FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAQUINAS ELECTRICAS
CURSO
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I
CATEDRATICO LIC. GUTIÉRREZ ATOCHE EGBERTO
PRACTICA DE LABORATORIO N° 02
MEDIDA DE LA RESISTENCIA ELECTRICA ELECTRICA
DATOS PERSONALES RUIZ QUIROZ JOSÈ ALFONSO 080514-G
2010 -II
NOTA
LABORATORIO N°03 MEDIDA DE LA RESISTENCIA ELECTRICA I. OBJETIVOS
Identificar los elementos de un circuito eléctrico. Reconocer el Valor Nominal de los Resistores de Carbón y de cerámica: según código de colores y los datos dados por los fabricantes. Analizar y verificar en forma experimental la relación que existe entre la tensión y la corriente en un elemento puramente resistivo.
II. FUNDAMENTO TEORICO
RESISTENCIA Es la dificultad que tiene la corriente eléctrica. (Intensidad, amperaje, para circular por un componente resistivo, se mide en ohmios y su letra representativa es la omega Ω.
El factor resistivo en electrónica se aprovecha para crear caídas de tensión, controlar intensidades, modificar tiempos de carga y descarga en condensadores para variar la frecuencia en osciladores y un sin fin de utilidades... En definitiva, las resistencias sirven para limitar el flujo de la electricidad según las necesidades de nuestro circuito. En qué consisten. La resistencia eléctrica se crea con un material resistivo, este material en electrónica ya viene 'embasado' en forma de lo que conocemos por resistencias, las hay de varios formatos y distintos componentes, unos más estables a las variaciones y otros menos, sobre todo al cambio de temperaturas ( las azules son especiales para el calor, observa la foto ilustrativa). Valores. En el sector de la electrónica las resistencias vienen con unos valores resistivos preestablecidos por unas tablas que son el estándar del mercado, de esta forma es fácil encontrar repuestos, fuera de estos valores las resistencias han de fabricarse bajo encargo (muy raro).
CODIGO DE COLORES DE LOS RESISTORES DE CARBON Para caracterizar un resistor hacen falta tres valores: resistencia eléctrica, disipación máxima y precisión o tolerancia. Estos valores se indican normalmente en el encapsulado dependiendo del tipo de éste; para el tipo de encapsulado axial, el que se observa en las fotografías, dichos valores van rotulados con un código de franjas de colores. Estos valores se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. La última raya indica la tolerancia (precisión). De las restantes, la última es el multiplicador y las otras indican las cifras significativas del valor de la resistencia. El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (O). El coeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias de alta precisión tolerancia menor del 1%). En el encapsulado normal la serigrafía es un poco más compleja, debido a que el cuerpo de las resistencias es redondo se usan unas bandas de colores para serigrafía los valores y que puedan ser leídos desde cualquier ángulo ( recordemos que no siempre están accesibles ). Estas bandas de colores se corresponden a unos valores numéricos, aquí la tabla:
Son cuatro bandas y para identificar la última que es el valor de tolerancia (la precisión) viene siempre un poco separada de las otras tres, también pueden ser de cinco bandas en algunos casos, pero la penúltima siempre es el multiplicador. La primera banda, indica la primera cifra, la segunda banda la cifra contigua, la tercera, en caso de que tuviese cinco, indicaría la tercera cifra y seria la cuarta banda la multiplicadora, que pasa a ser la tercera en caso de que la resistencia solo tenga cuatro bandas en vez de cinco.
III. EQUIPO, INSTRUMENTOS Y MATERIALES
Una Fuente de Alimentación de C.C. Multitester
MARCA: yu fung MODELO: YF-3503 MARCA: tech MODELO: TM-135 MARCA: sangua MODELO: CD-800
Resistores de Carbón y de Cerámica. Una Resistencia Variable o potenciómetro.
IV. PROCEDIMIENTO 1. Identificar los diversos elementos que forman parte de circuito eléctrico. En la figura podemos ver un circuito eléctrico, sencillo pero completo, al tener las partes fundamentales: o
o
o
o
o
Una fuente de energía eléctrica, en este caso la pila o batería Una aplicación, en este caso una lámpara incandescente. Unos elementos de controlo de maniobra, el interruptor. Un instrumento de medida, el Amperímetro, que mide la intensidad de corriente. El cableado y conexiones que completan el circuito.
2. Describir del LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAQUINAS ELECTRICAS un Circuito Eléctrico.
Un circuito eléctrico es el trayecto o ruta de una corriente eléctrica. El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continuo compuesto por conductores y dispositivos conductores, que incluye una fuente de fuerza electromotriz que transporta la corriente por el circuito. Es una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores, fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas.
3. Leer el valor nominal registrado en el cuerpo físico de los resistores de cerámica (TABLA Nº 01). 4. Utilizando el ohmímetro medir el valor de cada resistor de cerámica.
5. Determinar por el código de colores el valor de los resistores de carbón (TABLA Nº 02).
6. Utilizando el ohmímetro medir el valor de cada resistor de carbón.
7. Construir en el protoboard cada uno de los circuitos indicados y medir la resistencia entre los bornes indicados.
8. Construir en el protoboard el siguiente circuito
12 V
1K Ohm
9. Variar la tensión de alimentación entre 0 y 30V, variando cada 3V y anotar los valores obtenidos del voltímetro y del (TABLA Nº 03). amperímetro
10.Repetir el paso anterior para dos resistencias de carbón.
11.Armar el circuito siguiente, en el protoborard.
R1
V1
12. Regular el valor de la Fuente de tensión V 1 a.... V. 13. Manteniendo constante la tensión de la fuente, variar la resistencia R 1 15 veces y anótalos (TABLA Nº 04).
V. CÁLCULOS Y RESULTADOS
TABLA Nº 01 RESISTORES DE CERAMICA R (Ω)
VT VE
R1 12 13,6
R2 R3 2,2 10 2,6 10,8
R4 0,5 0,9
R5 10 10,6
R6 5 5,5
TABLA Nº 02 RESISTORES DE CARBON R (Ω)
VT VE
R1 0,43 0,8
R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 56K 5,6K 10K 150K 3300K 120 600K 430K 560K 55K 5,4K 9,8K 150,4K 3,3M 177,6 606K 420K 574K
TABLA N
R1
V1
A1
R2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K
1,26 1,44 3,49 4,1 4,79 5,29 6,36 7,22 7,44 8,76 9,41 10,57 11,28
0,5 2,1 5,5 6,04 7,05 8,23 9,36 10,26 11,68 12,89 13,85 15,54 16,58
5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K
V2
Nº 03 A2
R3
V3
A3
R4
1,25 1,57 80K 1,26 0,1 150K 2,1 2,62 80K 1,55 0,12 150K 2,35 2,92 80K 2,18 0,17 150K 2,89 3,59 80K 2,98 0,23 150K 3,42 4,21 80K 4,09 0,31 150K 3,81 4,71 80K 5,38 0,41 150K 5,33 6,54 80K 6,35 0,49 150K 5,76 7,11 80K 7,45 0,57 150K 6,58 8,13 80K 8,96 0,69 150K 7,1 8,76 80K 10,2 0,78 150K 8,06 9,95 80K 10,46 0,84 150K 8,85 10,94 80K 11,39 0,89 150K 9,57 11,81 80K 12,62 0,97 150K
TABLA
Nº 04
N
V1
A
VL
R
Rv
Ra
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81
7,04 7 6,95 6,92 6,9 6,89 6,89 6,86 6,78 6,69 6,6 6,53 5,37 6,25 0,12 5,96
0 0,03 0,08 0,1 0,12 0,13 0,15 0,22 0,28 0,35 0,41 0,54 0,63 0,53 0,74 0,86
0 43,7 90 115 130,1 140,4 166 228 301 375 444 5,87 7,09 7,04 8,42 1K
9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M
68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7
V1: fuente de carga. A: corriente de carga. VL: tensión de carga. R: resistencia de carga. Rv: resistencia interna del voltímetro.
V4
A4
1,26 1,75 3,06 3,78 4,72 5,55 6,09 6,6 7,16 7,87 8,74 9,17 10,79
0,08 0,1 0,16 0,19 0,23 0,27 0,3 0,32 0,35 0,38 0,42 0,47 0,52
Ra: resistencia interna del amperímetro.
CUESTIONARIO 1.- Cuales son los elementos de un circuito eléctrico. Son los elementos encargados de suministrar la energía al circuito, creando una diferencia de potencial entre sus terminales que permite que circule la corriente eléctrica.
Los elementos que se encargan de esta función son: las pilas, baterías, dinamos y alternadores.
Conductores.- Generalmente son cables formados por hilos de
Receptores.- Son los componentes que reciben la energía
cobre trenzado y recubiertos por un aislante plástico. eléctrica y la transforman en otras formas más útiles para nosotros como: movimiento, luz, sonido o calor. Algunos receptores muy comunes son: las lámparas, motores, estufas, altavoces, electrodomésticos, máquinas, etc.
2.- Comparar los datos obtenidos en la “TABLA Nº 01 Y 02” (cuadro de divergencias). TABLA Nº 01 RESISTORES DE CERAMICA
R (Ω) VT VE
R1 12 13,6
R2 R3 2,2 10 2,6 10,8
R4 0,5 0,9
R5 10 10,6
R6 5 5,5
TABLA Nº 02 RESISTORES DE CARBON R (Ω)
VT VE
R1 0,43 0,8
R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 56K 5,6K 10K 150K 3300K 120 600K 430K 560K 55K 5,4K 9,8K 150,4K 3,3M 177,6 606K 420K 574K
3.- Calcular el valor de la resistencia equivalente de los circuitos 01 y 02 del paso 06
4.- Comparar los valores teóricos y experimentales del paso 7
5.-Representar gráficamente las curvas de corriente en función tensión de cada Resistor ( TABLA Nº 03). Utilice Excel
R1 = 4.7K R1
V1
A1
4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K 4,7K
1,26 1,44 3,49 4,1 4,79 5,29 6,36 7,22 7,44 8,76 9,41 10,57 11,28
0,5 2,1 5,5 6,04 7,05 8,23 9,36 10,26 11,68 12,89 13,85 15,54 16,58
R 2 = 5.6K R2
V2
A2
5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K 5,6K
1,25 2,1 2,35 2,89 3,42 3,81 5,33 5,76 6,58 7,1 8,06 8,85 9,57
1,57 2,62 2,92 3,59 4,21 4,71 6,54 7,11 8,13 8,76 9,95 10,94 11,81
R 3 = 80K R3
V3
A3
80K 80K 80K 80K 80K 80K 80K 80K 80K 80K 80K 80K 80K
1,26 1,55 2,18 2,98 4,09 5,38 6,35 7,45 8,96 10,2 10,46 11,39 12,62
0,1 0,12 0,17 0,23 0,31 0,41 0,49 0,57 0,69 0,78 0,84 0,89 0,97
R4
V4
A4
150K 150K 150K 150K 150K 150K 150K 150K 150K 150K 150K 150K 150K
1,26 1,75 3,06 3,78 4,72 5,55 6,09 6,6 7,16 7,87 8,74 9,17 10,79
0,08 0,1 0,16 0,19 0,23 0,27 0,3 0,32 0,35 0,38 0,42 0,47 0,52
R 4 = 150K
6.- Explíquese la diferencia entre un reóstato y un potenciómetro. Los potenciómetros (los más comunes) funcionan como una pista de carbón, con cables en sus extremos, por la que puede desplazarse un pequeño cepillo que contacta el carbón a distintas distancias de los extremos según la variación en el ajuste de este. Entre los terminales del potenciómetro que están conectados al extremo, el potenciómetro marca su nivel máximo de resistencia. Y entre cualquier extremo y el terminal conectado al cepillo deslizable, la resistencia es variable. Un reóstato funciona parecido, pero en vez de Garbón usa
muchas vueltas de algún metal conductor que sirven para subir un poco la resistencia de un conductor extendido y disipan bien el calor que pudiera generar el uso del reóstato. Por su diseño, el reóstato tiene aplicaciones de mucha potencia y baja resistencia. Uno normalmente en los proyectos eléctricos que hace usa potenciómetros y no reóstatos, porque pretende utilizar resistencias variables que no necesitan disipar mucha potencia.
7.- Determinar una ecuación para hallar "RL" en función de las otras variables medidas, según el grafico del paso 12 Para calcular R l, la cual viene a ser la resistencia de la carga, se puede calcular utilizando la Ecuación de la Ley de Ohm: V= IR
Donde la resistencia R L seria:
8.-Confeccionar una tabla de "R" obtenida con la Ec. Anterior (tabla Nº 04)
N
V1
A
VL
R
Rv
Ra
1
5,81
7,04
0
0
9,7M
68,7
2 3 4
5,81 5,81 5,81
7 6,95 6,92
0,03 0,08 0,1
43,7 90 115
9,7M 9,7M 9,7M
68,7 68,7 68,7
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81
6,9 6,89 6,89 6,86 6,78 6,69 6,6 6,53 5,37 6,25 0,12 5,96
0,12 0,13 0,15 0,22 0,28 0,35 0,41 0,54 0,63 0,53 0,74 0,86
130,1 140,4 166 228 301 375 444 5,87 7,09 7,04 8,42 1K
9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M 9,7M
68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7 68,7
9.- Compara R obtenida por la Ecuación y con el valor medido de R directamente con el ohmímetro (cuadro de divergencia) 11.- Realice en un programa de simulación digital los circuitos 01, 02, 03 Y 04 indicando los valores con los que ha trabajado en la práctica real.
VI. CONCLUSIONES
Es necesario conocer el grado de error que introducimos en las experiencias y a qué se debe; como se observo en esta práctica al comparar el valor real con el teórico de las resistencias, la existencia de resistencias internas en los instrumentos de medición. Existen diferentes tipos de resistencias cada una con funciones como la resistencia variable que nos permite cambiar
la resistencia que deseamos,
VII. BIBLIOGRAFIA
Manual de prácticas de laboratorio circuitos eléctricos I
www.geocities.com
www.sapiensman.com/electrotecnia/problemasllA.htmwww.lomastrafo.com.ar-RESISTENCIAS
