UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGON
LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
PRACTICA No. 2
CIRCUITO ELECTRICO ELEMENTAL
INTRODUCCION Se denomina así el camino que recorre una corriente eléctrica . Este recorrido se inicia en una de las terminales de una pila, pasa a través de un conducto eléctrico (cable de cobre), llega a una resistencia (foco), que consume parte de la energía eléctrica; continúa después por por el conducto, llega a un interruptor y regresa regresa a la otra terminal de la pila. Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: Un generador de corriente eléctrica, en este caso una pila; los conductores (cables o alambre), que llevan a corriente a una resistencia foco y posteriormente al interruptor, que es un dispositivo de control. Todo circuito eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de energía, en este caso, de una corriente eléctrica.
¿Qué es la corriente eléctrica? Recibe este nombre el movimiento de cargas eléctricas (electrones) a través de un conducto; es decir, que la corriente eléctrica es un flujo de electrones.
¿Qué es un interruptor o apagador? No es más que un dispositivo de control, que permite o impide el paso de la corriente eléctrica a través de un circuito, si éste está cerrado y que, cuando no lo hace, está abierto.
Generalidades de la Medición Voltaje El voltaje es la diferencia del potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito eléctrico o electrónico, expresado en voltios. Mide la energía potencial de un campo eléctrico para causar una corriente eléctrica en un conductor eléctrico. La mayoría de los dispositivos de medición pueden medir o leer voltaje. Dos mediciones de voltaje comunes, son la corriente directa (CD) y la corriente alterna (CA).
Vea un video de 60 segundos acerca de cómo hacer una medición de voltaje.
Aunque las mediciones de voltaje son las más sencillas de los diferentes tipos de mediciones analógicas, presentan retos únicos debido a las consideraciones que deben hacerse por el ruido.
Cómo Realizar Mediciones de Voltaje de CD Aunque muchos sensores producen voltajes de CD medibles con un dispositivo de adquisición de datos, la preocupación principal de este documento consiste en examinar mediciones generales de CD que no involucran la configuración de un sensor como intermediario.
Fundamentos para Medir el Voltaje Para comprender cómo medir el voltaje, resulta esencial entender los fundamentos acerca de cómo realizar una medición. Esencialmente, el voltaje es la diferencia del potencial eléctrico entre dos puntos de interés en un circuito eléctrico. Sin embargo, un punto común de confusión es cómo determinar el punto de referencia para la medición.
El punto de referencia para la medición es el nivel de voltaje a la cual la medición es referenciada.
OBJETIVOS:
Comprender la conexión de un circuito básico. Aprender el nombre y el uso de una fuente de voltaje. Aprender el nombre y el uso de los mandos y controles de un multímetro. Realizar mediciones de tensión eléctrica. Observar la diferencia entre un circuito abierto y un circuito cerrado.
EQUIPO
1 Multímetro 1 transformador de 127/12 volts 3 focos de 12 volts 1 tablero de conexiones Caimanes y puntas de prueba 2 interruptores de de 1 cuchilla 2 interruptores de tres vías 2 fuentes de poder de C. D.
DESARROLLO
Armar el siguiente arreglo
Abrir y cerrar el interruptor varias veces al formar la figura de un interruptor con un foco. Al abrir el interruptor el foco se apaga y al cerrarlo se enciende. Medir el voltaje del foco cuando el interruptor esta abierto.
0 volts
Medir el voltaje del foco cuando el interruptor esta cerrado. 13.3 volts Sustituir el transformador por una fuente de C. D. de 15 volts. Cuando el interruptor esta abierto marca 0 volts y cerrado 15 volts
Arme el siguiente arreglo
Abrir y cerrar los interruptores alternativamente al formar la figura de dos interruptores con un foco. Los dos interruptores deben estar cerrados para poder prender el foco Medir el voltaje en el foco y llenar siguiente tabla. INTERRUPTOR 1 INTERRUPTOR 2 ABIERTO ABIERTO ABIERTO CERRADO CERRADO ABIERTO CERRADO CERRADO
VOLTAJE 0V 0V 0V 12.95 V
Sustituir el transformador por una fuente de C. D. de 15 volts. INTERRUPTOR 1 INTERRUPTOR 2 VOLTAJE ABIERTO ABIERTO 0V ABIERTO CERRADO 0V CERRADO ABIERTO 0V CERRADO CERRADO 14.75 V Armar el siguiente arreglo
Abrir y cerrar los interruptores según al formar la figura de dos interruptores pero en paralelo y el foco.
Solo en el momento en que los apagadores están abiertos el foco se mantiene prendido solo cuando alguno de ellos o los dos están cerrados se permite el paso de la corriente y es por eso que enciende
Medir el voltaje en el foco y llenar siguiente tabla. INTERRUPTOR 1 INTERRUPTOR 2 ABIERTO ABIERTO ABIERTO CERRADO CERRADO ABIERTO CERRADO CERRADO
VOLTAJE 0V 12.95 V 12.95 V 13.03 V
Sustituir el transformador por una fuente de C. D. de 15 volts. INTERRUPTOR 1 INTERRUPTOR 2 VOLTAJE ABIERTO ABIERTO 0V ABIERTO CERRADO 14.40 V CERRADO ABIERTO 14.40V CERRADO CERRADO 14.60 V Ahora a cada interruptor agregar un foco en paralelo aparte del foco 1.
Al momento de que solo el interruptor 1 o 2 están conectados los dos focos mantienen su misma intensidad pero al momento en que los dos interruptores están cerrados los focos de los apagadores tienen menos intensidad luminosa al que está solo esto se debe a que la corriente se divide en dos y luego se vuelve a juntar para encender con mayor intensidad el tercer foco
Realizar nuevamente mediciones en el foco INTERRUPTOR 1 ABIERTO
INTERRUPTOR 2 ABIERTO
VOLTAJE 0V
ABIERTO CERRADO 6.8 V CERRADO ABIERTO 6.4V CERRADO CERRADO 14 V . Sustituir el transformador por una fuente de C. D. de 15 volts. INTERRUPTOR 1 ABIERTO ABIERTO CERRADO CERRADO
INTERRUPTOR 2 ABIERTO CERRADO ABIERTO CERRADO
VOLTAJE 0V 7.3 V 7.7V 11.5V
Armar el siguiente arreglo con dos interruptores de tres vías en paralelo más un foco conectado a la fuente.
Colocar el interruptor 1 en la posición 1. Prende un foco 12.92V Colocar el interruptor 2 en la posición 1. No prende Colocar el interruptor 1 en la posición 2. No prende
Colocar el interruptor 2 en la posición 2. Prende un foco 12.92V
Armar el siguiente circuito
A
B +
10 V
+ 5V
-
Medir el voltaje entre los puntos A y B Cuando están conectados en serie se suman los volts el total es de 15 volts
CUESTIONARIO FINAL
1. Diga que es un circuito eléctrico. 2. Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, capacitores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, capacitores, inductores), y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. 3. ¿Existe diferencia entre el voltaje medido en vacío con respecto al medido con carga? 4. ¿Cómo se conecta un multímetro para medir el voltaje? Se conecta el multimetro a los extremos del componente (se pone en paralelo) y se obtiene la lectura en la pantalla, normalmente en los multímetros el cable rojo debe tener la tensión mas alta que el cable negro para esta medición depende si la fuente es de corriente alterna o corriente directa y el voltaje que esta dando la fuente 5. Diga que es un circuito abierto Un circuito abierto es un circuito en el cual no circula la corriente eléctrica por estar éste interrumpido o no comunicado por medio de un conductor eléctrico. El circuito al no estar cerrado no puede tener un flujo de energía que permita a una carga o receptor de energía aprovechar el paso de la corriente eléctrica y poder cumplir un determinado trabajo. El circuito abierto puede ser representado por una resistencia o impedancia infinitamente grande. 6. Diga que es un circuito cerrado El circuito abierto a diferencia del circuito cerrado permite la circulación de la corriente al circular la corriente en el caso de la practica los focos se iluminan esto quiere decir que en ellos existe un paso de corriente
7. Características físicas de un circuito conectado en: serie El voltaje se divide para cada una de las cargas mientras que la corriente en todas las cargas es la misma, por eso en este circuito se aprecia una carga siempre a continuación de otra. La carga total es igual a la sumatoria de sus cargas
paralelo Al contrario del serie los voltajes son los mismos en todas las cargas del circuito mientras lo que se divide es la corriente por eso se puede ver una carga alado de otra.
8. En el punto 17 ¿Varía el voltaje en el foco uno al cambiar la posición de los interruptores? Si hay una variación cuando los dos interruptores están cerrados el voltaje es mayor que cuando solo uno de los interruptores está cerrado 9. Mencione alguna aplicación de un interruptor de tres vías La aplicación más común de este tipo de interruptores es en el apagador de escalera 10. ¿Qué ventaja se obtiene al conectar fuentes en serie? Cuando dos fuentes se conectan en serie el voltaje aumenta mientras que la corriente eléctrica permanece igual 11. ¿Cuál es el propósito de conectar fuentes en paralelo? El propósito de conectar fuentes en paralelo es el de aumentar la intensidad de corriente pero mantener el mismo voltaje
APLICACIONES Las fuentes de voltaje, así como las pilas y baterías son los elementos fundamentales en todo circuito y que proporcionan el voltaje que es la capacidad de efectuar un trabajo para que los electrones se muevan; y el multímetro es el aparato empleado para realizar las mediciones necesarias.
CONCLUSIONES En un circuito eléctrico los electrones salen de la fuente de un punto de mayor potencial, recorren el circuito y regresan a la misma fuente a un punto de menor potencial. Igualmente el circuito eléctrico como lo dice la práctica está constituido por fuente, carga y conductores. La carga vendría siendo la cantidad de energía o corriente que pasa a través del consumidor, por lo que el circuito sería como un canal que cumple su trabajo de convertir la energía eléctrica en otro tipo de energía para el servicio o propósito de
alguna actividad. Mientras que el voltaje es la diferencia de potencial que obliga a los electrones a moverse.
