Facultad de Educación Licenciatura en Ciencias Naturales Electromagnetismo
Informe de Laboratorio No. 1. Circuitos de d e resistencia en serie, en paralelo y mixto Presentan:
Diego Fernando Díaz
Código: 20141129191
Kelly Johana Muñoz Losada
Código: 20142130277
Mayerly Prado Pérez
Código: 20132122127
Al Profesor Titular: Mario Duarte
Neiva, Colombia
julio, 10 de 2016
CONTENIDO
OBJETIVOS
Determinar las características de la asociación de circuitos de resistencias en serie, paralelo y mixtos, mostrando habilidad en el manejo de del multímetro y compartiendo sus resultados con sus compañeros.
RESUMEN
En el presente trabajo se midieron las resistencias, intensidad y voltaje de los circuitos en serie, paralelos y mixtos, para así analizar analizar el comportamiento de cada uno de ellos en los diferentes circuitos y saber si es válida la teoría propuesta. Al realizar la experiencia se realizó el montaje de los circuitos en serie paralelos y mixtos hallando el voltaje e intensidad con la ayuda del programa Crocodile clips. Luego se calcularon los valores teóricos con la ayuda de la ley de Ohm de los cuales nos conducen a que se cumple la teoría de los circuitos debido a que estos datos eran iguales a los datos prácticos.
MARCO TEORICO
La ley de Ohm postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica que están presentes en los circuitos, para mantener una corriente intensa en un conductor se precisara más energía, y por tanto mayor diferencia de potencial, que para mantener en el mismo conductor una corriente débil. La constante de proporcionalidad entre la intensidad y la diferencia de potencial es, precisamente, la resistencia del conductor, ósea =
Según la ley para que un conductor de resistencia R conduzca una corriente de intensidad I deberá existir entre sus extremos una diferencia de potencial o tensión V (Brophy, 1974). Todas las resistencias tienen escrito en su superficie la cantidad de resistencia, la tolerancia y la potencia que disipan, cada una de ellas representa un valor que se debe determinar utilizando el código de colores.
Tabla 1. Código de http://www.edu.xunta.gal/portal/.
colores
en
resistencia.
Tomado
de
Todas las resistencias pueden asociarse de tal forma que en un conjunto equivalgan al valor de otra resistencia, llamada asi resistencia equivalente, estas pueden conectarse de dos formas:
Asociación en serie: Los elementos asociados se colocan uno a continuación del otro. La corriente eléctrica tiene un único camino por recorrer, habiendo así la misma intensidad en todo el circuito, obteniendo una resistencia equivalente que se puede calcular como: = + + +
Asociación en paralelo: Se crean derivaciones en el circuito. La corriente eléctrica que sale del generador tiene distintos caminos por recorrer, obteniendo una resistencia equivalente que se puede calcular como: 1
=
1 1
+
1 2
+
1 3
+
1 4
La potencia eléctrica se define como la variación de energía potencial por unidad de tiempo así: =
La potencia está dada por el producto del voltaje aplicado a la intensidad de la corriente eléctrica, en unidades de medida de Watt (W). El multímetro denominado también tester que es un aparato para medir magnitudes eléctricas activas como corriente continua o alterna. El instrumento de bobina móvil común para todos los casos, está formado por un arrollamiento en forma de cuadro que puede girar alrededor de un eje vertical que pasa por su centro; dicha bobina está situada entre los polos norte y sur de un imán permanente en forma de herradura. Al circular corriente por la bobina, aparece un par de fuerzas que tiende a hacer girar a la bobina en sentido horario, y junto con ella también gira una aguja que se desplaza sobre una escala graduada que es donde se realiza la lectura. La deflexión de la aguja es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por la bobina. Para que la posición de la aguja se estabilice en algún punto de la escala, es necesaria la presencia de un par de fuerzas antagónicas, que se generan por la actuación de un resorte en forma de espiral, para alcanzar el equilibrio cuando ambas cuplas son iguales. Las características más importantes del galvanómetro son la resistencia de la bobina en forma de cuadro y la corriente de deflexión necesaria para alcanzar plena escala, que es la máxima corriente que puede circular por la bobina para hacer girar a la aguja desde cero hasta fondo de escala
PROCEDIMIENTO
Se realizaron diferentes resistencias comenzando con circuitos en serie el cual se tomaron resistencias de R1 = 120 Ω , R2 = 220 Ω y R3 = 330 Ω con un voltaje igual a 15V, con estos datos se halló la resistencia equivalente y la corriente para cada una de las resistencias mencionadas con la ayuda del programa Crocodile clips. De igual forma se realizó un circuito en paralelo con resistencias igual a R1 =
120 Ω , R2 = 220 Ω y R3 = 330 Ω con un voltaje igual a 15V y se repitió el mismo proceso que en el caso anterior: con estos datos se halló la resistencia equivalente y la corriente para cada una de las resistencias mencionadas y por ultimo Circuitos mixtos (circuito enserie y en paralelo) con resistencias de valores R1 = 120 Ω , R2 = 220 Ω y R3 = 330 Ω con un voltaje de 15V. Para este circuito se halló la diferencia de potencial para cada sección, intensidad de corriente que circula y, por Ley de Ohm, el valor respectivo de la resistencia.
RESULTADOS
Asociación de resistencia en serie:
Resistencia
Diferencia de potencial
Intensidad corriente
R (Ω)
V(v)
I (mA)
120
2.59
22.4
220
4,93
22.4
330
7.39
22.4
Compare los valores de la intensidad de la corriente. Qué concluye?
La intensidad de la corriente es la mima en todas las partes de circuito
Qué relación existe entre la resistencia total del circuito Rab y las resistencias componentes R1, R2 y R3? Justifique.
La resistencia total o equivalente es igual a la suma de las resistencias asociadas = + +
Qué relación existe entre la diferencia de potencial aplicada al circuito Vab y la diferencia de potencial entre los terminales de cada resistencia resistenc ia V1, V2 y V3? Justifique.
Como la corriente tiene la misma intensidad intensidad en cada una de las resistencias , ya que no tiene sino un único camino para fluir ;entonces la caída de potencias entre los extremos de cada una de las resistencias son: = ; = ; =
La suma de estas tres caídas de potencias deben de ser igual a la caída de potencia (V) entre los extremos extremos A-B
Si se desea reemplazar las tres resistencias por una sola, de tal manera que al aplicar la misma diferencia de potencial p otencial al circuito, circule una corriente con igual intensidad a la encontrada, entonces cuál sería el valor de dicha resistencia RE? = + + = 120Ω + 220Ω + 330Ω = 670Ω
Asociación de resistencia en paralelo:
Resistencia
Diferencia de potencial
Intensidad corriente
R (Ω)
V(v)
I (mA)
120
15,0
125
220
15,0
68,2
330
15,0
45,5
¿Qué puede concluir de su análisis? 1. La intensidad de la corriente total es igual a la suma de las intensidad de las corrientes parciales 2. La diferencia de de potencial de cada una una de las resistencias es igual igual a la diferencia de potencial aplicada 3. El inverso de la resistencias equivalente es igual a la suma de los inversos de las resistencias asociadas
Asociación de resistencia en circuitos mixtos
Resistencia
Diferencia de potencial
Intensidad corriente
R (Ω)
V(v)
I (mA)
120
7,14
125
220
7,85
35,7
330
7,85
23,8
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
Brophy, J. (1974). Electrónica fundamental para científicos. Editorial Reverte. 510 p.p. Código de colores en resistencia. http://www.edu.xunta.gal/portal/.
Consultado
el
10
de
julio
en
Los circuitos eléctricos. Consultado el 10 de julio http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptosbasicos/iii.-los-circuitos-electricos.
en
Potencial eléctrico. Consultado el 10 de julio en http://univirtual.unicauca.edu.co/moodle/file.php/61/capitulo%205/html/potencia%2 0electrica.htm. Manejo del multímetro. Consultado el 10 de http://valetron.eresmas.net/MEDIDASCONELPOLIMETRO.PDF
julio
en
