Practica de Laboratorio de Electrónica #1 Tema: Introducción al Laboratorio de Electrónica

Practica de Laboratorio de Electrónica #1

Tema: Introducción al Laboratorio de Electrónica

Objetivos:

• Familiarizarse con el instrumento de medición (multímetro).
• Analizar las relaciones entre voltaje y corrientes en circuitos resistivos.

Equipos y material utilizado:

• Fuente variable de voltaje
• Multímetro digital
• Elementos varios (resistencias, cable UTP, ProtoBoard)

Marco Teórico:

LEY DE OHM

Esta ley establece: [pic 1]

Voltaje = Corriente multiplicada por la resistencia que también se puede representar alternativamente como  [pic 2]

Fuerza Electromotriz = Corriente multiplicada por la resistencia aunque los significados son los mismos, la diferencia de nomenclatura existe.

Basada en el trabajo de Georg Simon Ohm, la Ley de Ohm es una de las tres leyes fundamentales del estudio de la electricidad, en compañía de las leyes de Kirchhoff del voltaje y de la corriente. Estas tres leyes conforman el marco dentro del cual el resto de la electronica se establece. Es importante notar que estas leyes no se aplican en todas las condiciones, pero definitivamente se aplican con gran precision en alambres los cuales son usados para conectar entre sí la mayor parte de las partes electrónicas dentro de un circuito. Aunque las partes individuales pueden o no ser analizadas por la ley de Ohm, sus relaciones con el circuito pueden serlo.

El enunciado actual de la Ley de Ohm es:

La corriente que fluye a traves de un conductor es proporcional a la fuerza electromotriz aplicada entre sus extremos, teniendo en cuenta que las temperatura y demás condiciones se mantengan constantes.

Hay que tener en cuenta que no se menciona la resistencia, sino que simplemente éste es el nombre dado a la (constante de) proporcionalidad involucrada.

Algo importante que se obtiene de esta definición es

• En un circuito pasivo, la corriente es el resultado del voltaje aplicado; y

• Existen efectos térmicos definitivos en la resistencia (o la resistencia efectiva) en los conductores.

[pic 3]

La ley de Ohm es lineal y por lo tanto asume su linealidad en la parte electrónica. Es fácil pensar en términos de una ecuación de línea [pic 4]considerando la resistencia como la constante m, la corriente como la variable x, y el voltaje como la variable dependiente y. De esta manera se establece una relación de proporcionalidad entre el voltaje y la corriente.

Por supuesto, la Ley de Ohm puede ser reorganizada de tres maneras válidas y equivalentes.[pic 5]

[pic 6]

LEY DE KIRCHHOFF DE VOLTAJE

Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.

De igual manera que con la corriente, los voltajes también pueden ser complejos, así:

[pic 8]

Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o pierde energía al regresar al potencial inicial.

Esta ley es cierta incluso cuando hay resistencia en el circuito. La validez de esta ley puede explicarse al considerar que una carga no regresa a su punto de partida, debido a la disipación de energía. Una carga simplemente terminará en el terminal negativo, en vez de el positivo. Esto significa que toda la energía dada por la diferencia de potencial ha sido completamente consumida por la resistencia, la cual la transformará en calor. Teóricamente, y, dado que las tensiones tienen un signo, esto se traduce con un signo positivo al recorrer un circuito desde un mayor potencial a otro menor, y al revés: con un signo negativo al recorrer un circuito desde un menor potencial a otro mayor.

En resumen, la ley de tensión de Kirchhoff no tiene nada que ver con la ganancia o pérdida de energía de los componentes electrónicos (Resistores, capacitores, etc. ). Es una ley que está relacionada con el campo potencial generado por fuentes de tensión. En este campo potencial, sin importar que componentes electrónicos estén presentes, la ganancia o pérdida de la energía dada por el campo potencial debe ser cero cuando una carga completa un lazo.

[pic 9]

LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF

Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:

Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:

[pic 11]

La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.

[pic 12]

Circuitos:

Figura 1:

[pic 13]

Figura 2:

[pic 14]

Procedimiento:

Primera Parte: Circuito 1: mediciones de Voltaje

1. Arme el circuito de la figura 1.
2. Energice el circuito a 12 Vrms. Por intermedio del transformador con tap central.
3. Mide los voltajes necesarios para llenar la tabla ‘’A’’.
4. Determine el porcentaje de Error entre el valor teórico y el práctico.

Segunda Parte: Circuito 2 Mediciones de corriente

1. Arme el circuito de la figura 2
2. Energice el circuito a 12 Vrms.
3. Mide las corrientes necesarias para llenar la tabla B.
4. Determine el porcentaje  de error.

Análisis de Resultado:

Circuito 1:

Circuito 2:

Tercera Parte: INVESTIGACION

EL OSCILOSCOPIO

El osciloscopio es basicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales electricas variables en el tiempo.El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo.

A primera vista un osciloscopio se parece a una pequeña televisión portatil, salvo una rejilla que ocupa la pantalla y el mayor número de controles que posee. En la siguiente figura se representan estos controles distribuidos en cinco secciones:

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