M A R I O A L E J A N D R O D E L A R O C H EE D I S S O N A L E X A N D E R R U I Z R O J A S

LABORATORIO DE ELECTRONICA

U T P

2013

MATERIALES

• 1 Multímetro Marca Fluke Ref 112Truerms Multimeter.

• 2 Amperímetros.• 3 Nodos• 6 Bombillos• 100 watts a 220v – 230v• 100 watts a 220v – 230v• 60 watts a 220v – 230v• 100 watts a 110v – 120v• 60 watts a 110v – 120v• 60 watts a 110v – 120v

• Cables de conexión.

MATERIALES

VAMOS A MEDIR RESISTENCIA

Para ello no tenemos ninguna fuente de energía conectada

RESISTENCIA DE BOMBILLO 100W 220V

No puedo tener voltaje ni corriente, y debo de utilizar los nodos para no afectar la medición con resistencias externas.

Se realizan varias mediciones y se toma el promedio, restándole el margen de error del multímetro.

En los nodos, se nota que si la conexión no es la mejor, las mediciones se alteran bruscamente.

SE REPITE EL PROCESO Y SE ESTABLECE UNA TABLA DE DATOS

• Se realizo el proceso de medición de la resistencia para los 6 bombillos y se obtiene.

POTENCIA VOLTAJE RESISTENCIA (en frio)

1 100 w 220 v 38.1 Ω

2 60 w 220 v 61.7 Ω

3 100 w 220 v 37.7 Ω

4 100 w 120 v 11.3 Ω

5 60 w 120 v 17.2 Ω

6 60 w 120 v 17.0 Ω

MEDICIÓN DE VOLTAJE EN LA FUENTE DE PODER

Se verifica el valor de la energía suministrada en la sala de pruebas por la fuente equivalente a 121.0 v.

MEDICIÓN DE LA FRECUENCIA(EN HZ) EN LA FUENTE DE PODER.

Se verifica el valor de la frecuencia en la sala de pruebas por la fuente equivalente a 60.0 Hz.

SE UNE EL CABLE DE ENERGÍA CON 2 DE LOS NODOS

Recordemos que la conexión a la energía solo se hizo al final, cuando ya se había verificado toda la conexión.

PRUEBA BÁSICA

Se realiza una conexión básica, utilizando 2 nodos y 1 bombillo 100 w a 220 v, para espantar temores y entrar en el tema con todo bien claro.

PRIMER CIRCUITOBOMBILLO 100 W / 220 V

𝑉=𝐼 .𝑅 𝐼=𝑉𝑅

𝐼=120𝑉38.1Ω 𝐼=3.1496 𝐴

Utilizando ley de ohm se establece que el valor de la corriente es de 3.1496 amperios, procedemos a realizar medida para verificar el dato.

120v

MEDICION DE CORRIENTE

0 – 1 amperio 0 – 5 amperios

Como se observa en las gráficas existe mejor calidad de medida con el amperímetro de 0 – 1 amperio por lo cual continuaremos utilizando este amperímetro durante toda la practica de laboratorio.

MEDICIÓN DE CORRIENTE Y CALCULO DE POTENCIA DE LA BOMBILLA

Se establece por medida experimental que el valor de la corriente es de 0.6 A, al comparar esta medida con la obtenida mediante ley de ohm se puede notar una gran diferencia en las medidas, esto se debe a que la resistencia tomada en frio varia con la temperatura, procedemos a realizar despeje para obtener el valor de la resistencia con voltaje.

Obtenemos el valor de la resistencia con la fuente de voltaje de 120 v, este fenomeno de resistencia se da porque al aumentar la temperatura los cuerpos se dilatan y por ende la resistencia, procedemos a medir potencia.

𝑉=𝐼 .𝑅 𝑅=𝑉𝐼𝑅=

120𝑉0.6 𝐴

Ω

𝑃=𝑉 . I 𝑃=120V .0.6 A 𝑃=72W

SE REALIZA EL MISMO CIRCUITO PARA TODOS LOS BOMBILLOS OBTENIENDO LOS SIGUIENTES DATOS

Bombillo Resistencia (en frio) Resistencia (con voltaje)

Potencia Corriente

100 w/220 v 38.1 Ω 200 Ω 72 w 0.6 A

60 w / 220 v 61.7 Ω 1200 Ω 12 w 0.1 A

100 w / 220 v

37.7 Ω 200 Ω 72 w 0.6 A

100 w /120 v

11.3 Ω 600 Ω 24 w 0.2 A

60 w / 120 v 17.2 Ω 240 Ω 60 w 0.5 A

60 w / 120 v 17.0 Ω 240 Ω 60 w 0.5 A

BOMBILLO DE 100W / 120V RESITENCIA EN FRIO 11.3 Ω

120v

BOMBILLO DE 60W / 220V RESISTENCIA EN FRIO 61.7 Ω

120v

BOMBILLO DE 60W / 120V RESISTENCIA EN FRIO 17.2 Ω

SE PROCEDE A MONTAR UN CIRCUITO EN SERIE CON DOS BOMBILLOS DE 60W A 120V.

MEDICION DE VOLTAJE EN LOS NODOS

Como se observa en la grafica si tomamos medición en uno de los puntos del bombillo en seria el valor del voltaje se divide en igual cantidad en este caso 60.72 v + 60.75 v = 121.4 v.

TABLA DE DATOS

Bombillo Resistencia (en frio) Resistencia (con voltaje)

Potencia Corriente

60 w / 120 v 17.2 Ω 400 Ω 36 w 0.3 A

60 w / 120 v 17.0 Ω 400 Ω 36 w 0.3 A

Resistencia Equivalente

Resistencia Equivalente

Potencia del circuito

Corriente total del circuito

120 w / 240 v

34.2 Ω 200 Ω 72 w 0.6 A

CALCULO DE VOLTAJES EN LAS RESISTENCIAS POR DIVISOR DE TENSION

𝑉 𝑅𝑛=𝑉 𝑡(𝑅𝑛)

(𝑅𝑛+𝑅𝑚)𝑉 𝑅400=

120𝑣 (400Ω)(400+400)Ω

𝑉 𝑅400=60 v

𝑉 𝑅𝑛=𝑉 𝑡(𝑅𝑛)

(𝑅𝑛+𝑅𝑚)𝑉 𝑅200=

120 𝑣 (200Ω)(200+200)Ω

𝑉 𝑅200=60 v

Ahora realizamos el calculo del voltajes en el circuito equivalente con las medidas de la segunda tabla

𝑉 𝑅𝑛=𝑉 𝑡(𝑅𝑛)

(𝑅𝑛+𝑅𝑚)𝑉 𝑅17.2=

120 𝑣 (17.2Ω)(17.2+17.0)Ω

𝑉 𝑅17.2=60.36 v

𝑉 𝑅𝑛=𝑉 𝑡(𝑅𝑛)

(𝑅𝑛+𝑅𝑚)𝑉 𝑅17.0=

120 𝑣 (17.0Ω)(17.2+17.0)Ω

𝑉 𝑅17.0=59.64 v

PROCEDEMOS A MONTAR UN CIRCUITO CON UN BOMBILLO DE 100W / 120V, Y DOS

BOMBILLOS EN PARALELO DE 60W / 120V

SE MIDE EL VOLTAJE EN EL PRIMER BOMBILLO DE 100W A 120V Y OBSERVAMOS QUE ES 76.6 V

SE MIDE VOLTAJE EN LOS DOS BOMBILLOS EN PARALELO DE 60W/120V SE OBSERVA QUE ES 44.82

V.

TABLA DE DATOSBombillo Resistencia (en frio) Resistencia

(con voltaje)Potencia Corriente

100 w / 120 v

11.3 Ω 200 Ω 72 w 0.6 A

60 w / 120 v 17.0 Ω 400 Ω 36 w 0.3 A

60 w / 120 v 17.2 Ω 400 Ω 36 w 0.3 A

Resistencia Equivalente

Resistencia Equivalente

Potencia del circuito

Corriente total del circuito

120 w / 240 v

34.2 Ω 200 Ω 72 w 0.6 A

CALCULO DE VOLTAJES EN LAS RESISTENCIAS POR DIVISOR DE TENSION

𝑉 𝑅𝑛=𝑉 𝑡(𝑅𝑛)

(𝑅𝑛+𝑅𝑚)𝑉 𝑅200=

120 𝑣 (200Ω)(200+200)Ω

𝑉 𝑅200=60 v

𝑉 𝑅𝑛=𝑉 𝑡(𝑅𝑛)

(𝑅𝑛+𝑅𝑚)𝑉 𝑅200=

120 𝑣 (200Ω)(200+200)Ω

𝑉 𝑅200=60 v

Para usar el método de divisor de tensión y calcular el voltaje en la resistencia es necesario convertir el circuito en serie por lo cual se hace la reducción en la segunda malla hallando la resistencia equivalente de la siguiente manera:

1𝑅𝑒𝑞

=1𝑅1

+1𝑅2

1𝑅𝑒𝑞

=1

(400Ω)+

1(400Ω)

1𝑅𝑒𝑞

=1

(200Ω) 𝑅𝑒𝑞=200Ω

Ahora aplicamos divisor de tensión

DIVISOR DE TENSION

Un divisor de tensión es una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión de una fuente entre una o más impedancias conectadas en serie. Como lo observamos en esta practica de laboratorio realizamos un divisor de tensión al conectar un bombillo en serie y dos en paralelo, al medir voltaje en cada uno de los puntos observamos como el voltaje total de la fuente se dividía.

CORRIENTE ALTERNA EN CIRCUITOS RESISTIVOS

El comportamiento de los circuitos resistivos puros en corriente alterna es bastante similar al de corriente continua, pero teniendo en cuenta que la tensión de alimentación es variable con el tiempo según su propia función, por lo tanto la caída de tensión en la resistencia, la corriente, etc., también son variables de esa forma.

CORRIENTE ALTERNA EN CIRCUITOS RESISTIVOS

La Ley de Ohm también es aplicable en los circuitos resistivos puros, utilizando los valores instantáneos de tensión y corriente. La corriente varía también de forma senoidal con la misma fase que la tensión (no hay desplazamiento entre la curva de tensión y corriente cuando el circuito es resistivo puro).

BIBLIOGRAFIA

http://www.fisicapractica.com/resistivos-alterna.php

http://www.fisica.ru/dfmg/teacher/archivos/Divisor_de_Tension_y_Corriente.pdf