Aljebra Lineal.

ANALISIS DE CIRCUITOS DC

ACT6.TRABAJO COLABORATIVO

PRESENTADO POR:

MANUEL JOSE MURIEL ALVAREZ 98602679 JOSE FERNANDO AREVALO 1022924617 CLEYMER ENRIQUE FLOREZ - 91449979

TUTOR GENTIL VIDAL

GRUPO 201418_052

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD) ESCUELA DE CIENCIAS BASICA DE TECNOLOGIA E INGENIERIA COLOMBIA 2011 OCTUBRE

INTRODUCCION

Cada día cobra importancia, para nosotros los estudiantes de ingenierías electrónicas, sistemas y telecomunicaciones, el análisis de circuitos electrónicos con los cuales podemos aprender a conocer la forma como funcionan los sistemas eléctricos de nuestras casas, oficinas y empresas.

Con los laboratorios que se desarrollan, como complemento a nuestra formación, en la Universidad, podemos aprender mucho más y mejoramos nuestro conocimiento, caso puntual cuando construimos en el laboratorio los diferentes circuitos y entendemos en que pueden ser aplicados. En el presente trabajo vamos a conocer, realmente, la forma como se pueden implementar los circuitos y la forma como se deben medir, además realizaremos implementaciones con transformadores, con los cuales entenderemos la funcionalidad de la corriente eléctrica y sus diferentes componentes que deben ser analizados. Además, debemos crear, al menos, 30 preguntas acerca del tema que se trabaja en este curso y que nos sirvan para prepararnos para el examen nacional.

LABORATORIO UNO

Desarrollo de la actividad Calcular teóricamente y verificar experimentalmente el comportamiento real de un circuito resistivo dado (serie, paralelo o mixto (escalera), empleando en lo posible diferentes tipos de resistores comerciales y combinando su conexión, para analizar y determinar sus características de respuesta. MATERIALES Y EQUIPO

Pspice student 10 Resistencias diferentes de 100U a 100kU. (1/4 W). Resistencias de igual valor.

PRIMERA PARTE Si ya conoce y tiene experiencia con el Protoboard, omita este paso, de lo contrario, inicie verificando con el Multímetro en la escala de ohmios o en continuidad, la manera como están conectados los puntos longitudinales y transversales, luego dibuje su propia versión y constate con el docente tutor su opinión. Ya se tiene experiencia con el Protoboard, además se trabajará por medio de simulador SEGUNDA PARTE Elija 6 resistencias (mínimo), mida cada una por separado y escriba los valores en forma de lista; con ellas dibuje tres circuitos resistivos (diseñados según su criterio), calcule las resistencias parciales y totales según se requiera. Realice cada montaje en el Protoboard e indique, si es serie, paralelo o mixto; tome la medida de las resistencias parciales o totales, empleando el Óhmetro (A / D). Liste los valores y compárelos con los obtenidos teóricamente; si existe diferencia, calcule el porcentaje de error: PREINFORME En el siguiente laboratorio vamos a experimentar con las resistencias y sus valores óhmicos, creando una serie de circuitos con determinadas resistencias fijas, encontrando su valor teórico por medio de la tabla de colores y de igual forma su valor medido, para compararlos y sacarles el porcentaje de error. También encontraremos la resistencia total de cada circuito, serie, paralelo y mixto por medio de lo aprendido en el módulo y demás fuentes consultadas para que nos sirva como una autoevaluación y de esta forma saber en qué nivel estamos con respecto a lo estudiado. CIRCUITO 1 SERIE (fig.1)

Como es un circuito en serie el valor total de las resistencias es la suma de las mismas. RT= R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + R6 RT = 1000Ω + 100Ω + 220Ω + 180Ω + 200Ω + 300Ω = 1800Ω = 1.8KΩ Figura 1

CIRCUITO 2 PARALELO (fig.1.1) Resistencia total de un circuito en paralelo es la inversa de la suma inversa de cada resistencia 1 1 3

1 1

1 2

1 4 1

1 5

1 300 34.1Ω Figura 1.1

1 180

1 200

1 220

1 100

1 1000

34.1Ω

CIRCUITO 3 MIXTO (fig.1.2) R1=180 Ω R2=220 Ω R3=200 Ω R4=300 Ω R5=100 Ω Como las resistencias 2 y 3 están en paralelo hallamos su RT con la siguiente formula. 2 2 3 3 220 200 220 200 44000 420

104.7Ω

104.7Ω Ahora nos queda un circuito en serie, y como dijimos anteriormente la RT de un circuito en serie es la suma de todas sus resistencias. 180 104.7 300 100 684.7Ω

684.7Ω Figura 1.2

El porcentaje de error lo encontramos con la siguiente formula

% RESISTENCIAS R1 R2 R3 R4 R5 R6

∗ 100% VALOR TEORICO 1000 Ω 100 Ω 180 Ω 300 Ω 200 Ω 220 Ω VALOR MEDIDO 997.8 Ω 99.1 Ω 178.2 Ω 299.3 Ω 198.9 Ω 220 Ω % DE ERROR 0.003 0.01 00.1 0.002 0.005

3. Elabore la tabla del código de colores para resistencias. Tome ahora el valor de cada resistencia, empleando esta tabla. Repita el proceso de cálculo y análisis desarrollado en la segunda parte y con las conclusiones obtenidas, responda: Qué papel desempeña el valor de “tolerancia “, dado por el fabricante. Que valores de tolerancia poseen las resistencias comerciales? En qué casos su valor es crítico? Que factor determina el tamaño de una resistencia en un circuito?. Mencione por lo menos diez tipos de resistencias fijas y variables que ofrece el mercado electrónico y dibuje las más usadas.

TABLA DE COLORES PARA LAS RESISTENCIAS COLOR BANDA 1 Primera cifra 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 N/A N/A N/A BANDA 3 BANDA 2 Segunda cifra Cifra multiplicadora 0 0 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10! 7 10" 8 10# 9 10$ N/A 10%& N/A 10% N/A N/A BANDA 4 Tolerancia ±1%

NEGRO MARRON ROJO NARANJA AMARILLO VERDE AZUL VIOLETA GRIS BLANCO DORADO PLATEADO SIN COLOR

±2%

±5% ±10% ±20%

R1=100 Ω R2=180 Ω R3=200 Ω R4=220 Ω R5=300 Ω R6=1000 Ω=1K Ω R R1 R2 R3 R4 R5 R6 RRIMERA BANDA Marrón Marrón Rojo Rojo Naranja Marrón SEGUNDA BANDA Negro Gris Negro Rojo Negro Negro MULTIPLICADOR CUARTA BANDA Marrón dorado Marrón Marrón Plateado Marrón Marrón Rojo Sin color TOTAL Ω 100 Ω 180 Ω 200 Ω 220 Ω 300 Ω 1000 Ω

Qué papel desempeña el valor de tolerancia, dado por el fabricante? En que el valor teórico no es garantizado y puede oscilar entre los dos valores de la suma o resta del porcentaje. Ejemplo: R6 = 1000 Ω ∗ 20% = 200 Su valor final sería (1 ± 0.20) KΩ De esta forma la resistencia podría oscilar entre 0.8 y/o 1.2k Ω

Que valores de tolerancia poseen las resistencias comerciales? Los más usuales son de: 1%,5%,10%,20% La más común es de 10% y los valores comerciales son:10,18,33,56,12,22,39,68,15,27,47,82 En qué casos su valor es crítico? Sabemos que las resistencias disipan calor al resistir el paso de la corriente y si estas exceden el valor de la tolerancia entonces su valor será crítico. Que factor determina el tamaño de una resistencia en un circuito? Dependen de la potencia que tengan que disipar. Mencione por lo menos diez tipos de resistencias fijas y variables que ofrece el mercado electrónico y dibuje las más usadas

Resistencia fija: son las resistencias que no cambian su valor óhmico, pues ya vienen con ellos de fábrica. Ejemplos fig.1 resistencias fijas

Resistencias variables: estas resistencias tiene como principal características, el poder ser cambiado su valor óhmico dentro de unos límites establecidos por el fabricante, esto se hace por medio de un tercer terminal unido a un contacto móvil que permite graduar su valor para ajustarlo de forma específica. Pueden ser:

Potenciómetros

Resistencias variables

Trimmers

4. Tome ahora una fotocelda colóquela cerca de la luz y mida su resistencia. Ahora coloque la fotorresistencia en el lugar de poca luz realice nuevamente la medición entre sus terminales. COMPROBACION DE CONCEPTOS 1. De acuerdo a las medidas tomadas anteriormente .Como cree que es el comportamiento de la fotocelda? • La fotocelda reacciona a la luz de manera inmediata bajando su resistencia, a mayor luz pierde valor óhmico.

2. Es posible considerar la fotocelda como un censor? Por qué? • Si porque están diseñadas como censores de luz, y así a medida que la percibe activa cierto circuito

3. Como influye en un circuito si colocamos un cortocircuito en paralelo con una resistencia? • No la afecta ya que en un circuito en paralelo la corriente circula por todas sus ramas.

4. En el momento de hacer una elección de resistencia .que se debe tener en cuenta? • Su valor óhmico

5. El rango de tolerancia de qué manera influye en el comportamiento de una resistencia. • El rango de tolerancia en una resistencia influye en la medida de su mismo rango óhmico, para que así cumpla con su misión el circuito sin llegar a su punto crítico.

LABORATORIO CUATRO

OBJETIVO:

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• • • •

Identificar, medir y dibujar, los voltajes de A.C. que presenta en el primario y en el secundario el transformador 509. (de uso frecuente en el campo de la electrónica aplicada). Además, medir

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