INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA

MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD ZACATENCO

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

ACADEMIA DE ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA 1

LABORATORIO DE COMPONENTES Y CIRCUITOS ESTÁTICOS

PRACTICA #4

CIRCUITOS DIVISORES DE TENSIÓN Y CORRIENTE

INTEGRANTES: BOLETA:

MARTÍNEZ RAMIREZ ERIC ALEJANDRO 2013301787

RODRÍGUEZ MARTÍNEZ GERARDO 2013301428

LÓPEZ VILLEGAS MAURO HUMBERTO 2012301219

GAMBOA PINEDA LUIS ALBERTO 2013301105

GRUPO: 4EM2 SUBGRUPO: 3

FECHA DE REALIZACIÓN: 12/09/2014 MESAS: 5 Y 6

FECHA DE ENTREGA: 19/09/2014 CALIFICACIÓN:_________

PROFESOR:

ING.: DOMINGO ALMENDARES AMADOR

OBJETIVO

1. Diseñar un circuito divisor de tensión, que cumpla con los requisitos especificados de tensión y de corriente.

2. Diseñar un circuito divisor de corriente que satisfaga los requisitos especificados de corriente de tensión.

3. Construir los circuitos y corroborar por medición de parámetros de tensión y de corriente del diseño.

MATERIALES

Protoboard Cables Multímetro Resistencias1. 4k (Ω)2. 1250 (Ω)3. 2k (Ω)4. 230 (Ω)5. 1k (Ω)6. 1K (Ω)

PROCEDIMIENTO:

Diseñamos un circuito divisor de tensión con los requisitos especificados de tensión y de corriente.

Luego armamos el circuito específico con las resistencias que obtuvimos.

Hicimos las mediciones correspondientes y anotamos los resultados medidos experimentalmente y obtenidos analíticamente.

INTRODUCCION

CIRCUITO

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.

Partes

Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga.

Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores.

Rama: Conjunto de todas las ramas comprendidos entre dos nodos consecutivos.

Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.

Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica.

Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.

El circuito eléctrico elemental.

Se denomina circuito eléctrico al conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa), energía lumínica (bombilla) o energía mecánica (motor).

ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO

Generador. Parte del circuito donde se produce la electricidad, manteniendo una diferencia de tensión entre sus extremos.

Conductor. Hilo por donde circulan los electrones impulsados por el generador.

Resistencias. Elementos del circuito que se oponen al paso de la corriente eléctrica.

Interruptor. Elemento que permite abrir o cerrar el paso de la corriente eléctrica. Si el interruptor está abierto no circulan los electrones, y si está cerrado permite su paso.

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

CIRCUITO DIVISORES DE TENSIÓN

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.

Un divisor de tensión consta de al menos dos resistencias en serie con una fuente de voltaje. Para dos resistencias el voltaje se divide de acuerdo con

V1 = V R1 / (R1 + R2) y V2 = V R2 / (R1 + R2)

En muchos circuitos, algunos dispositivos funcionen con un valor de tensión inferior al de alimentación o entrada, un divisor de tensión resistivo no es más que un par de resistencias puestas en serie, de forma que la primera provoca una caída de tensión y por lo tanto, la tensión de salida se verá reducida.

Para el caso que muestra la imagen, la resistencia R1 provocará una caída de tensión V1, de forma que el dispositivo conectado a la salida, tendrá una tensión Vs=Ve-V1

Aplicando la ley de Ohm al circuito tendremos:

DIVISOR RESISTIVO

Un divisor resistivo es un caso especial donde ambas impedancias, Z1 y Z2, son puramente resistivas.

De ser así tenemos la siguiente fórmula:

R1 y R2 pueden ser cualquier combinación de resistencias en serie o paralelo.

DIVISOR CAPACITIVO

Un divisor capacitivo es un caso especial donde ambas impedancias, Z1 y Z2, son puramente capacitivas.

De ser así tenemos la siguiente fórmula:

C1 y C2 pueden ser cualquier combinación de condensadores en serie o paralelo.

CIRCUITO DIVISORES DE CORRIENTE

Es el de divisor de corriente, el cual es un circuito que reparte la corriente eléctrica de una fuente entre dos o más impedancias conectadas en paralelo, también en este caso dichas impedancias son resistencias. Un divisor de corriente es una configuración presente en circuitos eléctricos que puede fragmentar la corriente eléctrica de una fuente entre diferentes impedancias conectadas en paralelo. El divisor de corriente es usado para satisfacer la Ley de tensiones de Kirchhoff.

Al poner dos resistencias en paralelo y suministrarle un voltaje determinado se crea una corriente total la cual pasa por el circuito, al estar las resistencias en paralelo esta corriente se divide, una parte de la corriente pasa por la resistencia 1 y la otra parte pasa por la resistencia 2, llegándose a juntar otra vez al final del circuito. Para saber la magnitud de la corriente que pasa por cada resistencia se ocupa la división de corriente.

Primero se calcula el valor total de las resistencias, las resistencias están en paralelo por lo tanto se ocupa la siguiente fórmula para calcular la resistencia total.

RT = (R1*R2)/(R1+R2).

Después se calcula la corriente total: IT = V/RT

Donde V es el voltaje total que se le proporciona al circuito. Para calcular el valor de la corriente que pasa en cada una de las resistencias se tiene la fórmula de división de corriente.

Para la Corriente que pasa a través de la resistencia 1. I1= IT(R2/(R1+R2))

Para la corriente que pasa por la resistencia 2. I2= IT(R1/(R1+R2))

La suma de ambas corrientes debe ser igual a la corriente total.

DIVISOR RESISTIVO

Se usa una formula general para hallar la corriente IX en un resistor RX que está en paralelo con un combinación de otros resistores para una resistencia total RT:

Donde IT es la corriente total de la red combinada de RX en paralelo con RT (esta se calcula tomando en cuenta si están en serie o en paralelo).

Regla del divisor de corriente

La regla del divisor de corriente determinara como se divide entre los elementos la corriente que entra a un conjunto de ramas paralelas.

Para dos elementos en paralelo de igual valor, la corriente se dividirá en forma equitativa

Para elementos en paralelo con valores diferentes, a menor resistencia, mayor será la porción de la corriente de entrada.

Para elementos en paralelo de valores diferentes, la corriente se dividirá según una razón igual a la inversa de los valores de sus resistores.

RESISTENCIAS:

La resistencia es la oposición que encuentra la corriente eléctrica para pasar por los materiales y esta depende de tres factores:

El tipo de material. Cada material presenta una resistencia diferente y unas características propias, habiendo materiales más conductores que otros. A esta resistencia se le llama resistividad [ρ] y tiene un valor constante. Se mide [Ω·m].

La longitud. Cuanto mayor es la longitud del conductor, más resistencia ofrece. Se mide en metros [m].

La sección. Cuanto más grande es la sección, menos resistencia ofrece el conductor. Por lo tanto, presenta más resistencia un hilo conductor delgado que uno de grueso. Se mide en [m 2].

La resistencia de un conductor se cuantifica en ohmios (Ω), y se puede calcular mediante fórmula: R = ρ • l / s

Se refieren a resistencias, que pueden ser de distinta medida desde 0,1 ohmios. Y de diversas medidas que vienen expresado en watts, las más comunes son de ¼ de watts,

INTERPRETACIÓN DEL CODIGO DE COLORES DE UNA RESISTENCIA

Las resistencias comerciales (las que se acostumbran a usar para hacer prácticas de circuitos eléctricos) tienen 4 anillos pintados que sirven para identificar su valor. Las resistencias tienen un código de colores grabados. Gracias a estos colores, podemos reconocer el valor de la resistencia y conocer alguna de sus propiedades. El primer anillo corresponde a la primera cifra, el segundo anillo a la segunda cifra, el tercer anillo al número de ceros y el cuarto anillo al límite de tolerancia de la resistencia.

Tablas de resultados de mediciones

Sección 2.1

50 v

Tabla 1.

IT=0.0489 (Resultado medido.)

IT=0.05 (Resultado calculado.)

Iim=0.009 (Resultado medido.)

Ir1-l1=0.035 (Resultado medido.)

I1c=0.04 (Resultado medido.)

Ir-l2=0.0489 (Resultado medido.)

Sección 2.2

Tabla 2

CALCULADAS MEDIDAS

Corriente (A)

Tensiones(V)

Resistencia(Ω)

Resistencia(Ω)

Corriente(A)

Tensiones(V)

0.02 20 4k 4k 0.019 20.50.013 20 1250 1211 0.010 20.50.01 20 2k 2047 0.0085 20.5

0.043 10 230 232.55 0.0375 10.60.04 20 1k 998 0.035 20.50.05 20 1K 998 0.046 20.5

IT= I1+ I2+ I3

IT = 0.02+0.013.0.01 =0.043 A

IT =0.049 A (Corriente calculada)

CONCLUSIONES DEL EQUIPO

En esta práctica se comprobó el comportamiento de los circuitos divisores de tensión, y de los circuitos divisores de corriente; esto iniciando con la formación de los circuitos que proporciono el profesor para primeramente en estos medir tensión, después se hizo lo mismo para medir tensión y corriente y con esto se comprueba que en la regla divisora de tensión que esta es una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión de una fuente entre una o dispositivos conectadas en serie; y la de corriente igual se comprueba que una configuración presente en circuitos eléctricos que puede seccionar la corriente eléctrica de una fuente entre diferentes impedancias conectadas en paralelo.