientoxl00%n =Pmclx xl00%4i?Pmhv _ 5,01752-Max ~ 4(682j65)Pmox = 9,2 lmw n = R0 + Rth 682,65682,65 + 682,65 n = 50%Cuestion o I .... Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico I ...Anthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico I ...Anthony_20110833Cuestionario Previo # 091. Qu es un Circuito Integrado?Un circuito integrado (CI), tambin conocido como chip o microchip, es una pastilla pequea de material semiconductor, de algunos milmetros cuadrados de rea, sobre la que se fabrican circuitos electrnicos generalmente mediante fotolitografa y que est protegida dentro de un encapsulado de plstico o cermica. El encapsulado posee conductores metlicos apropiados para hacer conexin entre la pastilla y un circuito impreso.2. Defina a un Amplificador Operacional y describa sus principales caractersticas de funcionamiento.El amplificador operacional es un dispositivo lineal de propsito general el cual tiene la capacidad de manejo de seal desde f=0 Hz hasta una frecuencia definida por el fabricante, tiene adems limites de seal que van desde el orden de los nV, hasta unas docenas de voltio (especificacin tambin definida por el fabricante). Los amplificadores operacionales se caracterizan por su entrada diferencial y una ganancia muy alta, generalmente mayor que 105 equivalentes a 100dB.El amplificador operacional (AO) es un amplificador de alta ganancia directamente acoplado, que en general se alimenta con fuentes positivas y negativas, lo cual permite que tenga excursiones tanto por arriba como por debajo de tierra (o el punto de referencia que se considere).Originalmente los A.O. se empleaban para operaciones matemticas (suma, resta, multiplicacin, divisin, integracin, derivacin, etc.) en calculadoras analgicas. De ah su nombre. El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda tambin infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningn ruido. Como la impedancia de entrada es infinita tambin se dice que las corrientes de entrada son cero.3. Que es una fuente de alimentacin simtrica?. Como realizara la conexin de alimentacin de CC a un circuito integrado operacional?Esta es una fuente de voltaje ideal para alimentar una infinidad de circuitos, pensadaespecialmente en aquellos a los que les gusta trabajar con operaciones que se alimentan con unafuentesimtrica (bipolar).Esta fuente entregar una salida de +15V y -15V con respecto a tierra. Una capacidad de entregar una corriente continua de hasta de 1A.4. Dibuje el smbolo de un OPAMP con sus terminales de conexin principales y realice un esquema, en protoboard, que muestre la manera correcta de conectarlo mediante cables conectores a la fuente de alimentacin simtrica.Los Terminales son: V+: Entrada no inversora.Entrada Inversora Vout: SalidaVs+: Alimentacin positiva Vs-: Alimentacin negativa.Normalmente los pines de alimentacin son omitidos en los diagramas elctricos por razones de claridad.Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_201108335. Dibuje y describa las caractersticas de un OPAMP funcionando como Amplificador sin realimentacin. Defina correctamente los trminos "voltaje de saturacin positivo" y "voltaje de saturacin negativo".Si no existe realimentacin la salida del A. O. ser la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor. Este factor suele ser del orden de 100.000(que se considerar infinito en clculos con el componente ideal). Por lo tanto si la diferencia entre las dos tensiones es de 1V la salida debera ser 100.000 V. Debido a la limitacin que supone no poder entregar ms tensin de la que hay en la alimentacin, el A. O. estar saturado si se da este caso. Esto ser aprovechado para su uso en comparadores, como se ver ms adelante. Si la tensin ms alta es la aplicada a la patilla + la salida ser VS+, mientras que si la tensin ms alta es la del pin - la salida ser la alimentacin VS-.Comparador simpleCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833El comparador analgico se denomina tambin "ADC de un bit".El amplificador operacional en bucle abierto (sin realimentar) se comporta como un comparador analgico simple.Si el operacional no puede soportar una tensin diferencial elevada en la entrada, se puede limitar esta tensin utilizando 2 resistencias y 2 diodos.La velocidad de conmutacin del comparador queda limitada por el slew-rate del operacional.Los fabricantes de amplificadores operacionalesCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833ofrecen modelos especficos optimizados par su uso como comparadores (voltage comparators: LM311). Los parmetros ms importantes de un comparador son:Tensin de offset referida a la entrada muy pequea Tensin diferencial mxima en la entrada elevada Slew rate elevado.Por el contrario, los "comparadores" pueden tener una funcin de transferencia poco lineal ya que esa caracterstica no es importante para esta aplicacin.DEFINICIONES:Los voltaje de saturacin positivo y voltaje de saturacin negativo.Un A.O. tpico no puede suministrar ms de la tensin a la que se alimenta, normalmente el nivel de saturacin es del orden del 90% del valor con que se alimenta. Cuando se da este valor se dice que satura, pues ya no est amplificando. La saturacin puede ser aprovechada por ejemplo en circuitos comparadores.6. Dibuje y describa las caractersticas de funcionamiento fundamentales de un Amplificador no Inversor.no invenonLa segunda configuracin bsica del AO ideal es el amplificador no inversor, mostrado en la figuraEn este circuito, la tensin Vi se aplica a la entrada (+), y una fraccin de la seal de salida, Vo, se aplica a la entrada (-) a travs del divisor de tensin R1 - R2. Puesto que, no fluye corriente de entrada en ningn terminal de entrada, y ya que Vd = 0, la tensin en R1 ser igual a Vi.As pues : V = / RxY como: V0 = l-(Rl + R2)Tendremos pues que: Va = ^-'(R1 + R2)Que si lo expresamos en trminos de ganancia:Que es la ecuacin caracterstica de ganancia para el amplificador no inversor ideal.Tambin se pueden deducir propiedades adicionales para esta configuracin. El lmite inferior de ganancia se produce cuando R2 = 0, lo que da lugar a una ganancia unidad.En el amplificador inversor, la corriente a travs de R1 siempre determina la corriente a travs de R2, independientemente del valor de R2, esto tambin es cierto en el amplificador no inversor. Luego R2 puede utilizarse como un control de ganancia lineal, capaz de incrementarla ganancia desde el mnimo unidad hasta un mximo de infinito. La impedancia de entrada es infinita, puesto que se trata de un amplificador ideal.7. Dibuje y describa las caractersticas de funcionamiento fundamentales de un Amplificador Inversor.La figura ilustra la primera configuracin bsica del AO. El amplificador inversor. En este circuito, la entrada (+) est a masa, y la seal se aplica a la entrada (-) a travs de R1, con realimentacin desde la salida a travs de R2.Aplicando las propiedades anteriormente establecidas del AO ideal, las caractersticas distintivas de este circuito se pueden analizar cmo sigue.Puesto que el amplificador tiene ganancia infinita, desarrollar su tensin de salida, V0, con tensin de entrada nula. Ya que, la entrada diferencial de A es:Vd = Vp - Vn, ==> Vd = 0.- Y si Vd = 0,Entonces toda la tensin de entrada Vi, deber aparecer en R1, obteniendo una corriente enVn est a un potencial cero, es un punto de tierra virtualToda la corriente I que circula por R1 pasar por R2, puesto que no se derivar ninguna corriente hacia la entrada del operacional (Impedancia infinita), as pues el producto de I por R2 ser igual a - VoRa "^ R, R2Por lo que: p0 R, 1Luego la ganancia del amplificador inversor:Deben observarse otras propiedades adicionales del amplificador inversor ideal. La ganancia se puede variar ajustando bien R1, o bien R2. Si R2 vara desde cero hasta infinito, la ganancia variar tambin desde cero hasta infinito, puesto que es directamente proporcional a R2. La impedancia de entrada es igual a R1, y Vi y R1 nicamente determinan la corriente I, por lo que la corriente que circula por R2 es siempre I, para cualquier valor de dicha R2.La entra del amplificador, o el punto de conexin de la entrada y las seales de realimentacin, es un nudo de tensin nula, independientemente de la corriente I. Luego, estaCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833conexin es un punto de tierra virtual, un punto en el que siempre habr el mismo potencial que en la entrada (+). Por tanto, este punto en el que se suman las seales de salida y entrada, se conoce tambin como nudo suma. Esta ltima caracterstica conduce al tercer axioma bsico de los amplificadores operacionales, el cual se aplica a la operacin en bucle cerrado:En bucle cerrado, la entrada (-) ser regulada al potencial de entrada (+) o de referencia.Esta propiedad puede an ser o no ser obvia, a partir de la teora de tensin de entrada de diferencial nula. Es, sin embargo, muy til para entender el circuito del AO, ver la entrada (+) como un terminal de referencia, el cual controlar el nivel que ambas entradas asumen. Luego esta tensin puede ser masa (como en la figura 2), o cualquier potencial que se desee.8. Utilizando el dibujo de un Protoboard, una fuente de alimentacin simtrica y todos los componentes y dispositivos usados en las configuraciones de las preguntas anteriores (5, 6 y 7), realice un esquema que muestre como armara los diferentes circuitos para proceder a la experimentacin con los mismos.I COMPARADOR ICuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_201108339. Haga un anlisis terico de los circuitos mostrados en la presente prctica y determine las expresiones matemticas para poder encontrar el voltaje de salida, el voltaje en la resistencia de realimentacin, la ganancia de tensin, la corriente de realimentacin, la corriente en una resistencia de carga conectada a la salida del OPAMP y la corriente salida de OPAMP.Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833voltaje de salida Vsal = Pf Vi + saijR1 PfCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833salVPf = Vi-V voltaje en la resistencia de realimentacinCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833la corriente en una resistencia de carga Irl = Vsal RLCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833RLi - Vsal _,_ Vsal ~ Vi lsal +Pf la corriente salida de OPAMPCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833IPf =la corriente de realimentacin _ vPfPfVsalLV = la ganancia de tensinCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833voltaje de salida RlVvnl = PfCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833salVsal RLla corriente en una resistencia de carga VPf = -V,Irl = voltaje en la resistencia de realimentacinCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833RLi - Vsal , VSal ~ Vi hal +Pf la corriente salida deOPAMPCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833IPf =la corriente de realimentacin _ vPfPfVsalLV = la ganancia de tensinCuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833Cuestionarios previos laboratorio_cicuitos_electrico IAnthony_20110833