informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.

8/15/2019 informe de Fisica 2. tema circuitos electronicos.

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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


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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.


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3. MATERIALES

Cables de conexión

Fuente de alimentación

Multímetro

Tarjeta de experimentación


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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


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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)


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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)


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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:


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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.


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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 :


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→

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.


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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


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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.

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