UNIVERSIDAD RICARDO PALMAFACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS

CURSO: Electricidad y Electrónica

EXPERIMENTO 1: MEDICIONES ELÉCTRICASALUMNOS Y CODIGO:ZAMUDIO DE LA CRUZ, KATHICSA 201112672TORRES SERNA, JOEL 201112700GONZALES YEINZ, MARCELO 201112701

GRUPO: 1

PROFESOR: Ing. Pedro Fiestas Huamanchumo

FECHA DE REALIZADO EL EXPERIMENTO: 24/03/2014

FECHA DE ENTREGA DE EXPERIMENTO: 31/03/2014

SEMESTRE ACADEMICO: 2014 - I

NOTA:

EXPERIMENTO 1

MEDICIONES ELÉCTRICAS EN UN CIRCUITO

I. OBJETIVO:

Utilizar adecuadamente los principales instrumentos de medición del Laboratorio y aplicar procedimientos de medición de los parámetros de componentes elementales.

Equipos e Instrumentos a utilizar: Fuente de alimentación de continua Multímetro digital.

Elementos y Materiales a utilizar: 7 Resistencias (1/2 W): 620Ω (2), 1.2KΩ (2), 4.7KΩ (1), 3.6KΩ (1), y 24KΩ (1), Potenciómetro 100KΩ (1). 1 Tablero de conexión (Protoboard). Herramientas.

II. MEDIDAS A REALIZAR:

1. Medir el valor de una resistencia y determinar su rango o tolerancia. a. En el multímetro digital, coloque el selector en la función de resistencia (ohmímetro) y

seleccione el rango adecuado para la medición.b. Ahora efectúe la medición respectiva en cada una de las 3 resistencias indicadas, incluido el

potenciómetro, y anote su valor en el CUADRO 1.c. Observar si el valor de la resistencia medida está dentro de la tolerancia.

CUADRO 1Valor nominal = Valor determinado

por código de colores (Ω)Ejemplo22kΩ+/-5%

620 1.2K 3.6KPotenciómetro

100KRangos de valores

Comprendido dentro de la tolerancia

(VN+5%/VN-5%)

23.1K Ω / 20.9K Ω

651589

1.261.14 3.78

3.512080

Valor medido (Ω)Con el Multímetro Digital 21.8KΩ 0.628 1.2 3.577 117.7

¿Está dentro de la tolerancia? Si Si Si Si Si

2. Medir la resistencia equivalente de una conexión en serie. Conecte en serie las resistencias de 620 y 1.2kΩ, y mida el valor de la resistencia

equivalente entre los terminales A1 y A2. Luego agregue otras resistencias tal como muestra la FIGURA 1. Anote los valores medidos de cada conexión en el CUADRO 2.

FIGURA 1

CUADRO 2

Tipo Conexión

Valor nominal(Código de

colores)

Valor medido(Mult. Digital)

Valor Simulado(Multisim)

% ERRORValor Nominal Vs

Valor medido(A) 1.82 kOhm 1.845 kOhm 1.82 kOhm 1.37%

(B) 5.42 kOhm 5.41 kOhm 5.42 kOhm 0.18%

(C) 29.42 kOhm 29.32 kOhm 29.42 kOhm 0.34%

Anexo: Imágenes de la elaboración de los circuitos en “Multisim”

3. Medir la resistencia equivalente de una conexión en paralelo.Conecte en paralelo las resistencias de 620Ω y 1.2KΩ, y mida el valor de la resistencia equivalente entre los terminales a1 y a2 de la Conexión A, Luego repita el proceso para la Conexión B y la Conexión C según la forma mostrada en la FIGURA 2. Anote los valores medidos de cada conexión en el CUADRO 3.

FIGURA 2

CUADRO 3

Tipo Conexión

Valor nominal(Código de colores)

Valor medido(Multímetro Digital)

Valor Simulado(Multisim)

% ERRORValor nominal Vs

Valor medido(A) 0.4088 kOhm 0.4356 kOhm 0.4088 kOhm 6.6%

(B) 0.3671 kOhm 0.3942 kOhm 0.3671 kOhm 7.4%

(C) 0.3616 kOhm 0.3886 kOhm 0.3616 kOhm 7.5%

Anexo: Imágenes de la elaboración de los circuitos en “Multisim”

4. Medir la Resistencia equivalente, la corriente y la tensión en un circuito de conexión serie - paralelo.

En el circuito de la Figura 3, desconectar la batería de dicho circuito y usando el multímetro medir el valor de la resistencia equivalente ( Req.) entre los terminales a y b. El valor obtenido anotarlo en el CUADRO 4.

Con el multímetro mida el valor de la corriente suministrada por la fuente de tensión de 12V y determine por la ley de Ohm el valor de la Resistencia equivalente. Anote dicho valor en el CUADRO 4.Req.ab = V (tensión aplicada) / I (corriente medida) =…...

Usando el Multisim, simular el circuito para determinar el valor de la Resistencia equivalente entre los terminales a y b del circuito y anote el valor obtenido en el CUADRO 4

FIGURA 3

CUADRO 4

Ítem Descripción Valor Calculado

Valor Medido

Valor Simulado

% de ErrorV. Calculado Vs V. Medido

1 Req. (K) 2.626 kOhm 2.618 kOhm 2.626 kOhm 0.30%

III. CUESTIONARIO:

1. ¿Cómo identifica el valor de una resistencia por el código de colores?

Cada resistor posee 4 colores los cuales nos permiten identificar el valor de la resistenciaa) El primer color nos da la primera cifra

b) El segundo color nos da la segunda cifra

c) El tercer color nos da el multiplicador

d) El cuarto color nos da el porcentaje de error

El código de cada color es:

Color Primera bandaPrimer dígito

Segunda bandaSegundo dígito

Tercera bandaTercer dígito

Cuarta bandaTolerancia

Negro 0 0 1  

Marrón 1 1 10  Rojo 2 2 100  Naranja 3 3 1000  Amarillo 4 4 10000  Verde 5 5 100000  Azul 6 6 1000000  Violeta 7 7 10000000  Gris 8 8 100000000  Blanco 9 9 1000000000  Dorado     0.1 5%Plateado     0.01 10%Ninguno       20%

2. ¿Por qué debe retirar del circuito la fuente de alimentación antes de Proceder a medir resistencias?

El medidor de resistencia utiliza una fuente interna de voltaje conocido y tiene un medidor de intensidad enganchado de tal forma que saca la resistencia gracias a la ley de ohm, si se conectaba con otra fuente de tensión la intensidad cambia y da valores incorrectos para evitar un cruce o una medida errónea

3. ¿Por qué no debe conectarse un medidor de corriente en paralelo con una fuente de tensión?

Porque por dentro el medidor de corriente está fabricado con una resistencia muy pequeña cercana a cero, para intentar no afectar mucho a la resistencia total del circuito, si lo enchufas directamente a una fuente de tensión la intensidad se dispara (da toda la que puede la fuente), creando un corto circuito.

4. Cuando no conoce el valor de tensión o corriente a medir ¿En qué Rangos debe colocar al instrumento?

Para medir la tensión y la corriente el rango de la escala debe ser mayor a la tensión eléctrica a medir y luego disminuir el rango. Medición de la resistencia eléctrica Colocar el selector en la posición. Seleccionar el rango, y juntar las puntas de medición con la perilla de ajuste. Colocar la aguja en la posición cero en la escala. Medir la resistencia colocando las puntas en los extremos de la resistencia.

5. ¿Cuando se desea realizar cambios de elementos en un circuito como debe proceder con la fuente de tensión?

Cuando se quiere cambiar elementos dentro del circuito se debe apagar el elemento activo o fuente de tensión.

6. Si en un circuito resistivo en serie, una de las resistencias se cortocircuita, ¿qué efecto se producirá?; Explique además si la corriente del circuito será mayor o menor que el inicial.

Si se cortocircuita las resistencias conectadas al circuito se siguen sumando pero sin la removida, esto reducirá la resistencia total anterior. Pero por la relación de ley de ohm al reducirse la resistencia equivalente se aumenta la intensidad de corriente (V=I*R).

7. Si se usan dos resistencias en serie, ambas con 5% de tolerancia, ¿cómo varía la tolerancia en el equivalente si?:

Se conectan en serie. Conectadas en serie las tolerancias se suman.

Se conectan en paralelo. Conectadas en paralelo no es afectada la tolerancia y no varía.

8. ¿Qué sucede con la corriente total de un circuito resistivo en paralelo, cuando se agregan resistencias en paralelo?

La corriente total del circuito que es 3.3A inicialmente, a medida que aumenta la cantidad de resistencias también aumenta la corriente total como se ve en la imagen que la corriente ahora es 3.6A.

Ejemplo:

I R1 = IR2 = IR3 =

I R4 =

Para un circuito en paralelo:

9. Como será la resistencia total de un circuito en paralelo si se le adiciona en paralelo otra resistencia de menor valor que la más pequeña.

ANALICEMOS EL PRIMER CASO

Para hallar la resistencia equivalente haremos uso de la fórmula de resistencias paralelas.

La Ley nos dice que el valor de la resistencia equivalente, será menor que el valor de la menor resistencia es decir, la resistencia equivalente será menor que 4.

ANALICEMOS EL SEGUNDO CASO

Hallamos la Resistencia equivalente:

Apreciamos que al colocar una resistencia de menor valor, la resistencia equivalente sigue siendo menor su valor al de la menor resistencia.

Es decir se cumple:

En una sucesión de resistencias en paralelo, la resistencia equivalente,es menor que la menor de las resistencias

10. En un grafico muestre la forma como se encuentran conectadas las luminarias de la sala donde se realizo la experiencia de laboratorio.

11. Indique las observaciones y conclusiones del experimento realizado.

Observaciones:

Los datos calculados teóricamente eran iguales a los datos del simulador y similares (con poca variación) a los datos medidos en el laboratorio.

Los valores medidos en el laboratorio estaban dentro de la tolerancia.

Para hallar las resistencias teóricas se usó la teoría de resistencias en serie, paralelo y transformación de delta a estrella (en el último circuito).

El Multímetro cuenta con otros tipos de medida que son AC y DC.

Conclusiones:

Existe una diferencia entre la corriente continua (trabajada en el laboratorio) y la corriente alterna (voltajes positivos y negativos referentes al tiempo).

El experimento me permitió aprender la medición de las resistencias en serie y paralelo con ayuda de diferentes instrumentos como el multímetro digital, tablero de conexión y el software Multisim 10, ya que nos permite hallar valores aproximados relacionados al circuito sin necesidad de hallarlo manualmente.

Cuando se cortocircuita una resistencia en serie, el nuevo circuito tendrá una corriente mayor que la anterior. Esto se debe a la relación de la ley de ohm.

Para la Tabla I se utilizó un multímetro digital para hallar el valor de cada resistencia (Ω).

Para las Tablas II y III se armó circuitos en serie y paralelo para medir el valor de las resistencias y seguidamente su % de error.

Para el último circuito se armó utilizando resistencias en serie y paralelo utilizando una fuente de 12 V y un amperímetro, también se utilizó el programa Multisim 10. Se halló la resistencia equivalente (ohmímetro), la resistencia equivalente (teórico) y % de error.