LABORATORIO ELECTROMAGNETISMO

ROJAS

MONTERROZA

VALDELAMAR

SAAVEDRA

CARRASCAL

TUTOR:

REMBERTO MORENO

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

CEAD COROZAL-SUCRE

Punto 1.

RESISTENCIAS EN PARALELO

Objetivos

Medir la corriente y el voltaje para determinar la resistencia equivalente de las resistencias conectadas en paralelo y analizar las leyes de Kirchhoff.

Conceptos básicos

Cuando las resistencias se conectan en paralelo, cada una de ellas proporciona una trayectoria para que la corriente circule y, por lo tanto, reduce la resistencia equivalente para la corriente. En los circuitos en paralelo, cada elemento del circuito tiene la misma diferencia de potencial aplicada.

En la figura 1(c), por ejemplo, se conectan en paralelo varias resistencias entre las terminales de la fuente de voltaje. Hay varias trayectorias por medio de las cuales la corriente puede pasar de la unión “a” a la unión “b”. Entre estas uniones circulará más corriente con las tres resistencias unidas en paralelo que si sólo uno se conectara a ellas. La corriente total, I, está determinada por:n

I I1 I2 I3 ... In

Cada vez que se añade una resistencia en paralelo disminuye la resistencia equivalente. La resistencia equivalente de resistencias conectadas en paralelo puede determinarse mediante la formulita:

n

1/R= 1/R1 1/R2 1/R3 ...1/RnO usando la calculadora con los inversos (1 / x )

En este experimento, usted tomará numerosas lecturas de la corriente y el voltaje con resistencias en paralelo y aplicará la ley de Ohm para verificar sus resultados. Será necesario que siga con todo cuidado los diagramas de los circuitos de la figura 1. Aunque los diagramas muestran el empleo de varios medidores al mismo tiempo, es probable que usted sólo disponga de un amperímetro y un voltímetro. En ese caso, debe mover los medidores de una posición a otra para obtener todas las lecturas. Usted puede, por ejemplo, tomar las lecturas de la corriente total, I, y del voltaje total, V, después deberá mover los medidores a las posiciones I1 y V1, y así sucesivamente, hasta obtener todas las lecturas requeridas. Antes de aplicar la ley de Ohm cerciórese de convertir las lecturas de miliamperes en A,(1 mA = 0.001 A).

Recuerde los enunciados de las leyes de Kirchhoff, que se listan como sigue:

Ley de voltajes de Kirchhoff:La suma algebraica de los voltajes en un circuito cerrado es igual a cero.Ley de corrientes de Kirchhoff:La suma algebraica de las corrientes en un nodo es igual a cero.

MaterialesFuente de poder CC, cables de conexión, amperímetro, 3 resistencias, en el intervalo de 100 a 1000H, voltímetro y amperímetro.

ProcedimientoA. Con una resistencia

1. Arme el circuito como se muestra en la figura 1(a), utilizando una de las resistencias. Ajuste la fuente de poder a un voltaje de referencia en el voltímetro, por ejemplo 3.0 V. Lea el valor de la corriente en el amperímetro. Permita el pasode la corriente desde la fuente y registre sus lecturas en la tabla 1.

B. Con dos resistencias

1. Arme el circuito como indica la figura 1(b) añadiendo una segunda resistencia.Ajuste la fuente de poder según se requiera para mantener la misma lectura devoltaje que en la parte A. Lea el valor de la corriente en el amperímetro. Anote suslecturas en la tabla 2.2. Ubique en otro sitio a los medidores para obtener las lecturas requeridas de lacorriente y el voltaje. Registre los valores en la tabla 2.

C. Con tres resistencias

1. Arme el circuito como muestra la figura 1(c) añadiendo la tercera resistencia.Ajuste la fuente de poder y lea los medidores. Anote las lecturas en la tabla 3.2. Cambie de lugar los medidores según sea necesario para obtener todas laslecturas requeridas. Regístrelas en la tabla 3.

Análisis1. Emplee las lecturas de la tabla 1 para calcular el valor medido para R1, donde R1 = V/ I

¿Este resultado está dentro de la tolerancia esperada para el valor impreso en R1?

2. Use las lecturas de la tabla 2 para calcular los siguientes valores:

a. el valor medido para la resistencia equivalente, R, donde R = V/ Ib. la corriente medida, I1+I2c. la resistencia medida de R1, donde R1= V1/ I1.d. la resistencia medida de R2;, donde R2=V2 /I2.e. la resistencia equivalente calculada, R, donde 1/ R=1 /R11/ R2f. Compare la suma de la corriente medida, I1+I2 con la corriente total medida.g. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalente medida. ¿La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen de tolerancia de las resistencias?

3. Emplee las lecturas de la tabla 3 para calcular lo siguiente:

a. la resistencia equivalente medida, R, donde 1/ R=1 /R11/ R2+1/ R3b. la corriente medida, I=I1+I2+I3.c. la resistencia medida de R1, donde R1 =V1/ I1d. la resistencia medida de R2, donde R2 =V2/ I2e. la resistencia medida de R3, donde R3 =V3/ I3f. la resistencia equivalente calculada, R, donde 1/R=1/R1+1/R2+1/R3

4. a. Compare el valor de I con la suma de la corriente medida, I1+I2+I3.

b. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalente medida. ¿La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen de tolerancia de las resistencias?

6. ¿Cómo se relaciona la corriente en una rama de un circuito en paralelo con la corriente total en el circuito?

7. ¿Cómo se relaciona la caída de voltaje en cada rama de un circuito en paralelo con la caída de voltaje en el circuito completo?

8. Cuando se añaden más resistencias en paralelo a un circuito, ¿qué pasa con la corriente total del mismo?

DESARROLLO

Materiales y equipos de medición.

Generador de señales.

Multímetro de banco.

Fuente de voltaje regulable

Osciloscopio análogo

Osciloscopio digital

1.

Tabla1 R I VMedido 633 Ohm 18.794mA 12Vdc

Leido 620 Ohm 18.957 mA 12Vdc

Imagen lectura corriente

2.

Imagen montaje circuito

Tabla2  R1 R2 Rt It I1 I2 V1 V2

Medido 633 Ohm 911 Ohm 374 Ohm31.625m

A 18.71mA 13.17mA 12.078 12.078

Calculado 620 Ohm 910 Ohm 368.5 Ohm 32.54mA 18.95mA 13.19mA 12 12

Imagen lectura I2 en mA

Imagen lectura I total circuito 2

3.

Montaje circuito 3

Tabla3  R1 R2 R3 Rt It I1 I2 I3 V1 V2 V3

Medido 633 Ohm 911 Ohm 388 Ohm 189.8 Ohm 60.60mA 13.206mA 18.83mA30.67m

A 12.78 12.78 12.78

Calculado 620 Ohm 910 Ohm 390 Ohm189.54 Ohm 63.31mA 13.19mA 18.95mA

30.92mA 12 12 12

Imagen I total circuito 3

Imagen I1 circuito 3

Imagen I2 circuito 3

Imagen I3 circuito 3

Análisis1. Emplee las lecturas de la tabla 1 para calcular el valor medido para R1, donde R1 = V/ I

R1=12Vdc / 18.87mA = 635 Ohm

¿Este resultado está dentro de la tolerancia esperada para el valor impreso en R1?

Las resistencias utilizadas tienen una tolerancia de 5%, entonces 620 Ohm * 5% = 31, esto es que la resistencia puede estar en 620 +/- 31, lo que significa que esta dentro del rango de tolerancia.

2. Use las lecturas de la tabla 2 para calcular los siguientes valores:

a. el valor medido para la resistencia equivalente, R, donde R = V/ I

R= 12.078Vdc / 31.625mA = 381.9 Ohm

b. la corriente medida, I1+I2

I=13.17mA + 18.71mA = 31.8mA

c. la resistencia medida de R1, donde R1= V1/ I1.

R = 12.078Vdc / 18.71mA = 645 Ohm

d. la resistencia medida de R2;, donde R2=V2 /I2.

R = 12.078Vdc / 13.17mA = 911.11 Ohm

e. la resistencia equivalente calculada, R, donde 1/ R=1 /R11/ R2

1/ R=1 /6201/910 = 368.75 Ohm

f. Compare la suma de la corriente medida, I1+I2 con la corriente total medida.

18.71mA + 13.71mA = 31.88mA; Cercana a la total medida = 31.62mA

f. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalente medida. ¿La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen de tolerancia de las resistencias?

Rcalc = 368.75 Ohm; cercana a la Rmed = 374 Ohm Tolerancia 5%= +/- 14.43

3. Emplee las lecturas de la tabla 3 para calcular lo siguiente:

a. la resistencia equivalente medida, R, donde 1/ R=1 /R11/ R2+1/ R3

1/ R=1 /633 Ohm 1/ 911 Ohm + 1/388 Ohm = 190.3 Ohm

b. la corriente medida, I=I1+I2+I3.

I = 13.206mA + 18.83mA + 30.67mA = 62.7mA

c. la resistencia medida de R1, donde R1 =V1/ I1

R1 = 12.078Vdc / 18.71mA = 645.5 Ohm

d. la resistencia medida de R2, donde R2 =V2/ I2

R2 = 12.078Vdc / 13.206mA = 914.58 Ohm

e. la resistencia medida de R3, donde R3 =V3/ I3

R3 = 12.078Vdc / 30.67mA = 393.8 Ohm

f. la resistencia equivalente calculada, R, donde 1/R=1/R1+1/R2+1/R3

Req = 1/R=1/R620 + 1/R910+1/R390 = 189.5 Ohm

4. a. Compare el valor de I con la suma de la corriente medida, I1+I2+I3.

60.60mA = 13.206mA + 18.83mA + 30.67mA60.60mA = 62.706mAComo se puede observar, los valores están muy cercanos el uno del otro, manteniéndose dentro de un rango de un 5%.

b. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalente medida. ¿La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen de tolerancia de las resistencias?

La resistencia equivalente calculada fue de 189.54 Ohm, mientras que la medida fue de 189.8, manteniéndose dentro del rango de variación del 5%.

6. ¿Cómo se relaciona la corriente en una rama de un circuito en paralelo con la corriente total en el circuito?

La corriente en las ramas del circuito, sumadas nos debe dar el total de la corriente medido total entregada por la fuente.

7. ¿Cómo se relaciona la caída de voltaje en cada rama de un circuito en paralelo con la caída de voltaje en el circuito completo?

Para los circuitos en paralelo, se mantiene el mismo voltaje entregado por la fuente en cada una de las ramas-

8. Cuando se añaden más resistencias en paralelo a un circuito, ¿qué pasa con la corriente total del mismo?

Cuando se añaden resistencias a un circuito paralelo, la corriente total del circuitoAumenta.