lab 1 electricidad

LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA

UNIVERSIDAD RICARDO PALMAFACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS

CURSO: Electricidad y Electrónica

EXPERIMENTO 1: MEDICIONES ELÉCTRICASALUMNO: Quispe Barzola, Abdel JuniorALUMNO: Velásquez Calderón, AlissonVillena Asalde, Massiel

GRUPO:

PROFESOR: Ing. Pedro Fiestas Huamanchumo

FECHA DE REALIZADO EL EXPERIMENTO: 27/08/15

FECHA DE ENTREGA DE EXPERIMENTO: 02/09/15

SEMESTRE ACADÉMICO: 2015 - II

NOTA:

EXPERIMENTO 1MEDICIONES ELÉCTRICAS EN UN CIRCUITO

Electricidad y Electrónica Página 1


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: 5 Resistencias (1/2 W): 621 (1), 3.6K (1), 4.7K (1), 24K (1), 1.2K (1)Ω Ω Ω Ω Ω 1 Tablero de conexión (Protoboard). Herramientas.

II. MEDICIONES A REALIZAR:

OBSERVACIÓN IMPORTANTE:Cabe resaltar que se han cambiado los datos originales del documento por datos

brindados por el profesor el día de la realización del experimento.

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 resistencias indicadas. Anote los valores en el CUADRO 1.

c. Observar si el valor de la resistencia medida está dentro de la tolerancia.CUADRO 1

Valor nominal = Valor determinado por código de

colores (Ω)

Ejemplo22kΩ+/-5%

620 3.6k 4.7K 24K

Rangos de valoresComprendido dentro de la

tolerancia

(VN+5%/VN-5%)

23.1K Ω / 20.9K

Ω

651k / 589

k22*

3.78k / 3.42k

4.935k /

4.465k

25.2k / 22.8k

Valor medido (Ω)Con el Multímetro Digital

21.8KΩ

617 3.557k

4.639k

23.00 k

¿Está dentro de la tolerancia?SÍ SÍ SÍ SÍ SÍ



2. Conexión en serie2.1 Medir la resistencia equivalente de una conexión en serie

usando el protoboard y el multímetro. Conecte en serie las resistencias de 620 y 3.6k , y mida el valor de laΩ

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

A continuación anexamos las fotos en el preciso instante en el cual hacíamos las mediciones:

CONEXIÓN A: CONEXIÓN B:



CONEXIÓN C:

CUADRO 2

Tipo Conexión Valor medido (Con multímetro Digita)CONEXIÓN A 4.205 k

CONEXIÓN B 8.89 k

CONEXIÓN C 32.90 k

2.2 Medir la resistencia equivalente de una conexión en serie en forma simulada usando el multisim. Anote los valores simulados obtenidos para cada conexión en el CUADRO 3.

CUADRO 3Tipo Conexión Valor medido (Con el multisim)CONEXIÓN A 4.22 k

CONEXIÓN B 8.92 k

CONEXIÓN C 32.92 k



A continuación anexamos las tomas de pantalla luego de realizar los procedimientos en el multisim.

2.3 Calcular teóricamente el valor de la resistencia equivalente de una conexión en serie. Muestre el procedimiento teórico y anotar los valores calculados en el CUADRO 4.

CONEXIÓN A:

ReqA=R1a+R2aReqA=0.620k+3.6kReqA=4.22 k



CONEXIÓN B:

ReqB=R1b+R2b+R3bReqB=0.620 k+3.6 k+4.7kReqB=8.92k

CONEXIÓN C:

ReqC=R1c+R2 c+R3c+R4 cReqC=0.620k+3.6k+4.7k+24 kReqC=32.92 k

CUADRO 4

Tipo Conexión Valor calculado (Teórico)

CONEXIÓN A 4.22 k

CONEXIÓN B 8.92 k

CONEXIÓN C 32.92 k

2.4 Comparación de resultados de la conexión en serie.Los valores obtenidos para cada conexión en las diferentes formas anotarlos en el CUADRO 5 y determinar el porcentaje de error entre el valor calculado y el valor medido.

Se sabe:

CONEXIÓN A:

%Error A=( 4.22−4.2054.22 )∗100=0.36%

CONEXIÓN B:

%ErrorB=( 8.92−8.898.92 )∗100=0.34 %CONEXIÓN C:


%Error=(Valor teórico−ValormedidoValor teórico )∗100


%ErrorC=(32.92−32.9032.92 )∗100=0.06%

CUADRO 5

Tipo Conexión

Valor calculado(Teórico)

Valor medido(Con mult.

digital)

Valor Simulado(Multisim)

% ERRORValor Calculado Vs Valor medido

(A) 4.22 k 4.205 k 4.22 k 0.36

(B) 8.92 k 8.89 k 8.92 k 0.34

(C) 32.92 k 32.90 k 32.92 k 0.06

3. Conexión en Paralelo

3.1 Medir la resistencia equivalente de una conexión en paralelo usando el protoboard y el multímetro. Conecte en paralelo las resistencias de 820 y 2.2k , y mida el valor de laΩ

resistencia equivalente entre los terminales A1 y A2. Luego agregue otras resistencias tal como muestra la FIGURA 2. Anote los valores medidos de cada conexión en el CUADRO 6.

FIGURA 2

CUADRO 6Tipo Conexión Valor medido (Con multímetro Digita)CONEXIÓN A 527.4

CONEXIÓN B 474.2

CONEXIÓN C 465.0

A continuación anexamos las fotos en el preciso instante en el cual hacíamos las mediciones:



CONEXIÓN A: CONEXIÓN B:

CONEXIÓN C:

3.2 Medir la resistencia equivalente de una conexión en paralelo en forma simulada usando el multisim.



Anote los valores simulados obtenidos para cada conexión en el CUADRO 7.

CUADRO 7

Tipo Conexión Valor medido (Con el multisim)CONEXIÓN A 528.91

CONEXIÓN B 475.41

CONEXIÓN C 466.176

3.3 Calcular teóricamente el valor de la resistencia equivalente de una conexión en paralelo.



Muestre el procedimiento teórico y anotar los valores calculados en el CUADRO 8.

CONEXIÓN A:

1Req A

= 1R1a

+ 1R2a1

Req A= 10.620 K

+ 13.6K ReqA=0.52891k=528.91

CONEXIÓN B:1

ReqB= 1R1b

+ 1R2b

+ 1R3b

1ReqB

= 10.620 K

+ 13.6K

+ 14.7k ReqB=0.475410k=475.41 k

CONEXIÓN C:1

ReqC= 1R1c

+ 1R2c

+ 1R3c

+ 1R4 c

1ReqC

= 10.620 K

+ 13.6K

+ 14.7k

+ 124k

ReqC=0.466176K=466.175 k

CUADRO 8

Tipo Conexión Valor calculado (Teórico)

CONEXIÓN A 528.91

CONEXIÓN B 475.41

CONEXIÓN C 466.176

3.4 Comparación de resultados de la conexión en paralelo.Los valores obtenidos para cada conexión en las diferentes formas anotarlos

en el CUADRO 9 y determinar el porcentaje de error entre el valor calculado y el valor medido.



Se sabe:

CONEXIÓN A:

%Error A=( 528.91−527.4528.91 )∗100=¿0.29%

CONEXIÓN B:

%ErrorB=( 475.41−474.2475.41 )∗100=0.25%CONEXIÓN C:

%ErrorC=( 466.176−465.0466.176 )∗100=0.25%CUADRO 9

Tipo Conexión

Valor calculado(Teórico)

Valor medido(Con mult.

digital)

Valor Simulado(Multisim)

% ERRORValor Calculado Vs Valor medido

(A) 528.91 527.4 528.91 0.29

(B) 475.41 474.2 475.41 0.25

(C) 466.176 465.0 466.176 0.25

4. Para el circuito de conexión Serie – Paralelo que se muestra en la Figura 3 y Figura 4, medir la resistencia equivalente y la corriente suministrada por la fuente de tensión.




FIGURA 3

FIGURA 4

4.1 Medir la resistencia equivalente usando el multímetro.a) En la red de conexión de la figura Figura 3 mida el valor de la resistencia equivalente (Req.) entre los terminales a y b. El valor obtenido anotarlo en el CUADRO 10.



b) En el circuito de la Figura 4 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 10.

Req .ab=V (tensiónaplicada)/I (corrientemedida)

2.613 k=12VI

I=4.59mA

4.2 Medir la resistencia equivalente del circuito en forma simulada Usando el multisim.



El valor de la Resistencia equivalente entre los terminales a y b del circuito anotarlo en el CUADRO 10.

4.3 Calcular teóricamente el valor de la resistencia equivalente del Circuito de la FIGURA 4.Muestre el procedimiento teórico aplicado y el valor de obtenido anotarlo en el cuadro CUADRO 10.

Planteamos el circuito original:



Las resistencias R2, R4 y R6 forman un circuito “Delta”, el cual lo convertimos a “Estrella de la siguiente forma”:En donde:

En donde:

Para R7:

R7= R2∗R4R2+R4+R6

R7= 1.2∗3.61.2+3.6+0.62 R7=0.797 K

Para R8:

R8= R2∗R6R2+R4+R6

R8= 1.2∗0.621.2+3.6+0.62 R8=0.137 K

Para R9:

R9= R 4∗R 6R2+R4+R6

R9= 3.6∗0.621.2+3.6+0.62 R9=0.412K

Quedando de la siguiente forma:



En donde:

La resistencia R8 y R3 están en SERIE:

R83=R8+R3 R83=0.137+4.7 R83=4.837K

La resistencia R9 y R5 están en SERIE:

R95=R 9+R5R95=0.412+1.2R95=1.612k

Luego las resistencias halladas R83 y R95 estarían en paralelo por lo que:

Rparalelo= R83∗R95R83+R95

Rparalelo= 4.837∗1.6124.837+1.612 Rparalelo=1.21K

Quedando todo de la siguiente forma:



Como se puede

apreciar todas las resistencias están en paralelo:

Requivalentefinal=R1+R7+Rparalelo Requivalentefinal=0.620+0.797+1.21Requivalentefinal=2.627 k

CUADRO 10

Ítem Descripción Valor Calculado

LEY DE OHM

Valor Medido

OHMIMETER

Valor SimuladoMULTISIM

% de Error Calculado

Vs V Medido

1 Req. (K) 2.627 2.613 2.626 0.53%

Se sabe:

CONEXIÓN A:

%Error=( 2.627−2.6132.627 )∗100=0.53%

III. CUESTIONARIO:

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




Las resistencias poseen unas bandas de colores, las cuales están más cercanas a un extremo de ésta, si sujetamos la resistencia con la mano izquierda, por donde están las bandas de colores, podemos deducir sus valores, conociendo previamente el número que representa cada color:

Negro 0Marrón 1Rojo 2Naranja 3Amarillo 4Verde 5Azul 6Violeta 7Gris 8Blanco 9

En el otro extremo de la resistencia hay otra banda, la cual representa la tolerancia en el valor de la resistencia:

Dorado ---- 6%Plateado --- 10%

Por lo tanto, para dar lectura al valor de la resistencia, las dos primeras bandas de izquierda a derecha corresponden a los dos primeros dígitos y la tercera banda es la potencia del número 10, el cual se multiplicará con los dos dígitos. Y el valor hallado será el valor nominal y en este se usará las tolerancias para hallar el rango del valor.

2. ¿Por qué debe retirar del circuito la fuente de alimentación antes de proceder a medir el valor de una resistencia?



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 lo conectas con otra fuente de tensión la intensidad cambia y da valores incorrectos.

3. ¿Cuándo no conoce el valor de tensión o corriente a medir ¿En qué rango debe colocar al Instrumento?

Se debe poner en el multímetro 10A como máximo.

4. 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.

Como la resistencia interviene en la intensidad de corriente, por eso se dice que mientras mayor sea el valor de la resistencia la corriente que pasa es menor.

Como una de las resistencias se cortocircuita la resistencia equivalente será menor en tanto la intensidad de corriente aumenta.

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

5.1. Se conectan en serie.La tolerancia de la resistencia equivalente será la suma de ambas tolerancias; en este caso, la tolerancia equivalente seria del 10%.

5.2. Se conectan en paralelo.

La tolerancia de la resistencia equivalente seria la inversa de la suma de las fracciones de las tolerancias; en este caso, la tolerancia equivalente seria del 2.5%.

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

Aumenta el paso de la corriente. V =I x R

7. Calcular la potencia suministrada por la fuente de tensión y la potencia consumida por cada una de las resistencias del circuito de la FIGURA 4.



P=I ×V V=I × R

Calculando la Corriente:

I= VReq

I= 15V2.627KΩ

=5.71mA

Finalmente, hallamos la potencia suministrada por la fuente de tensión:

P=5.71mA×15V=0.086W


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Documents

conexin b8

conexin c32

multisim conexin a4

tablero de conexin protoboard

resistencia equivalente

valor determinado

valor nominal

valores obtenidos