INFORME INFORME DE LAB L ABORATORIO ORATORIO
CIRCUITO CIRCUITO ELÉCTRICO ELEMENTAL EL EMENTAL MEDIDAS DE TENSIÓN NOMINAL, TENSIÓN DE FUNCIONAMIENTO
ENTREGADO POR: DANIELA ALARCÓN SOLERA KATHY KA THY LLORE LL ORENTE NTE JARAMILLO DIANA GALARCIO AGAMEZ IBETH BELTRÁN VILORIA OSCAR LEONES L EONES GUERRA GUERRA JAMINSO JA MINSO RUIZ RUIZ
ENTREGADO A: NICOLÁS DE LA ESPRIELLA VÉLEZ
FACULTAD FACULTA D DE EDUCACIÓN Y CIENCIAS CIENCIAS HUMANAS LIC. EN CIENCIAS CIENCIAS NATURAL ES Y EDUCACIÓN EDUCACIÓN AMBIENTAL AMB IENTAL UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
MONTERÍA MONTERÍA - CÓRDOBA
INFORME DE LABORATORIO FÍSICA II
CIRCUITO ELÉCTRICO ELEMENTAL Resumen: En este informe se estudiara el circuito eléctrico elemental, la forma como montar un circuito eléctrico, los aspectos fundamentales sobre el funcionamiento de un circuito eléctrico y la relación que existe entre sus componentes, así como también conocimientos elementales referentes a la continuidad eléctrica y el voltaje.
TEORÍA RELACIONADA: Un circuito eléctrico es una trayectoria o circuito bien definido por donde puede circular la corriente eléctrica, el circuito eléctrico elemental consta esencialmente de tres elementos que son: fuente de alimentación que es la que proporciona la tensión eléctrica o voltaje y puede estar representada por un generador, una pila etc. Conductores son los que sirven para canalizar la corriente eléctrica y se fabrican generalmente de cobre o aluminio, receptores son los diversos aparatos que trabajan con la electricidad para producir calor, movimiento, luz y sonido .
MONTAJE Y PROCEDIMIENTO: Se montó el siguiente circuito:
+ V=1.5V __
2.2 V
Los materiales que utilizamos fueron los siguientes: Placa reticular, interruptor, portalámparas, lámparas: 2,2V, 0.18A , 6V, 3W, caja para pilas, pilas de 1.5V, cables de conexión, pila de 1.5V, cables de conexión, pinzas de cocodrilo, multímetro digital. Colocamos en el panel reticular los elementos simbolizados en el esquema eléctrico tal como se muestra en la figura. Se comprobó con el multímetro el valor de la pila y se anotó el valor medido se comprobó además el valor de los voltajes directos y alternos de la fuente (asesorado por el profesor) Los cables de conexión pueden tomarse de cualquier color, el hecho de que el rojo se considere como positivo y el azul negativo es una simple conversión Se cerraba y se abría el interruptor (se encendía y se apagaba la lámpara) Cuando presionas el interruptor c onectando las puntas, el circuito se “cierra” y la corriente fluye, de lo contrario el circuito queda “abierto” y la corriente no puede fluir.
Cuando se prendió la lámpara se notó un brillo fuerte, al pasar de unos minutos se fue calentando, luego de eso se hizo la prueba de interrumpir el circuito en cualquier punto quitando un cable, se intercambió la posición del interruptor y la lámpara. Para concluir esta práctica se introdujo en el circuito una pinza de cocodrilo que se conectó a un cable y luego al panel reticulado y se alejó y acerco para observar lo que sucedía Luego se Repitió el anterior procedimiento reemplazando la pila por una fuente de voltaje DC ajustada a 6 V con el multímetro y utilizando ahora una lámpara de 6 V. Se armó el circuito y luego se cerró y se abrió el interruptor observándose que al cerrarse el circuito, se encendía la bombilla con una luz tenue y al abrirse se apagaba. Al interrumpir el circuito en cualquier punto se observa que la lámpara se apaga. Al intercambiar la posición del interruptor y la lámpara, no sucede nada es decir el bombillo sigue encendiéndose. Al conectar el polo negativo de la pila y la fuente de voltaje al panel reticulado y el contacto inferior del portalámparas en cualquier punto se observa que se enciende la lámpara y se puede concluir que el panel reticular es conductor. Al alejar y acercar las pinzas en el panel reticulado se observa que la bombilla enciende y que si se aleja o se acerca las pinzas, no influye en nada. Esto se observó Para ambas fuentes de alimentación, Es decir para la pila y la fuente de voltaje.
ANÁLISIS Y RESULTADOS
El circuito eléctrico está constituido por una fuente de poder o alimentación que es la que proporciona la tensión eléctrica, los cables conductores en este caso rojo y azul son los que sirven para canalizar la corriente eléctrica y una bombilla que es el elemento capaz de aprovechar el paso de la corriente eléctrica en este caso trabajamos con lámparas de 2,2V, 0.18 A , 6V, 3W. La parte de este circuito eléctrico elemental que se encarga de controlar el paso de la corriente eléctrica a través de él , es el interruptor así, cuando este se encuentra cerrado hay paso de corriente y cuando se abre se cierra el paso de la En estos circuitos el intercambio de los componentes lámpara – interruptor, no produce ninguna Además se puede ver mediante las practica que el orden de posición de la bombilla no implica que esta encienda con la misma intensidad en cada ubicación, de igual manera se asimila o se entiende que el panel reticulado al adaptarlo al circuito funciona como un conductor más de corriente como lo suelen hacer los cables; por tal motivo la bombilla enciende sin ningún tipo de problemas; así mismo pasa cuando se alejan y se acercan los cables en el panel reticulado, en este caso la intensidad de corriente es la misma en todo el sistema lo que implica que la bombilla encienda con la misma intensidad en todos los casos .
RESULTADOS PILA
FUENTE DE VOLTAJE
Pila de 1.5 V Voltaje medido V= 1.377
Voltaje medido V= 5.86
Lámpara de 2.5 V
Lámpara de 6 V
CONCLUSIÓN
Los anteriores resultados han sido obtenidos al realizar el montaje de un circuito eléctrico elemental y de analizar sus componentes y como se relacionan estos entre si dentro del circuito. A partir de esto podemos concluir que:
En esta práctica de laboratorio aprendimos como armar un circuito eléctrico con cada uno de los instrumentos de medición y materiales dados por la profesora. El flujo de corriente funciona por un circuito de una manera tal que por un lado es positivo y el otro negativo, por lo tanto, debemos tener mucho cuidado a la hora de armar el circuito, y saberlo hacer, para evitar posibles daños causados por el encuentro de cargas mal puestas. Para poder medir el voltaje se emplea el voltímetro. PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS
1. ¿Qué componentes forman un circu ito de iluminación elemental?
Un circuito eléctrico es una trayectoria o camino bien definido por donde puede circular la corriente eléctrica. El circuito eléctrico elemental consta esencialmente de tres elementos que son: Fuente de alimentación.- es la que proporciona la tensión eléctrica y puede estar representada por un generador, una pila, etc. Conductores.- son los que sirven para canalizar la corriente eléctrica y se fabrican generalmente de cobre o aluminio. Receptores.- son los diversos aparatos que trabajan con la electricidad para producir calor, movimiento, luz. 2. Dibuja cada uno de los símbolos de conexión y escribe debajo su nom bre.
3. ¿Qué func ión desempeña el interr uptor?
Un interruptor es parte de un circuito eléctrico, el que permite interrumpir el paso de la corriente eléctrica o también desviarlo a otro conductor. El ejemplo más simple es el "switch" que tenemos en casa para apagar o prender las luces, elemento mecánico con contactos que se juntan o separan para dejar o no pasar la corriente eléctrica: si te fijas incluso en el hogar encontramos interruptores de diferentes tipos, como el de muralla (una posición es apagado y otro encendido) y el de las lámparas (el mismo botón se presiona para apagar o prender la luz).
4. ¿Qué efecto produce el interruptor en la posición de los compon entes (lámparainterruptor).
Al intercambiar los componentes en un circuitoeléctrico este sistema sigue funcionando igual, laen ergía sigue circulando mientras el circuito estecerrado. Lo que se pudo observar en la práctica que cambio fue el signo del valor del voltaje medido en la lámpara esto debido a que el voltio es una diferencia de potencial. 5. ¿Qué es lo qu e sucede al utilizar el panel reticu lado com o un elemento más del circu ito (explique). Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones, puestos en contacto con un cuerpo cargado de electricidad, transmiten ésta a todos los puntos de su superficie, por lo que al utilizar el panel reticulado que es un material metálica como un elemento más del circuito este conduzca electricidad por el sistema y la lámpara encendida, pero al medir el voltaje nos dimos cuenta que era menor al que se producía cuando estaba conectado solo a la fuente.
INFORME DE LABORATORIO FÍSICA II MEDIDA DE TENSIÓN NOMINAL, TENSIÓN DE FUNCIONAMIENTO
RESUMEN En la siguiente práctica de laboratorio se medirá la tensión eléctrica mediante la utilización del voltímetro, teniendo en cuenta la escala adecuada en el momento de la medición del voltaje y adaptando los instrumentos utilizados a la tensión de funcionamiento más precisa. Se analizara la forma en que funciona y se desempeña la tensión nominal en un circuito en paralelo, para esto se usará un circuito simple formado de una fuente de poder, un interruptor y 3 lámparas, en las cuales se medirá su tensión para sacar conclusiones, esto se hace con lámparas de distinto voltaje. Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente, como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo. Pero gracias al efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son negativos, electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional
Teoría relacionada La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. Siempre que se mueven cargas eléctricas de igual signo se establece una corriente eléctrica. En un circuito por el que circula una corriente eléctrica representa la diferencia de potencial, es decir la tendencia que posee la corriente a circular pasando de un punto del circuito a otro que se halla aun potencial inferior. También es denominada como voltaje cuando se expresa en voltios (v) que es la unidad del sistema internacional de unidades para esta magnitud y para el potencial eléctrico. La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo eléctrico que es un campo conservativo. Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor se producirá un flujo de electrones. Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladara a través del conductor al punto de menor potencial y en ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesara cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico (ley de Henry). Este traslado de cargas es lo que se conoce como corriente eléctrica. Cuando se habla sobre una diferencia de potencial en un sólo punto o potencial se refiere a la diferencia de potencial entre este punto y algún otro donde el potencial se defina como cero. La mayor o menor tensión existente en el circuito condiciona, además de los utilizadores, también el tipo y la sección de los conductores, ya que para una misma energía eléctrica en circulación, al disminuir la tensión debe aumentar la intensidad de la corriente y viceversa. 1omo consecuencia! con un mismo conductor, aumentando la tensión es posible transmitir con una misma intensidad una mayor cantidad de energía eléctrica
MONTAJE Y PROCEDIMIENTO El objetivo de esta práctica es medir la tensión correctamente utilizando el multímetro en la posición del voltímetro, utilizar la escala apropiada del voltímetro cuando se vaya a medir tensiones y ajustar la tensión de funcionamiento de las lámparas utilizando el voltímetro y conociendo la tensión nominal. Contamos con los siguientes materiales: Placa reticular Interruptor Portalámparas Bombilla 6V, 6.3 V, 12V Caja para pilas Pila de 1.5 V Cable de conexión Fuente de voltaje Multímetro Digital
Para la realización de la práctica se hizo el montaje de la figura 1. Se colocó sucesivamente en el portalámparas, las lámparas indicadas en la lista de materiales (cerrando siempre el interruptor después de colocada la lámpara), ajustando la tensión de la fuente a la tensión nominal de la lámpara en cada caso. Se observó el brillo de la lámpara en cada caso y se hicieron las respectivas anotaciones. Se conectó un voltímetro directamente a la fuente de alimentación y otro al portalámparas. Se tuvo en cuenta la polaridad. Los cables de color sirvieron de ayuda. Se anotó los voltajes medidos para cada lámpara en la tabla de abajo. Se ajustó en la fuente una tensión inferior a la nominal para cada lámpara y se repitió lo anterior. Cuando se midió una tensión, se ajustó el instrumento y la escala superior .
RESULTADOS Y ANÁLISIS REFERENCIA NOMINAL
TENSIÓN DE FUNCIONAMIENTO(VALOR MEDIDO)
6V/3W
588
6.3/0.25A
6.06
12V/3W
11,81
Al montar un circuito de iluminación sencillo, donde la fuente de voltaje se ajustaba según fuese la bombilla que se quería poner en el circuito, que podía ser de 12V, 6.3V, 6V y de esa forma no brindarle poco voltaje a la bombilla o demasiada y quemarla, para eso se usaba el multímetro en forma de voltímetro, luego se comenzó a medir la intensidad con el multímetro en forma de amperímetro en varios puntos para comprobar si era igual en todos los puntos. Al medir la intensidad con diferentes bombillas de diferentes voltajes, por lo tanto también diferente el voltaje que se suministraba por la fuente, se observó que la intensidad era mayor cada vez que el voltaje fuera menor, hasta el momento donde se midió la intensidad de la bombilla de menos voltaje y lo que se pudo observar en el amperímetro fue que la intensidad no siguió ascendiendo, y mostro un número menor al de las demás pruebas con mayor voltaje, entonces no es del todo cierto que a menor voltaje mayor intensidad.
CONCLUSIÓN En la anterior práctica de laboratorio donde se obtuvieron los anteriores resultados aprendimos que la tensión, el voltaje o diferencia de potencial es una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito cerrado. La diferencia de potencial es el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico, sobre una partícula cargada, para moverla de un lugar a otro. Pudimos observar y aprender sobre la tensión nominal, siendo este el valor convencional de la tensión con la que se denomina un sistema o instalación y, para los que ha sido previsto su funcionamiento y aislamiento.
Preguntas complementarias
¿QUE DEBES TENER EN CUENTA AL CONECTAR UN APARATO ELÉCTRICO A UNA FUENTE DE CORRIENTE? 1. No provocar ningún cortocircuito 2. Tener bien aislado (eléctricamente) las partes metálicas de las que habrá contacto con las personas. 3. Caída de tensión 4. Potencia de consumo 5. Polaridad de la fuente de alimentación 6. Buen estado de los contactos (una mala conductividad en los bornes o contactos y puede quemar la fuente de alimentación o crear una fuga eléctrica) 7. El Amperaje es lo más importante si la fuente a la que lo conectas es un ejemplo de 30 amperes y el equipo que conectas es de 2 amperes pues lo quemas en el momento a parte debes de tener en cuenta el voltaje que también es importante.
¿ QUE NECESITAS CUANDO SE QUIERE AJUSTAR UNA TENSIÓN EXACTA A UN CIRCUITO? Si es que se necesitas ajustarla a un determinado valor (es decir ajustarla y medirla), en principio hay un instrumento conocido como voltímetro, que puede venir integrado a un multímetro Y si el objetivo es llevarla a un determinado valor o variarla: Si el consumo del aparato es fijo y dispones de una tensión más elevada, lo único que debes hacer es intercalar en serie una resistencia que te permitirá "quemar" el voltaje excedente. Hay algunas consideraciones al respecto, pero eso es lo básico. Si la necesitas fija (la tensión) existen circuitos integrados reguladores fijos que te la pueden proveer. Si la tensión ha de ser variable en un determinado margen, con esos mismos integrados, se pueden hacer algunas maniobras (colocando otros componentes electrónicos) para hacerlo así. Estos dos últimos circuitos se regulan normalmente variando una resistencia. A ésa resistencia "variable" se le llama potenciómetro, y no es más que una resistencia por la que se desliza una derivación. Así, a medida que te alejes de uno de los extremos conectados, tendrás más resistencia intercalada. ¿COMO SE DENOMINA EL TIPO DE CONEXIÓN DEL VOLTÍMETRO?¿ POR QUE SE UTILIZA ESTA CONEXIÓN EN PARTICULAR PARA ESTE CASO El voltímetro se debe conectar en paralelo. Es decir la "carga donde medirás". Sin desconectar, colocas una punta del instrumento en cada punta de la carga.
: carga... resistencia, ampolleta etc...
R
La tensión eléctrica (mal llamada voltaje) se define como la diferencia de potencial eléctrico que hay entre dos puntos de un circuito. Por eso es que el voltímetro se conecta en paralelo, porque tiene que ser entre estos dos puntos; es la caída de tensión entre dos puntos, y no se podría medir en serie ya que ahí se estaría midiendo el paso de corriente. ´
BIBLIOGRAFÍA REFERENCIAS Serway, R. Física Tomo 2. 7 Edició n Paul Tipler. Física.Tomo2 http://www.cmfpllodio.com/web/tpie/seguridad/seguridad_en_las_instalaciones_electrotcni cas.html. http://www.info-ab.uclm.es/labelec/Solar/Componentes/Teoria%20de%20resistencias.htm.
1. TEORÍA RELACIONADA
