Universidad tecnológica de Panamá Sede regional de Coclé Facultad de ingeniería Civil. Curso de Física II Laboratorio # 5 Circuitos de resistores en Paralelo Integrantes !arisol Fernánde" Ila !eneses $arón Sánc%e" Claudia &ordón Pro'esor !anuel C%acón &ru(o )IC*+* Fec%a de entrega *+ de ,unio del +-*5.
Introducción. n este laboratorio le dará lugar al cálculo de las corrientes en resistores/ cuando se tiene un circuito conectado en (aralelo. Para esto se tendrá en cuenta las relaciones de corriente 0 volta,e cuando se tiene un circuito en (aralelo/ 0a 1ue como %emos %ec%o en laboratorios anteriores/ (ara cada uno de estas cone2iones se le relaciona un com(ortamiento de sus (arámetros di'erente. 3ambién se dará el uso de la le0 de 4%m (ara obtener el má2imo de corriente 1ue (uede tener el circuito/ de acuerdo a las resistencias 1ue se encuentran en él 0 a la di'erencia de (otencial a la 1ue está conectada. Se toma en cuenta como se miden las resistencias 0 su variación al medirlo 0 calcularlo también les mostraremos lo 0a %ec%o acerca de cómo se conecta un circuito de resistores en (aralelo tomando en cuenta la (osición de cada resistencia.
Objetivos.
$(licar la le0 de 4%m a los circuitos en (aralelo. 6eri'icar e2(erimentalmente el com(ortamiento de la corriente en un circuito en (aralelo. 7eali"ar los cálculos debidos seg8n los valores medidos. a(render a armar un sistema de circuitos de (aralelo con las resistencias.
Descripción teórica y experimental. l diagrama muestra un circuito en el cual se distinguen tres ramas de conducción de corriente a través de 7*/ 7+ 0 79. Podría sustituirse 7*/ 7+ 0 79 (or una sola resistencia 7t 1ue sería la resistencia total e1uivalente de la red en (aralelo. La resistencia 7t estará directa a la 'uente t en el circuito 0 limitara la corriente al valor It.
s evidente 1ue las corrientes individuales I*/ I+ e I9 constitu0en la corriente conectadas en (aralelo/ 1uedara establecida la valide" de la 'órmula It:I*;I+;I9 irc%%o'' limitada a una red en (aralelo 1ue en 'orma general se e2(resa como It: I*;I+;*9;?.In Lo cual e2(resa 1ue la suma de las corrientes 1ue atraviesa cada resistor es igual al valor de la corriente suministrad (or la 'uente del circuito. Las tensiones en los e2tremos de cada una de las ramas/ son las mismas. Por lo tanto analíticamente se (ueden encontrar las corrientes en cada resistencia usando la le0 de 4%m I*: @7*/ I+:@7+ A sustitu0endo I*/ I+ A I9 tenemos It: @7*;@7+;@79 Como 7t: @It resulta
n
∑ ¿ It t
Análisis indagatorio.
1. ¿Qu aplicación se le puede dar a un circuito en paralelo! •
•
Bste es un circuito eléctrico estándar 1ue se encuentra en la ma0oría de las casas 0 de los a(aratos. ebido a 1ue brinda más de una 'orma de 'lu,o de la corriente %acia un a(arato/ el circuito crea un sistema de (otencia muc%o más estable 0 e'iciente 1ue de otra 'orma %ubiera sido (osible. Los usos del circuito en (aralelo son los colectores. ería di'ícil encontrar algo 1ue no use circuitos en (aralelo en el cableado eléctrico básico de una casa. s (or estos circuitos/ 1ue la
(otencia (uede cortarse en un dis(ositivo o a(arato en una línea sin cortar la (otencia del otro. Incluso/ si ocurre un 'allo o un corto circuito/ no se in%abilitará necesariamente el circuito del suministro com(leto de energía (ara la casa. Un circuito en (aralelo (ermite 1ue todos los a(aratos accedan (or igual a la misma (otencia. ". ¿se mantendrá constante el voltaje y la corriente a medida #ue se a$aden más resistores en paralelo entredós nodos! •
Se mantendrá igual debido a 1ue la corriente cuando llega a un nodo es igual a la corriente 1ue sale de dic%o nodo/ esto signi'ica 1ue aun1ue se aDadan resistores entre ambos nodos seguirá igual la corriente 0 el volta,e.
%. ¿se tienen dos &ocos idnticos conectados en paralelo a una &uente de voltaje si se conecta en 'paralelo un tercer &oco idntico a los anteriores la intensidad de la lu( aumenta ) se mantiene o disminuye ¿*or #u! •
Se mantiene debido a 1ue todos los 'ocos emiten la misma intensidad sea + o sean cual1uier cantidad de 'ocos.
+ateriales sugeridos,
7esistencias E) de valores ma0ores 1ue *.-G. !ultímetro igital E+. Fuente de alimentación. Haterías E+ de )6
Ilustraciones y pruebas experimentales.
+edimos los circuito 1)" y % su corriente y resistencia respectivamente tomando en cuenta la resistencia 1)" y %,
-uego medimos con el multmetro digital las combinaciones A, /0) 02 3 045 y 6, /01) 02 3 0%5.
*or ultimo medimos las resistencias 01) 02 y 0% seg7n el multmetro en mA es decir en corriente 7nicamente,
8álculos y resultados.
Características del circuito con resistencias en serie *. ncienda su multímetro digital 0 %ágalo 'uncionar como ó%metro. mida cada valor de las resistencias Eel inverso de la resistencia . Llene la tabla o. * 1ue a(arece a continuación 3$HL$ o.* 0esistencias /9:5
8onductancia ;<0=1
ominal
+.
!edida
Calculada
7*
*/J)
-/5*
7+
*/KK
-/5)
79
9/)-
-/+K
7
*/5+
-/)5
75
9/-*
-/99
7)
5/)+
-/*K
$rme el circuito >o. 1/ utili"ando el multímetro digital/ a,uste la salida de la 'uente a *-v %asta tensión se mantiene 'i,a en toda la (rimera (arte de la e2(eriencia. Utili"ando el multímetro digital como miliam(erímetro/ mida la corriente 0 con la le0 de o%m calcule la resistencia total 0 anote su valor calculado. determinamos la conductancia total del circuito/ $note este valor en la tabla o.+.
I8 < ?m@ 0m 08 < ?m @ Im
9. $rme el circuito >o.". utili"ando el multímetro digital como mili am(erímetro más del circuito. Utilice los valores de las resistencias de la tabla no.*/ $note sus valores en la tabla. 8ircuito >o." /Indicado en la gua5.
. Conecte el circuito >o.% 0 (roceda de igual 'orma 1ue en los (asos anteriores anote los valores en la tabla o.+ 8ircuito >o.% /indicado en la gua5. abla B". 8orriente mA
resistencia C:
+edida /Im5
8alculada/Ic5
+edida/0m5
8alculda/0c5 ;/siemens5 calculada
8ircuitoB1
9/+
9/9+
+/-9
*/J+
*/5+
8ircuitoB"
9/+
)/-)
+/-9
-/J9
*/-K
8ircuitoB%
9/+
/J+
+/-9
-/ K
*/95
5. n el circuito o9/ con las combinaciones sugeridas en la tabla o.9 con este valor 0 el valor del volta,e de la 'uente/ utilice la le0 de o%m (ara calcular la corriente total. ncendimos la 'uente 0 leímos la corriente 1ue 'lu0e en el circuito anote los valores en la tabla o.9
abla B%. 8orriente mA
?oltajes +edidos en cada resistor. 0:
8ombinación
+edida Im
8alculada Ic
A, /0)02)045
*K/+
K/5M
)/9*
)/9-
)/+5
6, /01)02)0%5
-/K-
-/K9
)/)
)/*
)/-
). n cada combinación medimos la tensión del volta,e sobre cada una. -ey de las corrientes de 9irco&& para resistores en paralelos.
*. $,ustamos la 'uente de alimentación de )v. +. Conectamos el circuito 9 con la combinación H 9. Calculamos la corriente 1ue 'lu0e en cada resistor. $notamos en la tabla .
ablaB. 8orriente mA 0esistor
calculada Ic
medida Im
01
9/+J
-/-
02
+/*+
+/--
04
*/KJ
*/)-
N Ic : K/+
N Im :
Análisis de los resultados, 1. ¿Qu sucede con la conductancia total de un circuito cuando se conectan resistencias en paraleloO
7. La conductancia es el inverso de la resistencia cuando están en (aralelo E& : *@7 0 su unidad es el +o o Eiemens. La 8onductancia e1uivalente es igual a la suma de las conductancias &t( : &* ; &+ ; &9. ". Fscriba una ecuación #ue exprese de tres resistencias cuando estas se conectan en paralelo. 0. 8onductancia e1uivalente es igual a la suma de los inversos de las
resistencias &t( : *@7* ; *@7+ ; *@79. %. Fscriba la misma ecuación anterior a la &unción de los valores de las resistencias.
7. Como se sabe 1ue la conductancia total es el inverso de la resistencia total &t( : * @ 7t(/ des(e,ando La resistencia e1uivalente de resistencias en (aralelo es 7t( : * @ &t( . ¿8on re&erencia a la tabla >o.% ay alguna di&erencia signi&icativa en el valor de esta tensión sobre cada resistencia para una combinación en particular!
7. si en la combinación H a una di'erencia signi'icativa de los decimales (ara cada resistencia (or1ue no se llevan tanta le,anía entre resistencias medidas o indicadas.
2. ¿8ómo se puede aplicar la ley de las tensiones de 9irco&& a un circuito en paralelo!
4. ¿8on re&erencia en la tabla 2existe di&erencia entre la corriente total calculada y la medida!
G. Hormule una expresión matemática aplicada a las sumas de las corrientes #ue llegan a un punto dado en un circuito paralelo,
0ecomendaciones.
Probar los instrumentos 1ue van a ser utili"ados como el multímetro digital 0 1ue este en la unidad correcta. 6eri'icar 1ue los cables Ecocodrilococodrilo 0 bananacocodrilo estén bien 0 no 1uemados Probar 1ue las resistencias sirvan 0 si no es así cambiarlas antes de em(e"ar el laboratorio.
;losario 1. ablero de conexiones, s una es(ecie de tablero con ori'icios/ en la cual se
(ueden insertar com(onentes electrónicos 0 cables (ara armar circuitos. Como su nombre lo indica/ esta tableta sirve (ara e2(erimentar con circuitos electrónicos/ con lo 1ue se asegura el buen 'uncionamiento del mismo. ". 8ircuito en paralelo, es una cone2ión donde los (uertos de entrada de todos
los dis(ositivos Egeneradores/ resistencias/ condensadores/ etc. conectados coincidan entre sí/ lo mismo 1ue sus terminales de salida. %. -ey de las tensiones de 9irco&&, son dos igualdades 1ue se basan en la
conservación de la energía 0 la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas (or (rimera ve" en *M5 (or &ustav >irc%%o''. Son am(liamente usadas en ingeniería eléctrica. . 8orriente, 2. 8onductancia, 4. 0esistores, G. Eiemens, *olaridad, la cualidad 1ue (ermite distinguir cada uno de los terminales de
una (ila/ batería u otras má1uinas eléctricas de corriente continua. Cada uno de estos terminales llamados (olos (uede ser (ositivo o negativo. . Husible a un dis(ositivo/ constituido (or un so(orte adecuado/ un 'ilamento o lámina de un metal o aleación de ba,o (unto de 'usión 1ue se intercala en un (unto determinado de una instalación eléctrica (ara 1ue se 'unda/ (or 'ecto Qoule/ cuando la intensidad de corriente su(ere/ (or un cortocircuito o un e2ceso de carga/ un determinado valor 1ue (udiera %acer (eligrar la integridad
de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos. J. Huente de alimentación es un dis(ositivo 1ue convierte la tensión alterna de
la red de suministro/ en una o varias tensiones/ (rácticamente continuas/ 1ue alimentan los distintos circuitos del a(arato electrónico al 1ue se conecta Eordenador/ televisor/ im(resora/ etc..
8onclusiones.
$l 'inali"ar este in'orme de las e2(eriencias reali"adas en el laboratorio 5/ 0 luego de investigar un (oco acerca de los circuitos en (aralelo/ logramos obtener las siguientes conclusiones las cuales dan un gran a(orte a nuestra 'ormación académica Pudimos a(render como conectar circuito en (aralelo 0 medir el valor de la resistencia individualmente 0 en 'orma de con,unto/ sabiendo 1ue (ara medirlas tenemos 1ue tener (resente 1ue el circuito este abierto si no el valor será erróneo 0 se nos dio a conocer cómo (odemos armar de manera correcta el circuito (ara 1ue a la %ora de %acerlo 'uncionar (ara medir corriente/ (or e,em(lo/ no 1uemes los instrumentos de medición. R3ambién se usó la le0 >I7C4FF (ara el cálculo de las corrientes.
0e&erencias bibliográ&icas
Páginas Teb consultadas %tt(@@en.ii(edia.org@ii@IV!ultisim %tt(@@u(load.iimedia.org@ii(edia@commons@9@9*@$sociacionSerie(ar alelo.(ng %tt(@@M--energia.blogs(ot.com %tt(@@.electricasas.com
