practicas de circuitos 2

UCLM - ESCUELA DE INGENIEROS INDUSTRIALES - D.I.E.A.C. (Área Ing. Eléctrica) - LAB. DE CIRCUITOS

1

PRÁCTICA L3

FUENTE DE TENSIÓN REAL

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

Esquema de montaje.

G

+

A

V R

Rg

Vg

a

b

GG

+

A

V R

A

V R

AA

VVV R

Rg

Vg

a

b

Valores medidos

Tabla 1

V I (*) R

(valor nominal)

R (valor medido)

R (valor calculado)

R=V/I

10.99 V 1.99 mA 5.5 k Ω 5.50 Ω 5522.61 Ω

10.91 V 10.95 mA 1 kΩ 994 Ω 996.35 Ω

10.82 V 23.09 mA 470 Ω 467 Ω 468.60 Ω

10.21 V 97.5 mA 100 Ω 104.3 Ω 104.72 Ω

10.05 V 117.4 mA 470 // 100 Ω 85.3 Ω 85.60 Ω

9.33 V 205.9 mA 47 Ω 45.1 Ω 45.31 Ω

8.76 V 276.7 mA 100 // 47 Ω 31.5 Ω 31.66 Ω

Grafica 1. Curva de carga de una fuente de tensión real

Nombre del alumno: Carmen María Martínez Maestro (G1-EN)


2

CUESTIONES.

1. ¿Cuál es la F.E.M. de la fuente? Justifica la forma de obtener su valor. 11,01 V

La F.E.M. de un generador puede medirse con un voltímetro conectado a los bornes del generador.

2. ¿Cuál es la resistencia interna de la fuente?. Justificar detalladamente como se ha determinado dicho valor. determinado dicho valor. La resistencia interna de la fuente es prácticamente cero. Se obtiene a través de la relación Vg = i x (Rg + R)

3. ¿Cuál sería la corriente en cortocircuito de la fuente? Justificar como se ha obtenido

dicho valor. La corriente de cortocircuito es infinita. Se obtiene aplicando la ley de ohm, su voltaje es 10,99v y su resistencia prácticamente 0, por lo que el cociente es infinito.

4. Calcúlese la potencia de cortocircuito de la fuente.

Pcc = I2 x R + Rg 5. ¿Cómo se obtendría mayor potencia de una fuente de tensión, con una carga grande

(bajo valor de resistencia) o con una carga pequeña (gran resistencia)?. Justifíquese la respuesta. Con una carga pequeña, ya que si P= V x I, V= I x R, cuanto mayor sea la resistencia, mayor potencia.

6. ¿Cuándo se agotará antes una pila, con una carga grande o pequeña?. Justifíquese la

respuesta. Con la carga pequeña, porque tiene que suministrar más corriente.

7. Calcúlese el valor de resistencia de carga R para que la fuente entregue la máxima potencia. Calcúlese también el valor de dicha potencia. Cuando la resistencia es igual a la resistencia interna, se entrega la máxima potencia.

8. ¿Qué rendimiento tendría la fuente entregando la máxima potencia? Ŋ=R/Rg+R = R/2R = 0,5


3

PRÁCTICA L4: CIRCUITO SERIE EN C.C.


Esquema de montaje.

Tabla 1. Valores medidos y calculados.

Valor nominal de resistencia

R1= 10 Ω R2= 47 Ω R3= 100 Ω Rtotal= 157 Ω

Valor medido de resistencia

R1= 12.6 Ω R2= 45.1 Ω R3= 104.3 Ω Rtotal= 161.7 Ω

Intensidad de corriente calculada

I= 0.06 A

Intensidad de corriente medida

I= 59.2 mA

Tensiones calculadas

VAB= 0.6 V VBC= 2.82 V VCD= 6 V VAD= 9.42 V

Tensiones medidas VAB= 656 mV VBC= 2.67 V VCD= 6.18 V VAD= 9.51 V

CUESTIONES

1. Teniendo en cuenta los valores nominales de resistencia y potencia de cada resistencia, calcúlese el valor de la intensidad de corriente máxima que puede circular por cada resistencia sin que se dañe. R= 10 Ω, Imáx= 0.63 A; R= 47 Ω, Imáx= 0.29 A; R= 100 Ω, Imáx= 0.2 A

2. ¿Cuál es la intensidad de corriente máxima que puede circular por el circuito para que no se

dañe ninguna resistencia? Imáx= 0.2 A 3. ¿Cuál sería el valor de la máxima tensión que debería ajustarse en la fuente para que no se

dañe ninguna resistencia? Vmáx= 6.32 V 4. Considerando la tensión realmente ajustada (con el interruptor cerrado), calcúlese la

intensidad de corriente y las tensiones VAB, VBC, VCD y VAD. Traslada estos valores a la tabla 1. 5. Indicar en la tabla 1 los valores de intensidad de corriente del circuito y la tensiones VAB, VBC,

VCD y VAD. 6. Indica alguna causa que justifique las diferencias existentes entre valores medidos y

calculados. Las resistencias son muy pequeñas y será más precisa la medida cuanto más grande sea la magnitud que estemos midiendo.

7. Comprueba si los valores medidos de las tensiones cumplen la 2ª Ley de Kirchhoff.

ΣE=ΣV ; 10 V= 59.2 mA x (10 Ω +47 Ω +100 Ω) = 9.29V ≈ 10 V



4

PRÁCTICA L5: CIRCUITO PARALEO EN C.C.


Esquema de montaje.

Tabla 1 los valores calculados y medidos

Valor nominal de resistencia

R1= 100 Ω R2= 470 Ω R3= 1000 Ω Rtotal= 76.18 Ω

Valor medido de resistencia

R1= 104.3 Ω R2= 467 Ω R3= 994 Ω Rtotal= 78.52 Ω

Tensión del circuito medida

V= 9.98 A

Intensidades calculadas

IR1= 0.09 A IR2= 0.021A IR3= 0.01 A Itotal= 0.131 A

Intensidades de corriente medidas

IR1=88.5 mA IR2=20.92 mA IR3= 9.93 mA Itotal= 114.9 mA

CUESTIONES

1. Teniendo en cuenta los valores nominales de resistencia y potencia de cada resistencia,

calcúlense el valor de la intensidad de corriente y de tensión máxima en cada resistencia sin que se dañe.

R1 R2 R3

Imáx 0.2 0.065 0.032 Vmáx 20 30.66 31.62

2. ¿Cuál sería el valor de la máxima tensión que debería ajustarse en la fuente para que no se

dañe ninguna resistencia?. Justifica la respuesta. 20 voltios, ya que es la mínima tensión de las tensiones máximas, y la resistencia podría dañarse si se sobrepasan los 20 V

3. Considerando la tensión realmente ajustada (con el interruptor cerrado), calcúlese la

intensidad de corriente en cada resistencia y la total suministrada por la fuente. Traslada estos valores a la tabla 1.

4. ¿Coinciden, razonablemente, los valores calculados y los medidos?. Indica alguna causa que

justifique las diferencias existentes. Las resistencias muy pequeñas y será más precisa la medida cuanto más grande sea la magnitud que estemos midiendo.



5

5. Comprueba si los valores medidos de intensidades de corriente cumplen la 1ª Ley de Kirchhoff.

ΣI=0 It = I1 + (I2+ I3); 114.9 = 88.5 +(20.92 + 9.93); 114.9≈119.35 (I2 + I3) = I2 + I3; 30.85 = 30.85;


6

PRÁCTICA L6:

CIRCUITO CON CONDENSADORES EN C.C. (RÉGIMEN PERMANENTE)


Esquema de montaje.

Valores medidos y calculados

Tabla 1

VB A VC A VD A VC B VD C VD B

Valores calculados -------------

Valores medidos 9 8.14 7.73 8.55 mV 3.73 8.99

CUESTIONES

1. Escribe la ecuación de definición de un condensador que permite obtener la intensidad de corriente en función de la tensión, para cualquier forma de onda.

2. Considerando el caso particular (y también más sencillo) de un circuito en régimen permanente en

corriente continua ¿Cuál sería el valor de la intensidad de corriente en cualquier condensador ideal?. Justifica la respuesta. I=0, ya que un condensador alimentado con una corriente continua (estacionaria), V = cte , se comporta como un circuito abierto.

3. De acuerdo con la respuesta anterior ¿Cómo se comporta una rama, de un circuito de c.c. en

régimen permanente, que contenga al menos un condensador ideal? Se comportaría como un circuito abierto por esa rama.

4. Representar el circuito equivalente del esquema de montaje, visto desde los bornes de la fuente,

(en régimen permanente). 5. A partir del circuito equivalente obtenido en la cuestión anterior, calcúlese la intensidad

suministrada por la fuente y la tensión VCA. Medir antes la tensión VBA (con el interruptor cerrado) que se necesitará como dato.

VBA = 9 V I = V/R = 9/1100 = 8.18 mA VCA = 1000 x 0.00818 = 8.18 V

6. ¿Cómo se relacionan entre si (en un condensador), la capacidad, la tensión y la carga?

Capacidad = Carga(q) / d.d.potencial(v)



7

7. ¿Cuál es la capacidad equivalente de los dos condensadores en paralelo del esquema. 100 μF + 470 μF = 570 μF

8. ¿Cuál es la capacidad equivalente entre los puntos C y A?

9. En una asociación serie de condensadores con capacidades distintas ¿la carga se distribuye

uniformemente en todos los condensadores? Sí, ya que están en serie.

10. Determinar analíticamente las siguientes magnitudes en el circuito. VB A , VCA , VD A , VC B , VD C , y VD B .

VB A = IxR=8.18mAx (100+1k)=8.998 V VCA = 8.18mA x 1000 = 8.18 V VDA = Vc – Vr = 14.35 - 8.18 = 6.17 V VC B=I x R= 8.18mA x 100= 0.818 V VD C= V c – V c = 17.40 – 14.35= 3.05 V VD B= V r +V r – V c= 8.18 + 0.818 – 3.05= 5.948 V

practicas de circuitos 2

Documents