Informe numero 6 del laboratorio de fisica 3 de la Univeresidad Nacional Mayor de San MarcosFull description
UNIVERSIDAD NACIONAL NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINAS Y METALURGIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
PRACTICA 01 DE LABORATORIO DE FÍSICA III “MEDICIONES ELÉCTRICAS”
LABORATORIO DE FÍSICA III DOCENTE: FCO. ABELARDO HUAMÁN GUZMÁN
ALUMNO: OLIVERA TAPIA FABRICIO RUBÉN 175256
SEMESTRE: 2017 - II
CUSCO – PERÚ 2017 -1-
Contenido
A.
OBJETIVOS DE LA PRUEBA: ......................................................................................... 5
B.
MARCO TEÓRICO: ..............................................................Error! Bookmark not defined.
C. INSTRUMENTOS, EQUIPOS Y MATERIALES PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA:.......................................................................................................................................... 5 D.
PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA: .............................................................................. 7
E. RECOLECCIÓN DE DATOS: ............................................................................................... 7 F. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES ........................................................................... 8 G.
ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: ................................................................ 9
1) ¿QUÉ ES UN ACTIVO Y UN PASIVO? ......................................................................... 10 2) DEFINICIÓN LEY DE OHM ............................................................................................. 11 3) ¿CUÁNTOS TIPOS DE DIODO EXISTEN? .................................................................. 11 Los diodos son dispositivos semiconductores que permiten hacer fluir la electricidad solo en un sentido. La flecha del símbolo del diodo muestra la dirección en la cual puede fluir la corriente. ............................................................................................................. 11 Diodo LED (Light Emitting Diode).- Emiten luz cuando una pequeña corriente eléctrica pasa a través de ellos; este fue utilizado en la prueba para las lecturas del voltímetro y amperímetro. ........................................................................................................ 11
Diodos de señal (pequeña corriente).- Los diodos de señal son usados en los circuitos para procesar información (señales eléctricas), por lo que solo son requeridos para pasar pequeñas corrientes de hasta 100 mA. ............................................................. 11
Diodo de protección para relés.- Los diodos de señal son también usados para proteger transistores y circuitos integrados del breve alto voltaje producido cuando la bobina de un relé es desconectada. ....................................................................................... 12
Diodos rectificadores (grandes corrientes).-Los diodos rectificadores son usados en fuentes de alimentación para convertir la corriente alterna (AC) a corriente continua (DC), un proceso conocido como rectificación. .................................................................... 12
Los diodos zener.-Son utilizados para mantener un voltaje fijo. Están diseñados para trabajar de una forma confiable y no destructiva dentro de su zona de “ruptura” de manera que pueden ser utilizados en inversa para mantener bastante fijo el voltaje entre sus terminales. ................................................................................................................. 12
4) QUE ES CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA ................................ 12
CORRIENTE CONTINUA.- La corriente continua la producen las pilas, baterías y las dinamos. ............................................................................................................................... 12
Entre los extremos de cualquiera de estos generadores se genera una tensión constante que no varía con el tiempo. ................................................................................... 12 5) DEFINICIÓN LEY DE NODOS Y MALLAS ................................................................... 13 -2-
FIGURA N° 1: MULTIESTER DIGITAL ....................................................................................... 4 FIGURA N° 2: PROTOBOARD Y CABLES DE CONEXION .................................................. 5 FIGUR A N° 3 y FIG URA N° 4: AMPE R ÍME TRO Y VOLTÍMETRO ........................................ 6 FIGURA N° 5: RESISTENCIA DE 220Ω CODIFICACION DE COLORES ........................... 6 FIGURA N° 6: FUENTE DE ALIMENTACIÓN O TENSIÓN .................................................... 7 FIGURA N° 1: DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS PASIVOS ............................................... 10 FIGURA N° 2: DISPOSITIVO ELECTRÓNICOS ACTIVO ..................................................... 10 FIGURA N° 2: CONDUCTOR METÁLICO ............................................................................... 11 FIGURA N° 4: GRAFICA CORRIENTE CONTINUA .............................................................. 12 FIGURA N° 5: GR AFICA CORR IENTE ALTER NA ............................................................... 13 FIGUR A N° 5: LE Y DE NODOS ................................................................................................. 13 FIGURA N° 5: LEY DE MALLAS ............................................................................................... 14
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TABLA N° 1: RECOLECCIÓN DE DATOS ENSAYO 01 ........................................................ 8
A. INTRODUCCIÓN.
Para el desarrollo exitoso de todas las prácticas de Física III es necesario
conocer y operar correctamente los instrumentos de mediciones eléctricas.
Estos instrumentos permiten medir la intensidad de corriente eléctrica por un
conductor (amperímetro), la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito (voltímetro) o la resistencia eléctrica de un dispositivo resistor (óhmetro).
FIGURA N° 1: MULTIESTER DIGITAL
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Fuente: Elaboración Propia
B. OBJETIVOS DE LA PRUEBA:
Conocer y operar correctamente los instrumentos para la medición (multitester digital, analógico)
Establecer experimentalmente la relación existente entre la diferencia de potencial la intensidad de corriente por la ley de ohm
Conocer y analizar los componentes eléctricos en un circuito eléctrico.
C. INSTRUMENTOS, EQUIPOS Y MATERIALES PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA: 1) PROTOBOARD Y CABLES DE CONEXIÓN. Es una placa de pruebas con orificios que se encuentran conectados eléctricamente entre sí de manera interna, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos electrónicos y sistemas similares.
FIGURA N° 2: PROTOBOARD Y CABLES DE CONEXION
Fuente: Elaboración Propia
2) AMPERIMETRO Y VOLTIMETRO. El 2 multitester fueron adecuados para la medición de diferencia de potencia y amperaje en el circuto armado de la Led.
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FIGURA N° 3 y FIGURA N° 4: AMPER ÍME TRO Y VOLTÍME TRO
V
A
Fuente: Elaboración Propia
3) LED Y POTECIOMETRO 4) RESISTENCIA 220 Ω Se utilizó una resistencia de 220Ω y se determinó nominalmente la resistencia del resistor según su código de franjas.
FIGUR A N° 5:
RESISTENCIA DE 220Ω CODIFICACION DE
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COLORE S
Fuente: Elaboración Propia
5) FUENTE DE TENSIÓN Se utilizó para la prueba una fuente de alimentación que realiza el trabajo de transportar cargas eléctricas.
FIGURA N° 6: FUENTE DE ALIMENTACIÓN O TENSIÓN
Fuente: Elaboración Propia
D. PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA: SE REALIZO
E. RECOLECCIÓN DE DATOS:
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TABLA N° 1: R EC OLECC IÓN DE DATOS E NSAY O 01 LECTURA DEL VOLTIMETRO (VOLTIO)
LECTURA DEL AMPERIMETRO ( AMPERIOS)
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 Fuente: Elaboración Propia
TABLA N° 2: R EC OLECC IÓN DE DATOS E NSAY O 02 LECTURA DEL VOLTIMETRO (VOLTIO)
LECTURA DEL AMPERIMETRO ( AMPERIOS)
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
0.02 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03
Fuente: Elaboración Propia
F. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES 1) ¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE E CIRCUITO 1 Y 2? 2) ¿Por qué CAMBIA EL BRILLO E EL LED, CUANDO AJUSTAMOS EL POTENCIOMETRO?. 3) COLOCAR EL VOLTÍMETRO EN EL LED Y GIRE EL POTENCIÓMETRO ¿Qué OBSERVA?. 4) ¿LA CORRIENTE ELECTRICA CAMBIA EN LOS CIRCUITOS CUANDO GIRAMOS EL POTENCIOMETRO?
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5) ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: FIGURA N° 7: GRAFICO DIFERENCIA DE POTENCIAL VS INTENSIDAD DE CORRIENTE ENSAYO 1 DIFERENCIA DE POTENCIAL (Y) VS INTENSIDAD DE CORRIENTE (X) 0.07 0.06 0.05 0.04 y = 1.0862x R² = 0.194
0.03 0.02 0.01 0 0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
Fuente: Elaboración Propia
FIGURA N° 8: GRAFICO DIFERENCIA DE POTENCIAL VS INTENSIDAD DE CORRIENTE ENSAYO 2 DIFERENCIA DE POTENCIAL (Y) VS INTENSIDAD DE CORRIENTE (X) 0.07 0.06 0.05 0.04
y = 1.25x R² = 0.4286
0.03 0.02 0.01 0 0
0.005
0.01
0.015
0.02
Fuente: Elaboración Propia
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0.025
0.03
0.035
6) CUESTIONARIO: 1) ¿QUÉ ES UN ACTIVO Y UN PASIVO?
Activo: Elementos pasivos son aquellos componentes de los circuitos, que disipan o almacenan energía eléctrica o magnética y constituyen por ello los receptores o cargas de un circuito. Estos elementos son modelos matemáticos lineales e ideales de los elementos físicos del circuito.
FIGURA N° 9: DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS PASIVOS
Fuente: Slideshare -Elementos Pasivos Y Activos
Pasivo: Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control del mismo. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores
FIGURA N° 10: DISPOSITIVO ELECTRÓNICOS ACTIVO
Fuente: Slideshare -Elementos Pasivos Y Activos
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2) DEFINICIÓN LEY DE OHM
(Aucallanchi V.) La ley de ohm fue establecida por George Simon ohm y establece que: “Si entre los extremos de un conductor se presenta una diferencia de
potencial, fluirá una corriente eléctrica del extremo de mayor potencial al de menor potencial, y cuya intensidad será directamente proporcional con la diferencia de potencial pero inversamente proporcional con la r esistencia del conductor”
FIGURA N° 11: CONDUCTOR METÁLICO
Fuente: Física- Ing. Alejandro Vera Lázaro
=
V: VOLTIO (V), I: AMPERE (A), R: OHM (Ω)
3) ¿CUÁNTOS TIPOS DE DIODO EXISTEN? Los diodos son dispositivos semiconductores que permiten hacer fluir la electricidad solo en un sentido. La flecha del símbolo del diodo muestra la dirección en la cual puede fluir la corriente.
Diodo LED (Light Emitting Diode).- Emiten luz cuando una pequeña corriente eléctrica pasa a través de ellos; este fue utilizado en la prueba para las lecturas del voltímetro y amperímetro.
Diodos de señal (pequeña corriente).- Los diodos de señal son usados en los circuitos para procesar información (señales eléctricas), por lo
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que solo son requeridos para pasar pequeñas corrientes de hasta 100 mA.
Diodo de protección para relés .- Los diodos de señal son también usados para proteger transistores y circuitos integrados del breve alto voltaje producido cuando la bobina de un relé es desconectada.
Diodos rectificadores (grandes corrientes).-Los diodos rectificadores son usados en fuentes de alimentación para convertir la corriente alterna (AC) a corriente continua (DC), un proceso conocido como rectificación.
Los diodos zener.-Son utilizados para mantener un voltaje fijo. Están diseñados para trabajar de una forma confiable y no destructiva dentro de su zona de “ruptura” de manera que pueden ser
utilizados en inversa para mantener bastante fijo el voltaje entre sus terminales.
4) QUE ES CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA
CORRIENTE CONTINUA.- La corriente continua la producen las pilas, baterías y las dinamos. Entre los extremos de cualquiera de estos generadores se genera una tensión constante que no varía con el tiempo. La corriente continua la Tensión siempre es la misma y la Intensidad de corriente también.
FIGURA N° 12: GRAFICA CORRIENTE CONTINUA
Fuente: Física- Ing. Alejandro Vera Lázaro
CORRIENTE ALTERNA.- Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales eléctricas. La corriente que usamos en los enchufes o tomas de corriente de las viviendas es de este tipo. -12-
Este tipo de corriente es la más habitual porque es la más fácil de generar y transportar. En este tipo de corriente, la intensidad varía con el tiempo (número de electrones variable) y además, cambia de sentido de circulación. También la tensión generada entre los dos bornes (polos), varía con el tiempo en forma de onda senoidal por lo que no es constante.
FIGURA N° 13: G RA FICA CORR IENTE ALTERNA
Fuente: Física- Ing. Alejandro Vera Lázaro
5) DEFINICIÓN LEY DE NODOS Y MALLAS
LEYES DE KIRCHHOFF LEY DE CORRIENTES Llamada también ley de los nodos se basa en la continuidad de la corriente y establece que “la corriente total que llega a un nodo es igual a la corriente total que sale de el”
FIGUR A N° 14: LE Y DE NODOS
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Fuente: Física- Feliz Aucallanchi Velazquez
LEY DE LOS VOLTAJES Llamada también ley de las mallas se sustenta en el principio de conservación de la energía y establece que: “ La suma de la fuerza eléctrica motriz a lo largo d un circuito cerrado es igual a la suma de las caídas de tensión en las resistencias del mismo”
