Laboratorio Kirchhoff 32em

UNIVERISDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ CENTRO REGIONAL DE AZUERO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA LICENCIATURA EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA FISICA 2

LABORATORIO # 4 “LEYES DE KIRCHHOFF, CIRCUITOS SERIE - PARALELO”

FACILITADOR: Juan Rodríguez GRUPO: 7IE122

INTEGRANTES DELGADO, HUMBERTO MARTÍNEZ, VICENTE ORDÓÑEZ, YAHIR VARGAS, CATALINO

Entregado el 28 de abril de 2010 PRIMER SEMESTRE

INTRODUCCIÓN

La corriente, el voltaje y la resistencia son los parámetros primordiales de todo circuito eléctrico y electrónico. La manipulación de estos parámetros de manera controlada y correcta nos permite utilizar dichos circuitos para representar y transmitir información. Es de gran importancia conocer estos conceptos básicos antes de comenzar a trabajar con circuitos complejos. También es importante saber diferenciar cuando una conexión se encuentra en serio o en paralelo. El multímetro, a veces también denominado tester o multitester, es un instrumento que nos ofrece la posibilidad de medir distintos parámetros eléctricos y magnitudes en el mismo dispositivo. Las funciones más frecuentes o comunes son las de amperímetro, voltímetro y ohmímetro. El multímetro como herramienta de trabajo es trascendental e indispensable; el mismo es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad. Para la realización de este informe en particular, enfatizaremos en la aplicación de las leyes de kirchhoff las cuales nos permitirán analizar circuitos con más de una fuente, mediante la generación de ecuaciones. La aplicación de esta ley nos facilita considerablemente la búsqueda de corriente y voltaje por cualquieras de los dos métodos (Nodos ∑ I = 0, Mallas ∑ V = 0).

MARCO TEÓRICO Para que sea más fácil de entender el siguiente informe, creemos trascendental hacer una breve explicación de la teoría y términos básicos relativos al tema. Comenzaremos entonces con una corta explicación de como medir voltaje, corriente y resistencia con el multímetro. Primero que todo, el multímetro es un instrumento de medición que funciona de acuerdo a la fuerza que se produce entre un campo magnético y una bobina de alambre que conduce una corriente eléctrica.

 Multímetro Analógico El multímetro analógico es el predecesor de los multímetros digitales. Consiste básicamente en un galvanómetro sobre el cual se coloca una aguja que recorre una escala e indica el valor de las mediciones.

 Multímetro Digital Los multímetros digitales son iguales a los analógicos, la diferencia radica en que las magnitudes medidas se presentan como un valor, o mejor dicho como números en una pantalla como la de una simple calculadora, o reloj digital. La gran mayoría de las personas creen que los multímetro digitales son más precisos que los analógicos, sin embargo la precisión no depende de la pantalla (digitales) o la aguja (analógicos). La precisión o exactitud esta relacionada con la calidad general del aparato.  Medición de Corriente Para medir corriente, el circuito debe estar activo. Se debe revisar que los cables estén conectados correctamente. Se selecciona la escala apropiada (si no tenemos idea de cual es el valor aproximado que vamos a medir, se escoge la escala mas grande). Las puntas del amperímetro se conectan en serie con la rama del circuito en la que se desea medir la corriente.  Medición de Voltaje Para medir voltaje, primero que todo se revisa que los cables estén conectados correctamente. El circuito debe estar energizado (activo). Se selecciona la escala adecuada (si no tenemos idea de que magnitud de voltaje vamos a medir, se escoge la escala mas grande). Se conecta el multímetro a los extremos del componente (se pone en paralelo) y

se obtiene la lectura en la pantalla. Si la lectura es negativa significa que el voltaje en el componente medido tiene la polaridad al revés a la supuesta.

 Medición de Resistencia Para medir resistencia se selecciona en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (ohmios). Revisar que los cables rojo y negro estén conectados correctamente y seleccionamos la escala adecuada (si no tenemos idea de la magnitud de la resistencia que vamos a medir, escoger la escala más grande). El multímetro debe ubicarse con las puntas en los extremos del elemento a medir (en paralelo). Para calcular resistencia lo ideal es que el elemento a medir no esté alimentado por ninguna fuente de voltaje.

PROCEDIMIENTO 1. Para mantener un registro ordenado de los datos mida con el multímetro las resistencias y el voltaje en la pila E1. Recuerde que para medir las resistencias no es necesario que el circuito esté conectado a una fuente de voltaje. Tabla No. 1 Resistencias (Ω)

Voltaje (V)

R1

R2

R3

R4

R5

E1

Valor Nominal

1.098 K

2.38 K

4.70 K

6.66 K

2.68 K

9

Valor Medido

1.1 K 5%

2.4 K 5%

4.7 K 5%

6.8 K 5%

2.7 K 5%

3.58

2. Arme el circuito No. 1, mida los valores solicitados y también calcúlelos anotando todos los procedimientos para cada caso, para esto utilice la ley de Ohm para los cálculos. Llene los datos solicitados en la tabla No. 2. Utilice las ecuaciones para resistencias conectadas en serie y paralelo, calcule la resistencia total del circuito y también mídala.

RECUERDE QUE PARA MEDIR CORRIENTE ES NECESARIO COLOCAR EL AMPERÍMETRO EN SERIE CON EL RESISTOR.

(Va = 10 V) Circuito No. 1 R1

+ Va

R2

R3

Tabla No. 2 Voltajes (V)

Resistencia

Corrientes (mA)

V1

V2

V3

VT

I1

I2

I3

IT

2.68 k

4.10

5.89

5.89

10

3.731

2.48

1.25

3.734

2.68 k

4.08

5.89

5.89

10

3.72

2.47

1.25

3.731

total Valor calculado Valor medido

Cálculos:

1. Para reafirmar conocimientos, conecte el circuito No. 2 y repita el procedimiento anterior (paso número 2) y anótelo en la tabla No. 3.

Circuito No. 2

R1

R2

R3 + Va R4 R5

Tabla No. 3 Voltajes (V)

Resistencia

Corrientes (mA)

total

V1

V2

V3

V4

V5

I1

I2

I3

I4

I5

IT

5.75 k

1.91

3.43

1.42

2.01

4.66

1.74

1.44

0.302

0.302

1.74

5.524

5.76 k

1.91

3.44

1.41

2.00

4.64

1.74

1.44

0.294

0.294

1.683

5.451

Valor calculado

Valor medido

Cálculos:

2. Arme el circuito No. 3 utilizando la pila (E1) y mida el voltaje y la corriente en cada resistor llenando la tabla No. 4. Utilice también las leyes de Kirchhoff y la ley de Ohm para calcular voltaje y corriente en cada resistor. Presente todos los cálculos necesarios.

Circuito No. 3

R1

R2

R3

+ Va

+ E1

Tabla No. 4 Voltajes (V) Medido

Corrientes (mA) Calculado

Medida

Calculada

V1

V2

V3

V1

V2

V3

I1

I2

I3

I1

I2

I3

1.734

0.356

8.11

1.757

0.357

8.225

1.58

0.145

1.160

1.60

0.15

1.75

CONCLUSIONES

Para finalizar este trabajo queremos hacer referencias de la importancia que representa este tema para el manejo de materias importantes de nuestra carrera: 1. Este tema es de gran importancia, ya que nosotros como estudiantes de ingeniería electromecánica requerimos de conocimientos básicos en cuanto a la confección de circuito y manejo de los sistemas eléctricos (fuentes de voltajes, uso de resistencias, manejo correcto del multimetro, uso del protoboard, etc.) 2. Las leyes de kirchhoff resultan de vital importancia, ya que requeriremos del manejo de técnicas que nos permitan resolver circuitos complejos de manera rápida y efectiva, además estas leyes nos permiten analizar dichos problemas por medio de dos técnicas: mallas y nodos. 3. Este laboratorio resulto ser de gran provecho, ya que pudimos armar circuitos con más de una fuente, lo que hace que los laboratorios resulten de mayor interés y también amplia nuestros conocimientos en el armamento de circuitos en el protoboard. Esperamos que este laboratorio cumpla con las expectativas deseadas por usted.