LAB 1 Electricidad
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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
LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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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:
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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
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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
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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:
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%Error=(Valor teórico−ValormedidoValor teórico )∗100
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%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:
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
CONEXIÓN A: CONEXIÓN B:
CONEXIÓN C:
3.2 Medir la resistencia equivalente de una conexión en paralelo en forma simulada usando el multisim.
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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.
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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.
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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.
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%Error=(Valor teórico−ValormedidoValor teórico )∗100
LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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.
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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.
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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:
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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:
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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:
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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?
Electricidad y Electrónica Página 18
%Error=(Valor teórico−ValormedidoValor teórico )∗100
LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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?
Electricidad y Electrónica Página 19
LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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.
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
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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