GUIA LABORATORIO FISICA

UNIDAD CENTRAL DEL VALLE DEL CAUCA

INGENIERIA INDUSTRIAL

GUIA DE LABORATORIO 7

FISICA II – 3 SEMESTRE

TITULO: CIRCUITO EN SERIE Y CIRCUITO PARALELO

1. TEMA: APLICACIÓN DE LAS LEYES DE KIRCHOFF Y LEY DE OHM PARA EL ANALISIS

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVOS GENERALES:

Análisis y metodología para el estudio de circuitos de corriente directa

2.2OBJETIVOS ESPECIFICOS

• A través de esta practica experimental, el estudiante podrá verificar la ley de omh, identificara y diferenciará comportamientos lineales y no lineales que presenten elementos de circuitos eléctricos y además aplicara técnicas de análisis sobre datos experimentales, discutidas en el laboratorio de física II.

• Verificar mediante el uso de un alambre, un amperímetro y un voltímetro, que la relación entre el voltaje en los extremos del alambre y la corriente que circula por ella, es constante.

• verificar que la resistencia equivalente a una asociación de resistencias en serie se obtiene sumando las resistencias conectadas.

• Verificar que la resistencia equivalente a una asociación de resistencias en paralelo se obtiene tomando el inverso de la suma de los inversos de las resistencias conectadas.

• comprobar que la suma de las caídas de tensión en cada una de las resistencias de un circuito serie es igual al voltaje o tensión de la fuente

3. INTRODUCCION

4. MARCO TEORICO

1. De el significado de la ley de omh en términos de la densidad de corriente y el campo eléctrico.

2. Explique el concepto de diferencia de potencial en los terminales de una resistencia.

3. Defina el significado de malla , lazo , nodo

4. Estudie y discuta el comportamiento de las corrientes eléctricas que fluyen desde y hacia un nodo en un circuito eléctrico.

5. MATERIALES E INSUMOS

-Una fuente de CC (0-10 Vcc)

-Dos voltímetros

-Un amperímetro

-Dos bornes con aislador

-10 cables

-2 bases cónicas

-1 interruptor

-1alambre de cobre

- 1 pinza cocodrilo

- Reóstatos de 100 , 200 0hmios, 330, 710

- Resistencia de 2500 o mayor.

- Dos portalámparas

- Dos lámparas de 4 voltios

6. PROCEDIMIENTO

6.1 Instale el circuito de la FIG 1.( ley de ohm )

FIG.1

Se establece el circuito de la FIG 1, seleccione un reóstato de 100 o 300 ohmios de valor nominal de resistencia y luego mida la resistencia con el ohmetro y consigne su valor en la parte superior externa de la TABLA1.

R= __________ Ω valor medido Escalas:

Amperímetro I m =______________ , Voltímetro V m = ______________

Tabla 1.

V (volt) I (amp) V ( volt ) I (amp)

1 9.5

2 8.5

3 7.5

4 6.5

5 5.5

5 4.5

7 3.5

8 2.5

9 1.5

10 0

En el circuito asegurase de la correcta conexión de los equipos de medida considerando su polaridad y la escala adecuada de trabajo.

Cuando encienda la fuente inicialmente, este seguro de que marca el valor mínimo, luego desde su dial aumente la tensión de voltio en voltio a partir de 1 voltio o un valor cercano (controle la correcta ejecución de este paso anotando las lecturas correspondientes del voltímetro), hasta llegar a 10 voltios y luego en forma descendente, desde 9.5 voltios disminuya hasta regresar a cero voltios. Tome también las lecturas respectivas en el amperímetro y consigne los datos en la tabla 1.

6.2 Tomar otro valor de resistencia FIG. 1 variando el reóstato para obtener otro valor de resistencia entre los terminales a y b. Mida el valor de R con el ohmetro y repita el procedimiento descrito en el numeral 1.4.1 y llene la tabla 1 nuevamente.

6.3 Instale el circuito de la FIG. 2

Fig. 2

a. Instale el circuito de la FIG 3 previamente con el ohmetro profesional mida cada resistencia y anote en la tabla 3.

TABLA 2

Resistencia Nominal Medido con el ohmetro Caida de tension

R1(Ω ) 330 V1 (Volt)

R2 (Ω) 710 V2 (Volt)

V (Volt)

Corriente I = _________ Amp

b. Cierre el interruptor S1 y anote la lectura del amperímetro A. Además mida las caídas de tensión en cada resistencia y consigne la información en la TABLA 2.

c. Reemplace la combinación de las resistencias, por un reóstato de valor nominal R = 3300 ohmios, de acuerdo con la figura 3. y empezando con el valor máximo de resistencia, varié el reóstato en sentido decreciente hasta obtener en el amperímetro la lectura registrada en la instrucción 6.3b y escríbala en la tabla 3.

FIG. 3

TABLA 3

Lectura del amperímetro (A) Req serie equivalente

Medida con ohmetro (Ω)

Tensión de la fuente V = __________ ( Volt)

d. Una vez realizado lo indicado en el paso anterior y sin mover el cursor del reóstato, mida su resistencia equivalente de la conexión serie. Llevar este valor a la tabla 3.

e. Verifique que la suma de las caídas de tensión medidas en la resistencia de 330 y 710 es igual al voltaje o tensión de la fuente.

6.4 Instale el circuito de la FIG. 4.

a. Mida la resistencia de cada reóstato con el ohmetro profesional, son los datos experimentales que serán anotados en la tabla 4.

TABLA 4

resistencia Nominal Medido con el ohmetro Intensidad de corriente en cada rama

R1 (Ω ) 100 I1( Amp)

R2 (Ω ) 330 I2 ( Amp)

I t (Amp)

Voltaje de la fuente V=_______________ Voltios

b. Cierre el interruptor y anote cada lectura de los amperímetros en la TABLA 4.

c. Reemplace la combinación en paralelo de las resistencias por el reóstato R = 100 Ω

de valor nominal, según se indica en la FIG. 5.

FIG. 5

d. tome el reóstato desde su máximo valor y en sentido decreciente, hasta obtener la mayor de las lecturas de corriente registrada en el numeral 6.4 b. y llene la tabla 5.

Tabla 5.

Lectura del amperímetro

(Amp) Req equivalente paralelo

Medida con el ohmetro

(Ω)

Tensión en la fuente V = __________ V (volt)

d. Una vez realizado lo indicado en la instrucción anterior y sin mover el cursor del reóstato, mida su resistencia con un ohmetro profesional y consigne este dato en la tabla 5. Compare este valor con la resistencia equivalente a la asociación paralela de resistencias.

8. ANALISIS DE LA LUDICA Y PREGUNTAS

8.1 Demuestre que la Req en la asociación serie de resistencia es mayor que cualquiera de las resistencias componentes Ri explique este resultado comparativamente con los datos experimentales.

8.2 Demuestre que la Req en la asociación paralelo de resistencias es menor que las resistencias componentes Ri. Y analice las diferencias con los valores experimentales.

8.3 Discuta y explique lo que sucede en un circuito serie si falla un elemento de la red.

8.4 Explique lo que pasa en un circuito paralelo si se interrumpe la corriente a través de uno de sus elementos.

8.5 Analice los valores experimentales comparativamente con los resultados analíticos.

8.6 Discutir la diferencia básica que existen entre los circuitos que asocian resistencias en serie con Asociaciones de resistencia en paralelo.

8.7 Identifique como son los circuitos domiciliarios.

8.8 Diseña y resuelva analíticamente y numéricamente un circuito mixto sencillo (no emplee mas de 5 resistencias).

8.9 Investigue sobre calibre de conductores eléctricos, clasificación de los calibres.

8.10 Alambres y cables comerciales

8.11 Capacidad de los conductores en amperios y tipo de aislamiento de los conductores.

8.12 Calcule la resistencia de un alambre de cobre Nº 14 de 1000 metros de largo.

9. CONCLUSIONES

10. BIBLIOGRAFIA

10.1 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD, Milton Gussow, M.S, editorial Mc GRAW- HILL

10.2 FISICA II, Serway, tomo II

10.3 Guia de laboratorio de física. Universidad Tecnológica de Pereira.

10.4 ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS EN INGENIERIA, William H. Hayt, Jr,Jack E. Kemmerly. Editorial McGRAW-HILL.

10.5 ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS BASICOS, John O´Malley. Editorial SCHAUM-McGRAW-HILL.

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