La Intensidad en Un Circuito de Resistencias en Serie y en Paralelo

LABORATORIO 5 LA INTENSIDAD EN UN CIRCUITO DE RESISTENCIAS EN SERIE Y EN PARALELO

 TUTOR FÍSICA II

FACULTAD DE INGENIERÍAS INGENIERÍA DE SISTEMAS 2015

INTRODUCCIÓN

Con la desaollo !"#$%#o de es$e la&oa$o%o se !'do eal%(a o&se)a#%ones de *ed%das de %n$ens%dad+ $en%endo en #'en$a el 'so de l"*!aas , es%s$en#%as+ $odo es$o #on es!e#$o a la $ens%-n de .'n#%ona*%en$o '$%l%(ando 'n s%s$e*a el/#$%#o ele*en$al #o*!'es$o !o eneadoes+ #ond'#$oes + donde se $')o en #'en$a el )ol$ae $e-%#o , el !"#$%#o

OBJETIVOS

1 Es$'d%a , anal%(a la %n$ens%dad en 'n #%#'%$o en se%e de es%s$en#%as+ es de#%+ l"*!aas 2 Es$'d%a , anal%(a la %n$ens%dad en 'n #%#'%$o en !aalelo de las es%s$en#%as

TEORIA RELACIONADA LA INTENSIDAD EN UN CIRCUITO DE RESISTENCIAS EN SERIE Y EN PARALELO CIRCUITOS EN SERIE

En 'n #%#'%$o en se%e+ los e#e!$oes es$"n %ns$alados 'no a #on$%n'a#%-n de o$o en la l3nea el/#$%#a+ de $al .o*a 4'e la #o%en$e 4'e a$a)%esa el !%*eo de ellos se" la *%s*a 4'e la 4'e a$a)%esa el l$%*o Paa %ns$ala 'n n'e)o ele*en$o en se%e en 'n #%#'%$o $ende*os 4'e #o$a el #a&le , #ada 'no de los $e*%nales eneados #one#$alos al e#e!$o

CIRCUITO EN PARALELO

En 'n #%#'%$o en !aalelo #ada e#e!$o #one#$ado a la .'en$e de al%*en$a#%-n lo es$" de .o*a %nde!end%en$e al es$o6 #ada 'no $%ene s' !o!%a l3nea+ a'n4'e 7a,a !a$e de esa l3nea 4'e sea #o*n a $odos Paa #one#$a 'n n'e)o e#e!$o en !aalelo+ a8ad%e*os 'na n'e)a l3nea #one#$ada a los $e*%nales de las l3neas 4'e ,a 7a, en el #%#'%$o

LA CORRIENTE EN LOS CIRCUITOS SERIE Y PARALELO

Una *anea *', "!%da de d%s$%n'% 'n #%#'%$o en se%a de o$o en !aalelo #ons%s$e en %*a%na la #%#'la#%-n de los ele#$ones a $a)/s de 'no de los e#e!$oes9 s% !aa eesen a la !%la a$a)esando el e#e!$o+ los ele#$ones $%enen 4'e a$a)esa o$o e#e!$o+ el #%#'%$o es$" en se%e6 s% los ele#$ones llean a$a)esando s-lo el e#e!$o sele##%onado+ el #%#'%$o es$" en !aalelo CARACTERÍSTICAS DE LOS CIRCUITOS SERIE Y PARALELO

RESISTENCIAS (O RESISTORES) EN SERIE

Las es%s$en#%as en serie son a4'ellas 4'e es$"n #one#$adas 'na des!'/s de la o$a El )alo de la resistencia eqi!a"ente a las resistencias c#necta$as en serie es %'al a la s'*a de los )aloes de #ada 'na de ellas

En es$e #aso la #o%en$e 4'e :',e !o las es%s$en#%as es la *%s*a en $odas En$on#es9 Rts (resistencia t#ta" serie) % R& ' R ' R

El )alo de la #o%en$e ;In$ens%dad+ en A*!e%os< en el #%#'%$o e4'%)alen$e ;)e el d%aa*a 2< es el *%s*o 4'e en el #%#'%$o o%%nal , se #al#'la #on la "e* $e O+, Una )e( 4'e se $%ene el )alo de la #o%en$e 4'e #%#'la !o el #%#'%$o+ se !'eden o&$ene las #a3das de !#"ta-e a $a)/s de #ada 'na de las es%s$en#%as '$%l%(ando la "e* $e O+, = En R1 la #a3da de )ol$ae es >1 ? I @ R1 = En R2 la #a3da de )ol$ae es >2 ? I @ R2 = En R la #a3da de )ol$ae es > ? I @ R Caracter.sticas/ •

En se%e se #one#$an los e#e!$oes ;l"*!aas+ *o$oes+ $%*&es+ e$#<+ 'no a #on$%n'a#%-n de o$o

Se e!a$en el )ol$ae de la !%la en$e ellos

•

•

Po ee*!lo+ s% #one#$a*os $es &o*&%llas en se%e a 'na !%la de +5 )ol$%os+ a #ada 'na le #oes!onden solo 1+5 )ol$%os+ !o lo 4'e l'#en *', !o#o S% se .'nde 'na &o*&%lla+ o la des#one#$a*os+ las de*"s dean de

•

l'#% •

Es$o es l-%#o+ ,a 4'e el #%#'%$o se %n$e'*!e , no !asa la #o%en$e

RESISTENCIAS (RESISTORES) EN PARALELO

>e3a*os 4'e en el #%#'%$o de es%s$en#%as en serie la #o%en$e ;In$ens%dad+ en A*!e%os< #%#'la s-lo !o 'n #a*%no En el #%#'%$o de resistencias en 0ara"e"# la #o%en$e ;In$ens%dad+ en A*!e%os< se d%)%de , #%#'la !o )a%os #a*%nos La resistencia t#ta" eqi!a"ente de 'n #%#'%$o de es%s$en#%as en !aalelo ;R$!< es %'al al e#3!o#o de la s'*a de los %n)esos de las es%s$en#%as %nd%)%d'ales S% $ene*os 'n #%#'%$o #on solo dos es%s$en#%as en !aalelo+ la .-*'la se3a9

A s' )e(+ el e#3!o#o ;o %n)eso *'l$%!l%#a$%)o< de es$a .-*'la se"9

Al esol)e ;el *#* es R1  R2< + 4'eda9

 Y de n'e)o e#3!o#a*en$e9

Caracter.sticas/ •

Es$"n #one#$adas a la *%s*a d%.een#%a de !o$en#%al *en#%onada

•

O%%na 'na *%s*a de*anda de #o%en$e el/#$%#a

•

La #o%en$e se e!a$%" !o #ada 'na de s's es%s$en#%as RESISTENCIAS E1UIVALENTES

C'ando en 'n #%#'%$o 7a, )a%as es%s$en#%as #one#$adas+ es'l$a $%l !aa #al#'la las #o%en$es 4'e !asan !o el #%#'%$o , las #a3das de $ens%-n 4'e se !od'#en+ en#on$a 'na es%s$en#%a 4'e !'eda s's$%$'% a o$as+ de .o*a 4'e el #o*!o$a*%en$o del es$o del #%#'%$o sea el *%s*o6 o sea+ de&e*os en#on$a o #al#'la la Resistencia eqi!a"ente

Las elas !aa en#on$a es%s$en#%as e4'%)alen$es a o$as+ ,a sea en !aalelo o en se%e+ se !'eden a!l%#a de .o*a e%$eada Po ee*!lo+ s% la es%s$en#%a e4'%)alen$e a dos es%s$en#%as #one#$adas en se%e ;en el d%aa*a 2 o7* ,  o7*< se en#'en$a en !aalelo #on o$as+ nada %*!%de en#on$a 'na es%s$en#%a e4'%)alen$e a las dos en se%e , des!'/s e!e$% el !o#eso #on las 4'e se en#'en$an en !aalelo

En eneal+ !aa !ode esol)e es$e $%!o de !o&le*as se de&en #ono#e las le,es &"s%#as 4'e #'*!len la In$ens%dad ;en a*!e%os< , el )ol$ae ;en )ol$%os< #'ando #%#'lan a $a)/s de es%s$en#%as #one#$adas en se%e o en !aalelo+ , la "e* $e O+,9 Para resistencias en serie/ Pasando a $a)/s de es%s$en#%as en se%e los )ol$%os se e!a$en en$e ellas ;la $ens%-n o )ol$ae< Po $odas las es%s$en#%as !asa la *%s*a In$ens%dad de #o%en$e ;los a*!e%os son los *%s*os en $odas ellas6 o sea+ $oda la #o%en$e !asa !o #ada 'na de ellas< Para resistencias en 0ara"e"#/ Pasando a $a)/s de las es%s$en#%as en !aalelo los )ol$%os son los *%s*os ,a 4'e s's e@$e*os es$"n en el *%s*o !'n$o el/#$%#o ;la $ens%-n es la *%s*a< Pasando !o las es%s$en#%as en !aalelo los a*!e%os se e!a$en en$e ellas ;s-lo 'na !a$e del $o$al de la %n$ens%dad de #o%en$e !asa !o #ada 'na< De2ni,#s na !e3 ,4s "a "e* $e O+,5 Sen la le, de O7*+ #'ando !o 'na es%s$en#%a el/#$%#a R+ #%#'la 'na #o%en$e I+ se !od'#e en ella 'na #a3da de $ens%-n > en$e los e@$e*os de la es%s$en#%a #',o )alo )%ene dado !o9 V%I6R I % V7R R % V7I En el S%s$e*a In$ena#%onal I ;%n$ens%dad o #o%en$e< )%ene dada en A*!e%os+ > ;)ol$ae o $ens%-n< en >ol$%os , R ;es%s$en#%a< en O7*%os 8ateria"es5 Cant5 Pla#a Re$%#'la In$e'!$o Po$al"*!aas L"*!aas 12 > 0+25 Res%s$en#%as 100 9 Res%s$en#%as 1 H 9 Ca&les de #one@%-n F'en$e de al%*en$a#%-n M'l$3*e$o

1 1 2

1 1

2 1 1 10

8#nta-e * Pr#ce$i,ient#

P%*ea !a$e del !o#ed%*%en$o

Se *on$- 'n #%#'%$o sen#%llo #on 'na l"*!aa+ se !o#ed%- a !one la $ens%-n de .'n#%ona*%en$o en la .'en$e de #o%en$e a la $ens%-n no*%nal de l"*!aa+ l'eo se o&se)- el &%llo de es$a , se *%d%- s' %n$ens%dad  Todo es$o se ano$- en 'na $a&la L'eo+ se #olo#- la se'nda l"*!aa+ se o&se)- n'e)a*en$e el &%llo de las *%s*as , la *ed%das+ des!'/s de es$o+ se 4'%$aon las dos l"*!aas , se !as- a !one 'na , l'eo dos es%s$en#%as de 100  9: se *%de la %n$ens%dad #o*o se %nd%#a en el d%aa*a en los d%s$%n$os !'n$os del #%#'%$o ;A1+ A2+ , A< Se e!%$%- el e@!e%*en$o es$a )e( !on%endo las es%s$en#%as de 100  , 1 H  , se ano$aon los es'l$ados en la s%'%en$e $a&la  TABLA 1 Resistencia (R)

Bri""# $e "a

Intensi$a$ (I) A

P%*ea L"*!aa Dos L"*!aas P%*ea es%s$en#%a ;100 < Dos es%s$en#%as ;100  < P%*ea es%s$en#%a ;1H< Dos es%s$en#%as ;1H < Dos es%s$en#%as ;100   1H <

"4,0ara L'*%nos%dad B'ena L'*%nos%dad Baa No 7a, l"*!aa

0+21 0+1 0+11

No 7a, l"*!aa

0+

No 7a, l"*!aa

0+01

No 7a, l"*!aa No 7a, l"*!aa

0+01 0+01

Se'nda !a$e9 Se *on$a el #%#'%$o sen el es4'e*a el/#$%#o

Se !one la $ens%-n de .'n#%ona*%en$o de a#'edo a la $ens%-n no*%nal de las l"*!aas+ se o&se)- el &%llo de #ada 'na , l'eo se *%d%- la %n$ens%dad Ano$o $an$o la o&se)a#%-n de la l'*%nos%dad e %n$ens%dad en la $a&la 2 Se *%d%- la %n$ens%dad $o$al de las dos l"*!aas L'eo #on las dos es%s$en#%as %'ales de 100  , des!'/s #on las de 1H + #o*o $a*&%/n #on la 100  , la de 1H  se e!%$%eon los !asos an$e%oes

 TABLA 2 Resistencia (R)

P%*ea L"*!aa Se'nda L"*!aa Dos L"*!aas

Bri""# $e "a "4,0ara L'*%nos%dad B'ena L'*%nos%dad B'ena L'*%nos%dad E@#elen$e

Intensi$a$ (I) A

0+0 0+21 0+0

P%*ea es%s$en#%a ;100 < Se'nda es%s$en#%a ;100 < Dos es%s$en#%as ;100  < P%*ea es%s$en#%a ;1H  < Se'nda es%s$en#%a ;1H < Dos es%s$en#%as ;1H < Dos es%s$en#%as ;100  1H <

No 7a, l"*!aa

0+20

No 7a, l"*!aa

0+1J

No 7a, l"*!aa

0+1J

No 7a, l"*!aa

0+02

No 7a, l"*!aa

0+01

No 7a, l"*!aa No 7a, l"*!aa

0+02 0+12

EVALUACION PRI8ERA PARTE &5 ;1e s0#ne e" +ec+# $e qe $#s "4,0aras c#necta$as en serie se encien$an $<=i",ente>

Al !one dos l"*!aas #one#$adas en se%e s' %n$ens%dad &aa , en #onse#'en#%a la !o$en#%a 4'e en$ea #ada &o*&%lla $a*&%/n &aa 5 La resistencia $e "as "4,0aras tiene na ?ran t#"erancia5 P#r esta ra3@n este te,a se est$ia c#n ,a*#r 0recisi@n ti"i3an$# $#s resistencias5 C#,0ara "a intensi$a$ $e na resistencia c#n $#s resistencias5

La *ed%da de %n$ens%dad de 'na es%s$en#%a en 'n #%#'%$o es 'n !o#o *"s al$a #'ando se !onen dos es%s$en#%as+ $o*a*os el ee*!lo de las *ed%das 4'e se o&$')%eon en el desaollo del la&oa$o%o9 • •

La *ed%da de la %n$ens%dad #on 'na es%s$en#%a es de 0+11 La *ed%da de la %n$ens%dad #on dos es%s$en#%as es de 0+0

5 ;1< se 0e$e c#nc"ir s#=re "a resistencia t#ta" en na c#nei@n en serie>

En 'na #one@%-n en se%e se !'ede de#% 4'e la es%s$en#%a $o$al a'*en$a al %n#o!oa e#e!$oes 5 ;En q< 0nt# $e n circit# en serie: $e "4,0aras se 0e$e ,e$ir "a intensi$a$ t#ta">

La %n$ens%dad es la *%s*a en $odo e#e!$oes es %'al a la eneal en el #%#'%$o Es de#%+ se !'ede *ed% en #'al4'%e !'n$o del #%#'%$o C'an$o *"s e#e!$oes+ *eno se" la #o%en$e 4'e #%#'le SEUNDA PARTE 5 ;1< 0e$es c#nc"ir $e" +ec+# $e qe "as $#s "4,0aras se encien$an c#,0"eta,ente>

Se !'ede de#% 4'e !o el #%#'%$o  se o%%na 'na *%s*a de*anda de #o%en$e+ as3 las dos l"*!aas se en#%enden #o*!le$a*en$e 5 ;C@,# !aria "a intensi$a$ t#ta" si a na resistencia se "e aFa$e #tra $e i?a" !a"#r: c#necta$a en 0ara"e"#>

Cada e#e!$o es a$a)esado !o 'na #o%en$e %nde!end%en$e+ *eno #'an$o *a,o es%s$en#%a La %n$ens%dad $o$al es la s'*a de las %n$ens%dades %nd%)%d'ales Se"+ !'es+ *a,o #'an$o *"s e#e!$oes $ena*os en el #%#'%$o G5 ;C@,# !aria en este cas# "a resistencia t#ta">

En 'na #one@%-n en !aalelo se !'ede de#% 4'e la es%s$en#%a $o$al d%s*%n',e al %n#o!oa *"s e#e!$oes H5 ;C@,# !aria "a resistencia t#ta": can$# a na resistencia se "e c#necta en 0ara"e"# #tra $e $istint# !a"#r>

La es%s$en#%a $o$al d%s*%n',e al %n#o!oale o$a es%s$en#%a de d%.een$e )alo al #%#'%$o en !aalelo 5 Ca"c"a: se?n "a "e* $e O+,: "a intensi$a$ t#ta" can$# se c#nectan en 0ara"e"# $#s resistencias $e &KK 9 * $e GK 9 a na tensi@n $e & V

Intensi$a$ &  I 1

V 

 ?

12V 

 ?

 R 1

 ? 012 *;A<

100 Ώ

Intensi$a$   I 2

V 

 ?

12 V 

 ?

 R 2

 ? 0025 *;A<

470 Ώ

Intensi$a$ T#ta"  I T 

?

 I 1

 I 2

 K

 ? 012 *;A< K 0025 * ;A<

? 015 * ;A< Se?n "a "e* $e O+, Resistencia 12 V 

V 

R?

 I 

?

( )  ? 25 Ω

0.145 m  A 

V#"ta-e

>? I  R ? 015 * ;A< @ 25J

Ω=

12 >

Intensi$a$ V 

I ?

 R

12 V 

 ?

82.759 Ώ

 ? 015 * ;A<

Bi="i#?raM.a • • • • •

Fan#%s#o Lo!e(  Res%s$en#%as+ C%#'%$o !aalelo 7$$!9.esno!n$%#*e#es.al0000#%#'%$o!aalelo7$* SeQa, + R F%s%#a+ >ol'*en 2 Ed M#GaQ %ll R%#7ad  FoQle = Re)e$e+ 1JJ2 =  !"%nas G%l&e$o En34'e( a!e+ Ed%$o%al L%*'sa+ 1JJ  T%!le+ P F%s%#a >ol'*en 2 Ed Re)e$/ L'%s G%l G'%ao + C%#'%$o En Se%e Y Paalelo = !a%na e& Pesonal 7$$!9l'%s$a%.aso.$#o*2esoele#$%#%dad2ESO#%#'%$osse%e,  !aalelo7$*l

ANEOS

C#nc"si@n

En la eal%(a#%-n de es$e la&oa$o%o se !'do #o*!o&a , anal%(a #ada 'na de las d%.een#%as 4'e e@%s$en en$e es%s$en#%a e In$ens%dad de los #%#'%$os !aalelos , en se%e+ $en%endo en #'en$a los e#e!$oes 4'e #ada 'no de ellos !'ede #on$ene