UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, Decana de América)
Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica
EAP: 19.3 Ing. De Telecomunicaciones Curso: Circuitos Eléctricos I Prof.: Ing. Celso Gerónimo Huamán Tema: Divisores de Voltaje Tipo de Informe: Informe Previo 5 Nombre del alumno: Lozano Torres, Franz Código: 15190258 Ciclo: 2017-0
Lunes, 30 de enero del 2017
Experiencia Nº 5: Divisores de Tensión
I. Marco Teórico Divisor de voltaje Un divisor de voltaje es un circuito simple que reparte la tensión de una fuente entre una o más impedancias conectadas. Con sólo dos resistencias en serie y un voltaje de entrada, se puede obtener un voltaje de salida equivalente a una fracción del de entrada. Los divisores de voltaje son uno de los circuitos más fundamentales en la electrónica. Un divisor de voltaje requiere que se conecte una fuente de voltaje a través de dos resistencias en serie. Es posible que el divisor de voltaje sea dibujado de distintas maneras, pero siempre debe ser esencialmente el mismo circuito. Llamamos a la resistencia más cercana al voltaje de entrada (Vin) R1 y a la resistencia más cercana a tierra R2. La caída de voltaje en R2 es nuestro voltaje de salida (Vout), este es el voltaje resultante de nuestro circuito, que como ya se mencionó es una fracción de nuestro voltaje de entrada. La ecuación básica del divisor de voltaje utilizando los elementos nombrados antes seria:
II.Informe Previo 1. Liste y describa algunas posibles aplicaciones de los divisores de tensión. Aplicaciones de divisores de voltaje Potenciómetros Un potenciómetro es una resistencia variable que se puede utilizar para crear un divisor de voltaje ajustable. En el interior del potenciómetro hay una sola resistencia y una aguja, la cual corta la resistencia en dos y se mueve para ajustar la relación entre las dos mitades. Externamente hay por lo general tres pines: dos pines conectados a cada extremo de la resistencia, mientras que el tercero se conecta a la aguja del potenciómetro.
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Representación de los pines potenciómetro
Si los pines de los extremos se conectan a una fuente de voltaje (uno a tierra y el otro a Vin), la salida (Vout) en el pin central imitará un divisor de voltaje. Girando la aguja del potenciómetro hasta el final en una dirección, el voltaje de salida puede ser cero; girando hacia el otro lado, el voltaje de salida se aproximará al de entrada; si la aguja está en la posición media significa que el voltaje de salida será la mitad del de la entrada. Los potenciómetros vienen en una gran variedad de paquetes, y tienen muchas aplicaciones. Se pueden utilizar para crear un voltaje de referencia, ajustar las estaciones de radio, medir la posición en un joystick, o en muchas otras aplicaciones que requieren un voltaje de entrada variable.
2. ¿Cómo se manifiesta el efecto de carga cuando se realizan mediciones de tensión? Efecto de carga El efecto de carga tiene que ver con el error en la medición de un determinado parámetro cuando se emplea un determinado instrumento que modifica el sistema a medir. Ejemplos clásicos son las impedancias internas de los equipos electrónicos, así como una resistencia en paralelo cuando se mide con un voltímetro.
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III.
Análisis teórico de circuitos
Circuito 1
R
A
2R0
2R0
V B
Buscamos hallar la resistencia R 0. Hallando la resistencia equivalente:
∗2 =+ = + 22 +2 Aplicando Ley de Ohm para hallar I:
Por otro lado, el voltaje V AB:
= 80 = +
. = =. = + 5 5 =+ =4 = 5 = 80 = (25∗10 ) ∗
Empleando esto en la ecuación de intensidad de corriente I anterior:
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Entonces tendremos nuestras 2 ecuaciones:
= 4 ……………………………() = (25∗10 )∗………… () En nuestro caso, le daremos a R el valor de 2 KΩ puesto que es un valor que podemos
utilizar en el laboratorio.
= 2 = 0.5 4 = 0.2 0.2 = 80 = = 2500 =. = 80 ∗0.5 = 40 = 0.25
Y estos valores cumplen los requisitos que pide el problema:
Circuito 2
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Para hallar la intensidad de corriente I entregada por la fuente, podemos empezar hallando la resistencia equivalente del circuito.
(68+68+100) +68 = 276.26 =100+ 200∗ 200+68+68+100
Entonces, mediante Ley de Ohm, hallamos la intensidad de corriente I:
= = 276.526 = 18.1 Luego de esto, podemos hallar la caída de tensión en las resistencias R 1 y R2; y después el voltaje en el nodo A y B. Con este resultado se podrá hallar la corriente I 2 que circula a través de R0 y también su voltaje.
= 18.1 ∗100 = 1.81 Por esto, el voltaje en el nodo A será:
= 51.81 = 3.19 = 18.1 ∗68 = 1.2308
Y la caída de potencial en la resistencia R 2:
Por lo cual, el voltaje en el nodo B será:
= 1.2308 Entonces la diferencia de potencial entre los nodos A y B será:
=3.191.2308=1.9592 Ahora hallamos la corriente I 2 que circula a través de R 0:
9592 = 8.3 = 236 = 1.236 Entonces el voltaje V 0 en R0, será:
= ∗ = 0.5644 Por último, hallamos la potencia P 0:
= ∗ = 8.3 ∗0.5644 = 4.68
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Circuito 3
V
Nuestro objetivo es hallar el voltaje de entrada V, y la intensidad de corriente I entregada por la fuente, tal que la potencia disipada en la resistencia R 0 sea igual a 110 mW. Empezamos hallando la resistencia equivalente del circuito.
=100+ 68∗168 236 = 148.41
Por Ley de Ohm, hallamos I:
= 148.41 =. = ∗ 148.10041
Hallamos la caída de tensión en el resistor R 1, para luego hallar el voltaje en el nodo A.
Entonces el voltaje en el nodo A, será:
= = 48.41∗ 148.41
Hallamos la corriente I 2 que atraviesa a R0:
48.41∗ =1.94∗10− ∗ = 168 = 148.41∗168 Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica || Universidad Nacional Mayor de San Marcos
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Pero el problema nos pide como requisito que la potencia disipada sea igual a 110 mW, entonces:
= ∗ = 110 − = (1.94∗10 ) ∗100=0.11 = 17.096 Con este valor de voltaje V podemos hallar la intensidad de corriente I.
17.096 = 115.2 = 148. 41 Circuito 4
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Básicamente lo que tratamos de hallar es la tensión V A, en el nodo A. Hallamos I, para esto necesitamos la resistencia equivalente del circuito.
= 136+66.67 = 202.67
Aplicamos Ley de Ohm a la malla principal:
= 202.5 67 = 24.7 Ahora hallamos las caídas de tensión en las resistencias R 1 y R2.
+ = 0.0247 ∗136 = 3.3592 = 5 3.3592 = 1.6408
Por lo tanto, el voltaje de salida, o V A, será:
En esta ocasión hemos analizado el caso B, cuando no existe error por efecto de carga. El caso A se verá en el laboratorio, dado que esto sucede por causa de la existencia de una resistencia interna en el instrumento de medición.
IV.
Bibliografía
http://cursos.olimex.cl/divisor-de-voltaje/
https://es.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_tensi%C3%B3n
Manual de laboratorio de Circuitos Eléctricos I.
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