Date post: | 07-Jul-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | nander-acosta-oyarce |
View: | 230 times |
Download: | 0 times |
of 14
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
1/14
LABORATORIO
DE FISICA IIICIRCUITOS DE
CORRIENTE
CONTINUA
FISICA IIIProfesor: Saúl
Sánchez Járez
Al!nos:"a!án #en$raL%n&erAcos$a O'arceNan&er()!ez (arc*aU+al&o
Bac%l%o Olaza+alL%s ,%-elLara Nre.a L%s,%-elCasas Tero
Jona$han
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
2/14
CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA
I.INTRODUCCION
Las resistencias eléctricas pueden ser usadas para diversos fines, tales como,
divisores de potencial, calentadores eléctricos, conductores de electricidad oasociadas convenientemente en la constitución interna de instrumentos de
medida de voltajes y corrientes. Las redes de resistencias y generadores de f.e.m.
en las que no hay agrupaciones sencillas, presentan problemas complejos que se
resuelven por medio de las reglas de Kirchhoff.
II.OBJETIVOS
Mediante el desarrollo de esta experiencia es posible lograr lo siguiente
• !eterminar experimentalmente las resistencias equivalentes en circuitos en
serie y en paralelo
• "nali#ar el comportamiento de voltaje y corriente en redes de resistencias
que contienen f.e.m.
• $eali#ar la verificación experimental de las leyes de Kirchhoff aplicados a
circuitos simples de agrupamiento de resistencias.
III. FUNDAMENTO TEORICO
%ara iniciar el estudio de las reglas de Kirchhoff es necesario definir algunosconceptos importantes tales como
&udo %unto de la red donde se unen tres o m's conductores.
Malla (ucesión de ramas que forman un conductor cerrado.
$ama )s el conjunto de aparatos situados entre dos nudos consecutivos.
)n la figura *+, se identifica a los puntos - y como nudos/ luego, el n0mero de
mallas es tres y se pueden representar en este caso particular por las letras
"1-" , -!) y "1!".
LABORATORIO DE FISICA III UNAC-FIME
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
3/14
igura *+ -ircuito de corriente continua.
2.+ $eglas de Kirchhoff
Las redes en las cuales las resistencias no forman agrupaciones sencillas en
serie o en paralelo, o en las que existen generadores de f.e.m. en paralelo, nopueden resolverse, en general, por el método de la resistencia equivalente.
3ustav $obert Kirchhoff *+4567+448 enuncio por primera ve# dos reglas que
permiten resolver tales problemas sistem'ticamente.
2.+.+ $egla de los nudos
La suma de las intensidades de las corrientes que llegan a un nudo es igual a la
suma de las corrientes que salen de él, es decir
∑ ik =0
2.+.5 $egla de las mallas
La suma algebraica de las elevaciones y las ca9das de potencial en cualquier
recorrido cerrado *malla en un circuito es cero, teniendo en cuenta esto se puede
escribir
∑ ε−∑ IR=0
2.5 "grupaciones de resistencias
La mayor parte de los circuitos eléctricos no contienen un solo generador y una
sola resistencia exterior, sino que comprenden cierto n0mero de f.e.m.,
resistencias y otros elementos tales como condesadores, motores, etc,
conectados entre s9 de un modo m's o menos complicado. )l término general
aplicado a tales circuitos es el de red. " continuación consideramos algunos de
los tipos m's sencillos.
2.5.+ $esistencia en serie
-uando varios conductores de resistencias $+, $5,:..,$n, est'n conectados en
serie tal como se ve en la figura *5, ellos est'n recorridos por la misma corriente
;.
igura *5. "grupamiento de resistencias en serie.
LABORATORIO DE FISICA III UNAC-FIME
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
4/14
%ero la diferencia de potencial < en los bornes del conjunto es la suma de la
diferencia de potencial entre las extremidades de cada conductor, o sea
V = R1 I + R2 I + R3 I … …+ Rn I =( R1+ R2+ R3… .+ Rn ) I
!onde
R=∑i=1
n
R i
%or tanto una resistencia equivalente ser' la suma algebraica de las magnitudes
de las resistencias conectadas en serie.
2.5.5 $esistencia en paralelo
%ara el caso donde n resistencias $+,$5,$2,:..,$n se encuentren conectadas en
paralelo entre dos puntos " y 1 tal como se muestra en la figura *2. !e acuerdo
al car'cter conservativo de la corriente, la intensidad ; que llega al punto " por el
hilo principal es igual a la suma de las intensidades ;+=,;5=;2=:=;n que parten de "
en las diferentes derivaciones, es decir
3… … .+¿ I n2+¿ I ¿1+¿ I ¿ I = I ¿
LABORATORIO DE FISICA III UNAC-FIME
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
5/14
igura *2 "grupamiento de resistencias en paralelo.
-omo las resistencias se encuentran sometidas a la misma diferencia de
potencial A−¿V B
V =V ¿ , entonces
I 1=
V
R1
, I 2=
V
R2
, I 3=
V
R3
, … … , I n=V
Rn
Luego usando la ecuación *>, se tiene
I =V
R1
+V
R2
+V
R3
,……+V
Rn ? I
V =
1
R1
+ 1
R2
+ 1
R3
+…+ 1
Rn=
1
R
)sto demuestra que el conjunto de conductores es equivalente a una resistencia
0nica $, tal que
1
R=∑
i=1
n1
Ri
2.2 $edes de resistencias que contienen f.e.m.
La disposición de dos o m's generadores de f.e.m. no queda definida 0nicamentediciendo que est'n conectados en serie o en paralelo/ por ejemplo dos pilas en
LABORATORIO DE FISICA III UNAC-FIME
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
6/14
serie pueden conectarse cono se muestra en la igura *6a o bien como en *6b.
La conexión seg0n *6a es la asocian en serie propiamente dicha/ la conexión
seg0n *6b es en oposición. @na agrupación como la de la igura *6c se
denomina en paralelo, con los polos iguales unidos, y la de *6d, en paralelo, con
los polos distintos unidos.
igura *6 "grupamiento de f.e.m.
"unque las pilas de los esquemas *c y *d se hallan en paralelo en cuanto
concierne al resto del circuito, cada una de estas agrupaciones en si misma forma
un circuito cerrado, con las pilas en oposición en el primer caso, y en serie
propiamente dicha en el segundo. %or lo tanto, las expresiones en serie y en
paralelo no se excluyen mutuamente. )n cada caso la f.e.m. equivalente es la
suma algebraica de cada una de la f.e.m., y la resistencia interna equivalente es
la suma aritmética de las resistencias internas/ luego la intensidad de corriente se
calcula de
i= ∑ ε R+∑ r
-uando varios generadores cuya f.e.m. son iguales se conectan en paralelo, con
los polos iguales unidos, en la forma que muestra la igura *6c la f.e.m.
equivalente es igual a la de un solo generador y la resistencia interna equivalente
se calcula por el método usual para las resistencias en paralelo. -uando los
generadores tienen f.e.m. distinta o est'n conectados como en la igura *6d, el
problema se complica y su resolución requiere métodos m's generales.
LABORATORIO DE FISICA III UNAC-FIME
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
7/14
IV. MATERIALES Y EQUIPOS
V. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES
%rocedimiento para -onfiguración de )quipos y "ccesorios
a. ;6; 06 Sensor &e ?ol$a@e CI;678 0; Fen$e &e ?ol$a@e SE527 05 Res%s$enc%as 07= 6;7= 077=
887
2000
> Ca+les &e cone%)n
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
8/14
c. (eleccionar el Aamplificador de potenciaB de la lista de sensores y efectuar la
conexión a la interface usando cables para transmisión de datos seg0n indicando
por !ata (tudio.
d. )fectué la calibración para este sensor indicando salida de voltaje continuo con
una variación de C.+< y una frecuencia de muestreo de >CD# en voltaje ycorriente.
e. 3enere una gr'fica para cada uno de los par'metros registrados por el
amplificador *voltaje y corriente.
%rimera "ctividad *agrupamiento de resistencias
a. -onecte los terminales del amplificador en las entradas del laboratorio "-E!-.
b. -ierre el circuito con dos resistencias de +CF conectadas en serie, tal como se
muestra en la igura *>a, empleando para ello los cables de conexión
proporcionados.
c. -on el amplificador de potencia encendido, pulse el botón A;nicioB para iniciar la
toma de datos, realice la medición durante cinco segundos y luego varié el voltaje
aumentando C.+< por ve#/ repita, este proceso hasta alcan#ar +.C
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
9/14
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
10/14
Grafica Volta! "# Corri!$t!.
RESISTENCIAS EN PARALELO
h. -ierre el circuito con dos resistencias de +CF conectadas en paralelo, tal como
se muestra en la igura *>b, empleando para ello los cables de conexión
proporcionados.
i. -on el amplificador de potencia encendido, pulse el botón A;nicioB para iniciar la
toma de datos, realice la medición durante cinco segundos y luego varié el voltaje
aumentando de C.+< por ve#/ repita, este proceso hasta alcan#ar +.C
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
11/14
J. 3enere una gr'fica voltaje vs. -orriente y determine el valor de la pendiente.
l. -alcule el valor de la resistencia equivalente.
m. $ealice las operaciones correspondientes y obtenga el error absoluto y
porcentual respecto al valor teórico obtenido con la ecuación *4.
Gabla *5 !atos de corriente y voltaje agrupamiento de resistencias en paralelo
5. 2.2
-orriente*"mperios
C.C+ C.CH C.+5 C.+4 C.5> C.25 C.66 C.>+ C.>4
$esistenciaequivalente teórica
*Ihmios>.C Ihmios
$esistencia equivalenteexperimental *Ihmios
>.2H84 Ihmios
)rror absoluto )rror porcentual
Grafica Corri!$t! "#. Ti!%&o'
Grafica Volta! "# Corri!$t!.
LABORATORIO DE FISICA III UNAC-FIME
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
12/14
VI. CUESTIONARIO
LABORATORIO DE FISICA III UNAC-FIME
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
13/14
CONCLUSIONES
LABORATORIO DE FISICA III UNAC-FIME
8/18/2019 Circuitos Paralelo Serie
14/14
-Realizadas las experiencias se comprobo que existe una dependencia lineal en
un sistema de voltaje versus intensidad obteniéndose una constante de
proporcionalidad, la resistencia, que es lo que sostiene la Ley de Ohm.
-
BIBLIOGRAFÍA.
Libros73@;" !) L"1I$"GI$;I !) ;(;-" ;;; @&"-.7)M"&(K;, (ears, 9sica @niversitaria, Gomo ;;7()$"N O))GG, 9sica para ciencias e ingenier9a, Gomo ;;