Universidad Nacional Abierta Abierta y a Distancia – UNAD UNAD - Vicerrectoría Vicerrectoría Académica Académica y de Investigación - VIACI VIACI Escuela de Ciencias Básicas Tecnología Tecnología e Ingeniería Programa: Ingeniería Electrónica Curso: Análisis Análisis de circuitos Código: 243003
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
GUÍA DE LABORATORIO UNIDAD 1 (Paso 1)
243003 – ANÁLISIS DE CIRCUITOS ING !ANUEL ENRI"UE #AGNER !ENDIVELSO (D$%&'o% Na'$oa*)
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CRONOGRA!A El curso de Análisis de circuitos es de tipo metodológico, de 4 créditos académicos, y dentro dentro de su diseño involucra involucra la realización realización de 4 encuentros prácticos prácticos presenciale presenciales, s, uno por cada unidad. Los encuentros serán programados de manera autónoma por cada centro, de acuerdo a la disposición de espacios y docentes. Es necesario que el estudiante realice previamente la inscripción a través del campus. Las fecas de los 4 encuentros de!en estar dentro del siguiente rango"
20 -& &%&%o a* 14 -& ao -& 201/
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CRONOGRA!A El curso de Análisis de circuitos es de tipo metodológico, de 4 créditos académicos, y dentro dentro de su diseño involucra involucra la realización realización de 4 encuentros prácticos prácticos presenciale presenciales, s, uno por cada unidad. Los encuentros serán programados de manera autónoma por cada centro, de acuerdo a la disposición de espacios y docentes. Es necesario que el estudiante realice previamente la inscripción a través del campus. Las fecas de los 4 encuentros de!en estar dentro del siguiente rango"
20 -& &%&%o a* 14 -& ao -& 201/
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El curso ace parte del campo de formación ciencias !ásicas de ingenier#a, el cual permite desarrollar redes de elementos eléctricos y electrónicos $L%& $esistencias, 'ndu 'nduct ctan anci cias as,, %o %ond ndens ensad ador ores( es(,, dise diseño ño de %irc %ircuit uitos os &$L% &$L%(, (, y las las e)pr e)presi esion ones es matemáticas que descri!en su comportamiento y esta!lecen relaciones entre las varia!les y parámetros eléctricos, a través de métodos de análisis de circuitos.
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I%o-,''$5
*esarrollo de los elementos de circuitos eléctricos y las varia!les eléctricas usadas para descri!irlos.
6,s$$'a'$5
+e desarrolla en el estudiante una serie de a!ilidades cognitivas y representativas, que inician con una serie de tareas para lograr a!ilidades matemáticas y gráficas, complementadas con el maneo maneo de compon component entes es f#sicos f#sicos,, con lo cual se ace posi!le evidenciar los conceptos !ásicos de diseño, permitiendo de esta manera, diseñar, implementar y simular circuitos electrónicos.
P%o75s$os8 El estudiante resuelve circuitos resistivos a través del uso de diagramas eléctricos y ley de -m para ara all allar ar varia!l ia!les es
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DENO!INACIN DE LA PRÁCTICA
A9*$s$s -& , '$%',$o %&s$s$+o $:o
N;&%o -&
%uatro &4( por práctica
C,%so &+a*,a-o 7o% 7%o&'o S&=,%$-a- $-,s%$a*
+i %onocimiento de riesgos en el maneo de varia!les eléctricas.
DESCRIPCIN DE LA PRÁCTICA PRACTICA NO 01 – ANÁLISIS DE UN CIRCUITO RESISTIVO !I>TO T$7o -& 7%a'$'a ?o%as -& *a 7%a'$'a T&9$'as -& *a 7%9'$'a
/resencial > Auto0dirigida > $emota -tra 1%uál %uatro &4( 2aria!les del %ircuito Eléctrico" %orriente, 2oltae, /otencia y Energ#a +istemas *e 3nidades. Elementos de %ircuito, instrumentos de medición. %ircuitos $esistivos
@,-a&a'$5 T&5%$'a El estudiante de!e tener conocimientos matemáticos !ásicos previos, que le
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%alcule la tensión U 8. 6. El circuito en paralelo representado a continuación tiene las resistencias R= > =7 ?, R6 > 67 ? y R8 > 87 ?.
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1%uál es el valor de la tensión U B 4. En el ensayo siguiente se de!e e)aminar e)perimentalmente el circuito equivalente de alimentación de corriente o!servado en la página anterior y que corresponde a un ve#culo. La medición de corriente se llevará a ca!o por medio de una resistencia de medición &sunt(. +i se dispone de un mult#metro
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Io%& o 7%o-,'os a &%&=a% El estudiante presenta un documento con los siguientes elementos" • • • • • •
/ortada 'ntroducción -!etivos Análisis aplicando formulas del circuito propuesto %onclusiones $eferencias !i!liográficas
R&a*$&a'$5 La realimentación de la práctica será realizada por el tutor que dirige el la!oratorio en cada %EA*, %%A2 o %E$E+ al término de la práctica.
SISTE!A DE EVALUACIN A,o&+a*,a'$5
La desarrolla el estudiante, de manera individual, a través de eercicios realizados. *esarrollada por el tutor de la práctica so!re
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GUÍA DE LABORATORIO UNIDAD 2 (Paso 2)
243003 – ANÁLISIS DE CIRCUITOS ING !ANUEL ENRI"UE #AGNER !ENDIVELSO (D$%&'o% Na'$oa*)
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El curso ace parte del campo de formación ciencias !ásicas de ingenier#a, el cual permite desarrollar redes de elementos eléctricos y electrónicos $L%& $esistencias, 'nductancias, %ondensadores(, diseño de %ircuitos &$L%(, y las e)presiones matemáticas que descri!en su comportamiento y esta!lecen relaciones entre las varia!les y parámetros eléctricos, a través de métodos de análisis de circuitos.
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CARACTERÍSTICAS GENERALES
I%o-,''$5
*esarrollo de los elementos de circuitos eléctricos y las varia!les eléctricas usadas para descri!irlos.
6,s$$'a'$5
+e desarrolla en el estudiante una serie de a!ilidades cognitivas y representativas, que inician con una serie de tareas para lograr a!ilidades matemáticas y gráficas, complementadas con el maneo de componentes f#sicos, con lo cual se ace posi!le evidenciar los conceptos !ásicos de diseño, permitiendo de esta manera, diseñar, implementar y simular circuitos electrónicos.
P%o75s$os8
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DENO!INACIN DE LA PRÁCTICA
!o-os -& a9*$s$s -& '$%',$os %&s$s$+os
N;&%o -&
%uatro &4( por práctica
C,%so &+a*,a-o 7o% 7%o&'o S&=,%$-a- $-,s%$a*
+i %onocimiento de riesgos en el maneo de varia!les eléctricas.
DESCRIPCIN DE LA PRÁCTICA PRACTICA NO 02 – !TODOS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS RESISTIVOS
T$7o -& 7%a'$'a ?o%as -& *a 7%a'$'a T&9$'as -& *a 7%9'$'a
/resencial > Auto0dirigida > $emota -tra 1%uál %uatro &4( Análisis de nodos, análisis de mallas, supernodos, corrientes de malla, voltaes de nodos, supermalla, teorema de redes, superposición,
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D&s'%$7'$5 -& *a 7%a'$'a E:7&%$&o 1 S,7&%7os$'$5 En el e)perimento siguiente se de!e compro!ar el principio de superposición a partir del circuito equivalente de alimentación de corriente de un ve#culo. La imagen siguiente muestra nuevamente la red correspondiente con los valores de tensión y resistencia empleados dentro del marco de este curso.
En primer lugar, o!tenga por medio de cálculo las corrientes derivadas I :, I D e I L , al igual que la tensión de carga U L, a partir de las ecuaciones deducidas en
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'lustración =.
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Instrumentos K Instrumentos de medición K Voltímetro A, o tam!ién pulsando
la siguiente imagen y seleccione los austes que se detallan en la ta!la siguiente.
c. A!ra el instrumento virtual Amperímetro B a través de la opción de menJ Instrumentos K Instrumentos de medición K Amperímetro B, o tam!ién pulsando la siguiente imagen y seleccione los austes que se detallan en la ta!la siguiente.
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Io%& o 7%o-,'os a &%&=a% El estudiante presenta un documento con los siguientes elementos" /ortada 'ntroducción -!etivos Análisis aplicando formulas del circuito propuesto %onclusiones $eferencias !i!liográficas • • • • • •
R&a*$&a'$5 La realimentación de la práctica será realizada por el tutor que dirige el la!oratorio en cada %EA*, %%A2 o %E$E+ al término de la práctica.
SISTE!A DE EVALUACIN A,o&+a*,a'$5
La desarrolla el estudiante, de manera individual, a través de eercicios realizados. *esarrollada por el tutor de la práctica so!re el tra!ao realizado en la práctica.
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GUÍA DE LABORATORIO UNIDAD 3 (Paso 3)
243003 – ANÁLISIS DE CIRCUITOS
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INTRODUCCIN El curso ace parte del campo de formación ciencias !ásicas de ingenier#a, el cual permite desarrollar redes de elementos eléctricos y electrónicos $L%& $esistencias, 'nductancias, %ondensadores(, diseño de %ircuitos &$L%(, y las e)presiones matemáticas que descri!en su comportamiento y esta!lecen relaciones entre las varia!les y parámetros eléctricos, a través de métodos de análisis de circuitos.
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CARACTERÍSTICAS GENERALES
I%o-,''$5
*esarrollo de los elementos de circuitos eléctricos y las varia!les eléctricas usadas para descri!irlos.
6,s$$'a'$5
+e desarrolla en el estudiante una serie de a!ilidades cognitivas y representativas, que inician con una serie de tareas para lograr a!ilidades matemáticas y gráficas, complementadas con el maneo de componentes f#sicos, con lo cual se ace posi!le evidenciar los conceptos !ásicos de diseño, permitiendo de esta manera, diseñar, implementar y simular circuitos electrónicos.
P%o75s$os8
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DENO!INACIN DE LA PRÁCTICA
C$%',$os -& 'o%%$&& a*&%a
N;&%o -&
%uatro &4( por práctica
C,%so &+a*,a-o 7o% 7%o&'o S&=,%$-a- $-,s%$a*
+i %onocimiento de riesgos en el maneo de varia!les eléctricas.
DESCRIPCIN DE LA PRÁCTICA PRACTICA NO 03 – CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA T$7o -& 7%a'$'a ?o%as -& *a 7%a'$'a T&9$'as -& *a 7%9'$'a
/resencial > Auto0dirigida > $emota -tra 1%uál %uatro &4( Masores, leyes de @ircoff en el dominio de la frecuencia, métodos de análisis usando fasores, diagrama fasorial, análisis de potencia de corriente alterna, circuitos trifásicos, cone)iones OO, cone)ión P.
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•
medición, conectores puente(.
D&s'%$7'$5 -& *a 7%a'$'a E:7&%$&o 1 Co-&sa-o%&s R&a'a'$a 'a7a'$$+a En el e)perimento siguiente se determinará la reactancia capacitiva de un condensador con diferentes frecuencias y capacidades. /ara ello, se medirán los valores eficaces de corriente y tensión. La medición de corriente se puede llevar a ca!o indirectamente por medio de una resistencia de medición &sunt(, en conunción con el amper#metro virtual o, directamente, empleando el mult#metro
Noa8 /ara este e)perimento y los siguientes se recomienda incorporar la calculadora de RindoFs &%"R'H*-R+system86calc.e)e( al entorno del La!+oft de manera que se la pueda emplear sencillamente para cálculos intermedios. La incorporación se realiza por medio de la opción de menJ Herramientas | Ajustes....
+i desea realizar la medición de corriente por medio de la resistencia &sunt( y el amper#metro virtual, monte el circuito de e)perimentación representado a continuación.
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Ilustración 3. Coneiones e!erimentador " tar#eta Tomado de: $ucas %ulle $a&'o(t 20)*
+i desea emplear el mult#metro
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A!ra el instrumento virtual Generador de funciones a través de la opción de menJ Instrumentos K Fuentes de tensión K Generador de funciones , o tam!ién pulsando la siguiente imagen, y seleccione los austes que se detallan en la ta!la. Encienda a continuación el instrumento por medio de la tecla /-RE$.
A!ra el instrumento virtual Voltímetro A a través de la opción de menJ Instrumentos K Instrumentos de medición K Voltímetro A, o tam!ién pulsando la siguiente imagen y seleccione los austes que se detallan en la ta!la.
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%on la frecuencia de =77 Cz austada, esta!lezca el valor eficaz U de la tensión del condensador y el alor efica! I de la corriente del condensador y anote am!os resultados en la primera l#nea de la siguiente ta!la. A partir de ello, calcule el cociente de la reactancia &So!serve que la corriente se e)presa en mAT( y anote de igual manera el valor o!tenido en la ta!la. $epita a continuación el e)perimento para todos los valores de frecuencia indicados en la primera columna de la ta!la.
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capacidad total y su valor inverso en la segunda l#nea de la ta!la, mida a continuación la tensión y la corriente y, a partir de ello, determine el valor de la reactancia capacitiva y anote todos los valores en la segunda l#nea de la ta!la. A continuación, vuelva a modificar el arreglo e)perimental, de manera que en lugar de la cone)ión en serie se emplee una cone)ión en paralelo de %4 y %I, y anote los valores medidos correspondientes, y los resultados de los cálculos, en la tercera l#nea de la ta!la.
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el mult#metro
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+i desea utilizar el mult#metro
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Instrumentos K Instrumentos de medición K Amperímetro B, o tam!ién
pulsando la siguiente imagen, y seleccione los austes que se detallan en la ta!la.
%on la frecuencia austada de 67 Cz, esta!lezca el valor eficaz U de la tensión de la !o!ina y el valor eficaz I de la corriente de la !o!ina y anote am!os resultados en la primera l#nea de la siguiente ta!la. A partir de ello, calcule el cuociente de la reactancia &So!serve que la corriente se e)presa en mAT( y anote de igual manera el valor o!tenido en la ta!la. $epita a continuación el e)perimento para todos los valores de frecuencia indicados en la primera columna de la ta!la.
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2uelva a austar aora una frecuencia de 67 @Cz, repita la medición y anote los resultados en la primera l#nea de la ta!la siguiente.
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• • • • • •
/ortada 'ntroducción -!etivos Análisis aplicando formulas del circuito propuesto %onclusiones $eferencias !i!liográficas
R&a*$&a'$5 La realimentación de la práctica será realizada por el tutor que dirige el la!oratorio en cada %EA*, %%A2 o %E$E+ al término de la práctica.
SISTE!A DE EVALUACIN A,o&+a*,a'$5
La desarrolla el estudiante, de manera individual, a través de eercicios realizados. *esarrollada por el tutor de la práctica so!re el tra!ao realizado en la práctica.
?&&%o&+a*,a'$5
iene como o!etivo evaluar cualitativamente el desempeño de los participantes en el
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ING NANCY A!PARO GUACA (E+a*,a-o%a)
.IPA"UIRÁ 201/
INTRODUCCIN El curso ace parte del campo de formación ciencias !ásicas de ingenier#a, el cual permite desarrollar redes de elementos eléctricos y electrónicos $L%& $esistencias, 'nductancias, %ondensadores(, diseño de %ircuitos &$L%(, y las e)presiones matemáticas que descri!en su comportamiento y esta!lecen relaciones entre las varia!les y parámetros eléctricos, a través de métodos de análisis de circuitos.
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CARACTERÍSTICAS GENERALES
I%o-,''$5
*esarrollo de los elementos de circuitos eléctricos y las varia!les eléctricas usadas para descri!irlos. +e desarrolla en el estudiante una serie
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Co7&&'$as8 El estudiante utiliza la respuesta en frecuencia de los circuitos $L% para desarrollar filtros pasivos.
DENO!INACIN DE LA PRÁCTICA N;&%o -&
R&s7,&sa & %&',&'$a %uatro &4( por práctica +i %onocimiento de riesgos en el maneo de varia!les eléctricas.
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• • •
'nterfaz 3nirain0'. E)perimentador 3nirain0'. areta 3nirain0' 5%ircuitos de inductancias y condensadores5 +-46780 9;
•
areta 3nirain0' 5%ircuitos resonantes5 +-467=09+.
•
areta 3nirain0' 5ransformadores5 +-467=0QA
•
•
Accesorios de medición 3nirain0' &tareta de sunts, ca!les de medición, conectores puente(.
D&s'%$7'$5 -& *a 7%a'$'a E:7&%$&o 1 @$*%o PasaFBao En el e)perimento siguiente se analizará la influencia que eerce un filtro pasa !ao $% so!re una señal periódica no sinusoidal &en este caso, a manera de eemplo, una señal rectangular(. Aqu# resulta de especial interés la
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'lustración V. %ircuito e)perimental filtro pasa !ao
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A!ra el instrumento virtual Generador de funciones a través de la opción de menJ Instrumentos K Fuentes de tensión K Generador de funciones , o tam!ién pulsando la siguiente imagen, y seleccione los austes que se detallan en la ta!la. Encienda a continuación el instrumento por medio de la tecla /-RE$.
A!ra el instrumento virtual %sciloscopio a través de la opción de menJ Instrumentos K Instrumentos de medición K %sciloscopio , o tam!ién pulsando la siguiente imagen, y seleccione los austes que se detallan en la ta!la.
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1ué relación e)iste entre la frecuencia de corte y la distorsión de la señalB 1;unto con la atenuación de la amplitud, que otro efecto conduce a una mayor distorsión de la señalB
E:7&%$&o 2 @$*%o PasaFBa-a En el e)perimento siguiente se registrará y analizará la caracter#stica de amplitud de un filtro pasa !anda formado a partir de un filtro pasa !ao L$ y
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'lustración =7. %ircuito e)perimental pasa !anda omado de" Lucas Hulle La!+oft 67=I La siguiente imagen ilustra el montae e)perimental"
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A!ra el instrumento virtual Generador de funciones a través de la opción de menJ Instrumentos K Fuentes de tensión K Generador de funciones , o tam!ién pulsando la siguiente imagen, y seleccione los austes que se detallan en la ta!la. Encienda a continuación el instrumento por medio de la tecla /-RE$.
A!ra el instrumento virtual Voltímetro A a través de la opción de menJ Instrumentos K Instrumentos de medición K Voltímetro A, o tam!ién pulsando la siguiente imagen y seleccione los austes que se detallan en la ta!la. A continuación, a!ra el Voltímetro B y seleccione los mismos austes para este instrumento.
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Io%& o 7%o-,'os a &%&=a% El estudiante presenta un documento con los siguientes elementos" • • • • • •
/ortada 'ntroducción -!etivos Análisis aplicando formulas del circuito propuesto %onclusiones $eferencias !i!liográficas
R&a*$&a'$5 La realimentación de la práctica será realizada por el tutor que dirige el la!oratorio en cada %EA*, %%A2 o %E$E+ al término de la práctica.
SISTE!A DE EVALUACIN A,o&+a*,a'$5
La desarrolla el estudiante, de manera individual, a través de eercicios realizados.
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/ereda, ;. %onceptos Dásicos de %ircuitos. 3niversidad de %anta!ria. $ecuperado de" ttp"personales.unican.esperedapdfGApuntesGA%/resentacion0%onceptos0Dasicos0 %ircuitos.pdf