Ciructos electricos ¿Qué es un divisor de voltaje?

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLOGICO DE PUEBLA

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Indice

1. Introducción y Objetivo………………………………………………………………Pag 2
2. Marco Teórico………………………………………………………………………...Pag 3
3. Desarrollo Experimental……………………………………………………………..Pag 4
4. Cálculos Teóricos…………………………………………………………………….Pag 8
5. Dibujos Esquematizados de los circuitos………………………………………….Pag 9
6. Simulación………………………………………………………………………….Pag10
7. Comparación de los Valores Teóricos con los Prácticos………………………Pag 13
8. Conclusión…………………………………………………………………………..Pag 14
9. Referencias …………………………………………………………………………Pag 15

Introducción

Un divisor de voltaje es un circuito simple que reparte la tensión de una fuente entre una o más impedancias conectadas. Con sólo dos resistencias en serie y un voltaje de entrada, se puede obtener un voltaje de salida equivalente a una fracción del de entrada. Los divisores de voltaje son uno de los circuitos más fundamentales en la electrónica.

En esta práctica demostraremos diferentes circuitos para dar a demostrar el tema antes mencionado. Donde se presentan cambios en los voltajes, e intensidad en los circuitos debido a la corriente suministrada a ellos.

Objetivos

Mediciones en un divisor de voltaje fijo y una variable.

Con el apoyo de circuitos eléctricos llevar a cabo los cálculos para poder comparar los resultados medidos con ayuda de diferentes instrumentos. Al igual que el objetivo es comprender mejor el tema.

Marco Teórico 

¿Qué es un divisor de voltaje?

Un divisor de voltaje es una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión V de una fuente f entre una o más impedancias conectadas en serie.

Haciendo uso de la Ley de Ohm podremos calcular el voltaje a la salida de cada resistencia (caída de voltaje). Existen dos tipos diferentes de divisores, el resistivo y el capacitivo. En el resistivo ambas impedancias son resistencias, en cambio en el capacitivo, se trate de capacitores (también llamados condensadores). Para ejemplificar y finalizar la explicación, haremos uso del resistivo, aunque los mismos conceptos son aplicados al capacitivo (con su consecuente cambio de unidades).

¿Para qué se utiliza un divisor de voltaje?

Estos circuitos tienen gran cantidad de aplicaciones y se encuentran entre los circuitos más utilizados en electricidad y electrónica. Veremos aplicaciones por ejemplo en los tutoriales que involucren sensores, como por ejemplo el tutorial para realizar un medidor de luz.

Quizás el ejemplo más básico de divisor de voltaje es el potenciómetro: consiste en una resistencia y un contacto móvil, quien divide a la resistencia en dos más pequeñas, y a medida que varía su posición, modifica el valor resistivo de cada una de ellas. El potenciómetro posee 3 conexiones, uno para la entrada desde la fuente, otro para la salida y el tercero, conectado al contacto móvil, funciona como punto de medición, en nuestra formula, nos permitirá conocer Vout. A medida que se ajusta el potenciómetro, se irán variando los valores de la resistencia, cumpliéndose en el centro y en los extremos, las simplificaciones mencionadas previamente.

Desarrollo Experimental

Material y Equipo:

• Fuente de voltaje variable (0-15 V)
• Multímetro Digital
• Miliamperímetro(0-10 mA)
• Resistores (5%, ½ W)

• R1= 820 Ω
• R2= 1 KΩ
• R3= 2.2 KΩ
• R4=3.3 KΩ

• Potenciómetro de 10 KΩ (2w)

Primera Parte

Divisor de voltaje fijo

Procedimiento:

1. En el protoboard establecer los pines que se van a ocupar para la conexión del circuito.
2. Hacer una conexión para las entradas del protoboard, azul (negativo o tierra) y rojo (positivo).
3. Conectar el interruptor en los pines E Y F del protoboard para que no haya conectividad todavía.
4. De la entrada negativa, hacer un puente hacia la pata inferior derecha del interruptor.
5. De la entrada positiva, hacer un puente hacia la pata superior izquierda del interruptor.
6. Como el circuito es en serie, la conexión es directa, por lo tanto,  de la entrada positiva (roja) de la protoboard estará conectada al positivo del multímetro midiendo en mili amper y la parte negativa del multímetro estará conectada a la resistencia 1 (820 ohms) en el protoboard.
7. Después la pata que está sola de la resistencia 1 estará conectada con la pata de la resistencia 2 (1 kilo ohms) en el protobard.
8. La pata restante de la resistencia 2 estará conectada con la de la resistencia 3 (2.2 kilo ohms) en el protoboard.
9. La pata restante de la resistencia 3 estará conectada con la de la resistencia 4 (3.3 kilo ohms) en el protoboard.
10. La pata restante de la resistencia 4 estará conectada al negativo del interruptor.
11. Sucesivamente, las entradas del protoboard (positivo y negativo) se conectarán a la fuente de voltaje (15 volts).
12. Encender el multimetro en resistencia (ohms) e ir midiendo cada resistencia con su respectivo valor.
13. Luego, encender la fuente de voltaje con el voltaje requerido (15 volts).
14.  Con el multímetro en voltaje directo (20k) medir cada resistencia, así como lo dice el circuito.
15. Una vez que se hayan medido cada una de las resistencias, apagar primero el multímetro, posteriormente desconectarlo y al final apagar la fuente de voltaje.

El circuito de la figura 1 quedo así:[pic 4][pic 5]

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Segunda Parte

Divisor de voltaje variable

Procedimiento:

1. En el protoboard establecer los pines que se van a ocupar para la conexión del circuito.
2. Hacer una conexión para las entradas del protoboard, azul (negativo o tierra) y rojo (positivo).
3. Conectar el interruptor en los pines E Y F del protoboard para que no haya conectividad todavía.
4. De la entrada negativa, hacer un puente hacia la pata inferior derecha del interruptor.
5. De la entrada positiva, hacer un puente hacia la pata superior izquierda del interruptor.
6. Conectar el potenciómetro en el pin E de forma vertical, de tal manera que quede en frente del protoboard.
7. Hacer un puente de la pata derecha del potenciómetro hacia la pata de en medio.
8. Conectar la pata izquierda del potenciómetro hacia el negativo del interruptor.
9. Conectar la pata derecha del potenciómetro hacia el negativo del multímetro.
10. Conectar el positivo del multímetro hacia el positivo de la fuente de voltaje.
11. Girar el potenciómetro a la mitad de su resistencia.
12. Prender el multímetro en resistencia (ohms) e ir midiendo la resistencia del potenciómetro utilizando las patas de los extremos.
13. Poner el multímetro en amper para medir la intensidad del circuito con respecto del potenciómetro.
14. Prender el multímetro junto con la fuente de voltaje en 15 volts.
15. Medir la intensidad y manipular el potenciómetro hasta que la intensidad sea igual a los resultados que les dio en los cálculos.
16. Apagar el multímetro, posteriormente, apagar la fuente de voltaje.

El circuito de la figura 2 quedo así:

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Cálculos teóricos

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 V                        [pic 15][pic 16][pic 17]

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