Laboratorio Analisis Circuito

Universidad Naciona Nacionall Abierta y a Distancia – UNAD UNAD - Vicerrectoría Académica Académica y de de Investigación Investigación - VIACI VIACI Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ingeniería Electrónica Curso: 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. MANUEL ENRIQUE WAGNER MENDIVELSO (Director Nacional)


CRONOGRAMA El curso de Análisis de circuitos es de tipo metodológico, de 4 créditos académicos, y dentro de su diseño involucra la realización de 4 encuentros prácticos presenciales, 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 fechas de los 4 encuentros deben estar dentro del siguiente rango:

20 de febrero al 14 de mayo de 2017


CRONOGRAMA El curso de Análisis de circuitos es de tipo metodológico, de 4 créditos académicos, y dentro de su diseño involucra la realización de 4 encuentros prácticos presenciales, 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 fechas de los 4 encuentros deben estar dentro del siguiente rango:

20 de febrero al 14 de mayo de 2017


INTRODUCCIÓN El curso hace parte del campo de formación ciencias básicas de ingeniería, el cual permite desarrollar redes de elementos eléctricos y electrónicos RLC( Resistencias, Inductancias, Condensadores), diseño de Circuitos (RLC), y las expresiones matemáticas que describen su comportamiento y establecen relaciones entre las variables y parámetros eléctricos, a través de métodos de análisis de circuitos.


CARACTERÍSTICAS GENERALES

Introducción

Desarrollo de los elementos de circuitos eléctricos y las variables eléctricas usadas para describirlos.

Justificación

Se desarrolla en el estudiante una serie de habilidades cognitivas y representativas, representativas, que inician con una serie de tareas para lograr habilidades matemáticas y gráficas, complementadas con el manejo de componentes físicos, con lo cual se hace posible evidenciar los conceptos básicos de diseño, permitiendo de esta manera, diseñar, implementar y simular circuitos electrónicos. electrónicos.

Propósitos: El estudiante resuelve circuitos resistivos

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ingeniería Electrónica Curso: Análisis de circuitos Código: 243003

DENOMINACIÓN DE LA PRÁCTICA

Análisis de un circuito resistivo mixto

Número de horas

Cuatro (4) por práctica

Curso evaluado por proyecto

Si Conocimiento de riesgos en el manejo de variables eléctricas.

Seguridad industrial

DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA PRACTICA NO. 01 ANÁLISIS DE UN CIRCUITO RESISTIVO MIXTO –

Tipo de practica Horas de la practica Temáticas de la práctica

Presencial X Auto-dirigida X Remota Otra ¿Cuál Cuatro (4) Variables del Circuito Eléctrico: Corriente, Voltaje, Potencia y Energía Sistemas De Unidades. Elementos de Circuito, instrumentos de medición. Circuitos Resistivos


1. El divisor de tensión representado a continuación tiene las resistencias R1 = 400 Ω, R2 = 600 Ω y R3 = 300 Ω y está conectado a la tensión U = 220V.

Calcule la tensión U 3. 2. El circuito en paralelo representado a continuación tiene las resistencias R1 = 10 Ω, R2 = 20 Ω y R3 = 30 Ω.


¿Cuál es el valor de la tensión U ? 4. En el ensayo siguiente se debe examinar experimentalmente el circuito equivalente de alimentación de corriente observado en la página anterior y que corresponde a un vehículo. La medición de corriente se llevará a cabo por medio de una resistencia de medición (shunt). Si se dispone de un multímetro MetraHit (o un instrumento similar), es posible realizar dicha medición de manera más sencilla. La imagen siguiente muestra nuevamente la red correspondiente con los valores de tensión y resistencia empleados dentro del marco de este curso.


Informe o productos a entregar El estudiante presenta un documento con los siguientes elementos:      

Portada Introducción Objetivos Análisis aplicando formulas del circuito propuesto Conclusiones Referencias bibliográficas

Realimentación La realimentación de la práctica será realizada por el tutor que dirige el laboratorio en cada CEAD, CCAV o CERES al término de la práctica.

SISTEMA DE EVALUACIÓN Autoevaluación

La desarrolla el estudiante, de manera individual, a través de ejercicios realizados. Desarrollada por el tutor de la práctica sobre el trabajo realizado en la práctica.





ING. MANUEL ENRIQUE WAGNER MENDIVELSO (Director Nacional)





Introducción


Justificación

Se desarrolla en el estudiante una serie de habilidades cognitivas y representativas, que inician con una serie de tareas para lograr habilidades matemáticas y gráficas, complementadas con el manejo de componentes físicos, con lo cual se hace posible evidenciar los conceptos básicos de diseño, permitiendo de esta manera, diseñar, implementar y simular circuitos electrónicos.



Métodos de análisis de circuitos resistivos

Número de horas





DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA PRACTICA NO. 02 MÉTODOS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS RESISTIVOS –

Tipo de practica Horas de la practica

Presencial X Auto-dirigida X Remota Otra ¿Cuál Cuatro (4) Análisis de nodos, análisis de mallas, supernodos,

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Multímetro.

Descripción de la practica Experimento 1. Superposición. En el experimento siguiente se debe comprobar el principio de superposición a partir del circuito equivalente de alimentación de corriente de un vehículo. La imagen siguiente muestra nuevamente la red correspondiente con los valores de tensión y resistencia empleados dentro del marco de este curso.


Ilustración 1. Montajes sobre tarjetas


b. Abra el instrumento virtual Voltímetro A a través de la opción de menú Instrumentos | Instrumentos de medición | Voltímetro A, o también pulsando la siguiente imagen y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla siguiente.

c. Abra el instrumento virtual Amperímetro B a través de la opción de menú Instrumentos | Instrumentos de medición | Amperímetro B, o también pulsando la siguiente imagen y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla siguiente.


Informe o productos a entregar El estudiante presenta un documento con los siguientes elementos: Portada Introducción Objetivos Análisis aplicando formulas del circuito propuesto Conclusiones Referencias bibliográficas      












Introducción


Justificación


Propósitos:



Circuitos de corriente alterna

Número de horas





DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA PRACTICA NO. 03 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA –


Presencial X Auto-dirigida X Remota Otra ¿Cuál Cuatro (4) Fasores, leyes de kirchhoff en el dominio de la frecuencia, métodos de análisis usando fasores, diagrama fasorial, análisis de potencia de corriente alterna, circuitos trifásicos, conexiones YY, conexión Δ.


Descripción de la practica Experimento 1. Condensadores. Reactancia capacitiva En el experimento siguiente se determinará la reactancia capacitiva de un condensador con diferentes frecuencias y capacidades. Para ello, se medirán los valores eficaces de corriente y tensión. La medición de corriente se puede llevar a cabo indirectamente por medio de una resistencia de medición (shunt), en conjunción con el amperímetro virtual o, directamente, empleando el multímetro MetraHit.

Nota: Para este experimento y los siguientes se recomienda incorporar la calculadora de Windows (C:WINDOWSsystem32calc.exe) al entorno del LabSoft de manera que se la pueda emplear sencillamente para cálculos intermedios. La incorporación se realiza por medio de la opción de menú Herramientas | Ajustes....

Si desea realizar la medición de corriente por medio de la resistencia (shunt) y el amperímetro virtual, monte el circuito de experimentación representado a continuación.


Ilustración 2. Conexiones en la tarjeta Lucas Nulle Tomado de: Lucas Nulle LabSoft 2015


Si desea emplear el multímetro MetraHit para la medición de corriente, entonces monte el circuito experimental representado a continuación.

Ilustración 4. Conexiones en la tarjeta S04203-6J Tomado de: Lucas Nulle LabSoft 2015


Abra el instrumento virtual Generador de funciones a través de la opción de menú Instrumentos | Fuentes de tensión | Generador de funciones , o también pulsando la siguiente imagen, y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla. Encienda a continuación el instrumento por medio de la tecla POWER.

Abra el instrumento virtual Voltímetro A a través de la opción de menú Instrumentos | Instrumentos de medición | Voltímetro A, o también pulsando la siguiente imagen y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla.


Con la frecuencia de 100 Hz ajustada, establezca el valor eficaz U de la tensión del condensador y el valor eficaz I de la corriente del condensador y anote ambos resultados en la primera línea de la siguiente tabla. A partir de ello, calcule el cociente de la reactancia (¡observe que la corriente se expresa en mA!) y anote de igual manera el valor obtenido en la tabla. Repita a continuación el experimento para todos los valores de frecuencia indicados en la primera columna de la tabla.


Cambie ahora la visualización de la tabla anterior al modo de diagrama para que pueda observar la curva de reactancia en función del valor inverso de la capacidad total.


Ilustración 6. Conexiones en la tarjeta S04203-2F Tomado de: Lucas Nulle LabSoft 2015


Si desea utilizar el multímetro MetraHit para la medición de corriente, como en experimentos anteriores, reemplace el circuito de shunts por el instrumento MetraHit. Abra el instrumento virtual Generador de funciones a través de la opción de menú Instrumentos | Fuentes de tensión | Generador de funciones , o también pulsando la siguiente imagen, y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla. Encienda a continuación el instrumento por medio de la tecla POWER.

Abra el instrumento virtual Voltímetro A a través de la opción de menú Instrumentos | Instrumentos de medición | Voltímetro A, o también pulsando la siguiente imagen y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla.


Con la frecuencia ajustada de 20 Hz, establezca el valor eficaz U de la tensión de la bobina y el valor eficaz I de la corriente de la bobina y anote ambos resultados en la primera línea de la siguiente tabla. A partir de ello, calcule el cuociente de la reactancia (¡observe que la corriente se expresa en mA!) y anote de igual manera el valor obtenido en la tabla. Repita a continuación el experimento para todos los valores de frecuencia indicados en la primera columna de la tabla.


Cambie ahora el modo de visualización de la tabla anterior a la representación de diagrama para que pueda observar la curva de reactancia en función del valor de la inductancia total. ¿Qué relación se puede reconocer entre la reactancia X L y la inductancia L?




Heteroevaluación

Tiene como objetivo evaluar cualitativamente el desempeño de los participantes en el laboratorio.

FUENTES DOCUMENTALES Aranzábal, A. (2001). Electrónica Básica, Tema 1. Recuperado de: http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema1/TEMA1.htm Latorre, P. Resistencias Eléctricas. Centro Aragonés de Tecnologías para la Educación (CATEDU). Tomado de: http://www.catedu.es/aratecno/images/resistencias.swf Pereda, J. Conceptos Básicos de Circuitos. Universidad de Cantabria. Recuperado de:





ING. MANUEL ENRIQUE WAGNER MENDIVELSO





Introducción


Justificación


Propósitos: El estudiante desarrolle filtros pasivos a



Respuesta en frecuencia

Número de horas


Curso evaluado por proyecto Seguridad industrial


DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA PRACTICA NO. 04 RESPUESTA EN FRECUENCIA –


Presencial X Auto-dirigida X Remota Otra ¿Cuál Cuatro (4) Resonancia, circuitos resonantes en paralelo, circuitos resonantes en serie, escalamiento, filtros pasivos, pasa-bajo, pasa-alto, pasa-banda, rechaza-banda.

Fundamentación Teórica


Experimento 1. Filtro Pasa-Bajo En el experimento siguiente se analizará la influencia que ejerce un filtro pasa bajo RC sobre una señal periódica no sinusoidal (en este caso, a manera de ejemplo, una señal rectangular). Aquí resulta de especial interés la dependencia de la frecuencia de corte del filtro pasa bajo. En este ensayo, para variar la frecuencia de corte, conocida también como frecuencia de límite, se empleará un potenciómetro.




Varíe ahora la posición del potenciómetro y observe la influencia que esto ejerce sobre la curva de las magnitudes de salida. Mida la curva de las magnitudes de entrada y de salida para las tres posiciones del potenciómetro representadas en la imagen siguiente y copie los oscilogramas en las ventanas correspondientes.

¿Qué relación existe entre la frecuencia de corte y la distorsión de la señal?


Ilustración 10. Circuito experimental pasa banda Tomado de: Lucas Nulle LabSoft 2015 La siguiente imagen ilustra el montaje experimental:



Abra el instrumento virtual Voltímetro A a través de la opción de menú Instrumentos | Instrumentos de medición | Voltímetro A, o también pulsando la siguiente imagen y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla. A continuación, abra el Voltímetro B y seleccione los mismos ajustes para este instrumento.



Informe o productos a entregar El estudiante presenta un documento con los siguientes elementos:      

Portada Introducción Objetivos Análisis aplicando formulas del circuito propuesto Conclusiones Referencias bibliográficas




Laboratorio Analisis Circuito

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