Upload
jluis-hbaltazar
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
1/13
UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SUR(UNTELS)
LABORATORIO DE FISICA IIEXPERIMENTO Nº 2
TEMA : CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
ALUMNO : HUAMANI BALTAZAR, JOSE LUIS
CODIGO : 2012200278
DOCENTE : SAN BARTOLOME MONTERO JAIME .H
VILLA EL SALVADOR, JUNIO DEL 2014
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
2/13
1. OBJETIVOS
Investigar la dependencia entre la corriente y la tensión aplicada a diversosdispositivos eléctricos: metales puros, aleaciones, semiconductores,eléctricos etc.
Verificar experimentalmente las leyes de Kirchhoff.
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
CIRCUITOS ELECTRICOS
RESISTENCIA VOLTAJE
Magnitud física que impulsa alos electrones a lo largo de unconductor de circuito cerrado.
Medida que indica la facilidadcon que una corriente eléctrica
puede fluir.
INTENSIDAD
Flujo de electrones de unacorriente por un circuito
cerrado.
LEY DE NODOSLa suma de las intensidades que entran
salen or un nodo es siem re cero.
CONEXIÓN EN PARALELO
Dónde:V: voltaje
I: intensidadR: resistencia
CONEXIÓN EN SERIE
LEY DE OHM
LEYES DE KIRCHHOFF
CONEXIONES
LEYES
1° LEY 2° LEY
LEY DE MALLASEn una malla la suma de las caídas detensión las fuentes es i ual a cero.
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
3/13
3. MATERIALES
Cables de conexión
Fuente de alimentación
Multímetro
Tarjeta de experimentación
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
4/13
4. PROCEDIMIENTO
3.1 Ley de ohm
a) Se instaló el circuito con una resistencia de 330Ω, con la fuenteapagada.
b) Luego se encendió la fuente y se midió la intensidad de corrienteque pasa por la resistencia para diferentes valores del voltajeaplicado por la fuente y con los resultados obtenidos se llenó latabla 1.
c) Con el circuito instalado anteriormente se cambió la resistencia porun foco pequeño de 3 voltios, midiendo la corriente en ella paradiferentes valores de voltaje tratando de que dicho voltaje no
supere los 3 voltios. Con los resultados obtenidos se llenó la tabla2.
d) Con el circuito del paso 2 se cambió la resistencia por un led y semidió la corriente para diferentes valores d voltaje y se llenó latabla 3.
3.2 Ley de Kirchhoff
a) Con las fuentes apagadas se instaló el circuito mostrado en laguía.
b) A continuación el profesor reviso el circuito. Se encendió lasfuentes y con la ayuda del amperímetro se identificó el sentido delas corrientes para cada una de las resistencias del circuito. Semidió las corrientes y voltajes en los elementos del circuito.
c) De forma similar a los paso 4 y 5 se cambió el valor de laresistencia de 3.3 kΩ por una de 100Ω y se anotó los resultadosen la tabla 5.
5. DATOS EXPERIMENTALES
1 2 3 4 5 6 7 8 9
3.02 6.06 9.25 12.25 15.17 18.30 21.41 24.38 23.25
1 2 3 4 5 6 7 8 9
TABLA 1
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
5/13
1 2 3 4 5 6 7 8 9
50.7 76.5 81.2 83.6 185.8 88.9 92.3 96.3 100.1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
TABLA 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 0 0 0.02 0.66 6.50 11.81 20.8 25.79 34.3 37.5
1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0
TABLA 3
4.64 4.64 ←
2.10 6.97 →
4.64 0.84 →
4.64 11.87 → 2.52 6.1 ←
TABLA 4
9.38 9.38 ←
21.17 2.151 →
11.91 3.96 ←
9.38 11.85 →
11.92 6.1 ←
TABLA 5
6. ANÁLISIS DE DATOS.
6.1 Gráfico de la tabla 1
y = 0.3483x - 0.1908
R² = 0.9955
0
2
4
6
8
10
0 5 10 15 20 25 30
V o l t a j e
( V )
Intensidad (mA)
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
6/13
La ecuacion del ajuste de la recta es : y = 0.3483x - 0.1908
En la ecuacion la pendiente de la recta es 0.3483 kΩ representa laresitencia utilizada con un error de 5.54 % de 330Ω. Y 0.1908 representa
el voltaje inicial.
6.2 Grafico de la tabla 2
La ecuacion resultado del ajuste de curvas es y = 0.0009x2 + 0.1489x -14.235 podemos notar que no se cumple la let de ohm.
6.3 Grafica de la tabla 3
y = 0.0009x2 + 0.1489x - 14.235
R² = 0.9912
02
4
6
8
10
0 20 40 60 80 100 120
V o l t a j e ( V )
Intensidad (mA)
y = 12.831x2 - 30.652x + 17.337
R² = 0.9811
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
I n t e n s i d a d ( m A )
Voltaje (V)
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
7/13
La grafica muestra el comportamiento polinomial de segundo grado y =12.831x2 - 30.652x + 17.337 que tiene como intensidad respecto a lasdiferentes voltajes. Para voltajes menores a 1.6 no se registra intensidadalguna. También se pudo notar que a partir de los 17.337 a 2 voltios segúnla ecuación se pudo notar que el led mostraba señal de intensidad o
luminosidad.
6.4 Análisis de los datos de la tabla 4.
Hallando la ecuaciones
Ley de nodos en “a “
Respetando los sentidos se obtiene la ecuación:
Ley de mallas para el circuito
De la malla izquierda se obtiene la ecuación:
De la malla derecha se obtiene la ecuación:
Del circuito mayor se obtiene la ecuación:
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
8/13
Verificando los datos en las ecuaciones
De la ecuación :
→
De la ecuación :
→
De la ecuación :
: →
De la ecuación :
Con los análisis hechos se pudo verificar que los resultados sonaproximadamente iguales pues son mínimos los márgenes de error y quede todos modos se puede comprobar que las leyes de Kirchhoff se cumplen
tanto la ley de nodos como la ley de mallas.
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
9/13
5.5 ANALIS DE LOS DATOS DE LA TABLA 5
Hallando la ecuaciones
Ley de nodos en “a “
Respetando los sentidos se obtiene la ecuación:
Ley de mallas para el circuito
De la malla izquierda se obtiene la ecuación:
De la malla derecha se obtiene la ecuación:
De la malla más grande se obtiene la ecuación:
Verificando los datos en las ecuaciones
De la ecuación :
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
10/13
→
De la ecuación :
→
De la ecuación :
→
De la ecuación :
Con los análisis hechos de manera análoga a la anterior tabla se pudo
verificar que los resultados son aproximadamente iguales pues sonmínimos los márgenes de error y que de todos modos se puede comprobarque las leyes de Kirchhoff se cumplen tanto la ley de nodos como la ley demallas.
7. RECOMENDACIONES
Para posteriores trabajos de laboratorio se recomienda analizar de maneraobjetiva y minuciosa las indicaciones que se nos da en el laboratorio asícomo también revisar libros y publicaciones de confianza.
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
11/13
EL AMPERIMETRO
CONCEPTO:
Amperímetro es un instrumento que se utiliza para medir la intensidad de
corriente que está circulando por un circuito eléctrico. Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y unmiliamperímetro en milésimas de amperio.
En términos generales, el amperímetro es un
simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de
corriente), con una resistencia en paralelo, llamada "resistencia shunt".Disponiendo de una gama de resistencias shunt , se puede disponer de un
amperímetro con varios rangos o intervalos de medición. Los amperímetros
tienen una resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmio, con la
finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se
conecta a un circuito eléctrico.
PRINCIPIO DEL AMPERIMETRO
El amperímetro se basa en que la corriente eléctrica al circular por un cable
forma un campo magnético cuyo valor depende de la intensidad de la
corriente. La "fuerza" de ese campo se puede detectar por la fuerza sobre
un imán situado en ese campo.
Si al imán se le acopla una aguja que se mueve sobre una escala cuando
gira el imán, ya tenemos un aparato que detecta el paso de corriente
(galvanómetro) y si lo calibramos con resistencias internas para que se
mueva más o menos según la intensidad de corriente, tenemos un
amperímetro.
FUNCIONAMIENTO
Su funcionamiento está basado en uno de los principios fundamentales delelectromagnetismo que en su forma más simple nos indica que cualquiercorriente eléctrica pasa por un hilo conductor produce un campo magnéticoalrededor del mismo (similar al campo magnético de un imán),cuya fuerzadepende de la intensidad de la corriente que circule.
http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Galvan%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Galvan%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctrica
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
12/13
El amperímetro también contiene varias resistencias que se utilizan paracambiar su escala de medida. Se conecta en serie con el circuito, de formaque pasa la misma corriente por ambos.
Actualmente los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para lamedida de la caída de tensión sobre un resistor por el que circula lacorriente a medir. La lectura del conversor es leída por un microprocesadorque realiza los cálculos para presentar en un Display numérico el valor de lacorriente circulante, sobre la graduación en amperios original.
8. CONCLUSIONES
Las verificaciones echas para las leyes de Kirchhoff sonaproximadamente iguales pues siempre hay un pequeño margen de
error. Para el led no cumple con las leyes de Kirchhoff. El sentido de la corriente es muy importante para que podamos
encontrar las ecuaciones echas. Se tiene tener cuidado con el voltaje que se le puede dar aun led
pues este solo soporta 3 voltios. El sentido convencional de la intensidad de corriente sobre un
circuito cerrado es de mayor a menor potencial.
9. BIBLIOGRAFIA
Física tomo1, editorial Lumbreras Física 1 autor , Humberto Neira Física, Tipler, Paul A. Circuitos eléctricos, Morales G. López A.
http://www.ecured.cu/index.php?title=Display&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Display&action=edit&redlink=1
8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.
13/13