PRACTICA N° 02

PRACTICA N° 02

INSTALACIÓN DE CIRCUITOS SIMPLES, CC y CA I.

OBJETIVOS a) Reconocer el material y equipamiento diverso, destinado para el desarrollo de las prácticas de laboratorio de Física de la asignatura de Física III. b) Realizar instalaciones de circuitos sencillos utilizando utilizando fuentes de voltaje continuo (VCD), en estado OFF. c) Realizar instalaciones de circuitos sencillos utilizando fuentes de voltaje voltaje alterno (VCA), en estado ON.

II.

TEORIA BÁSICA CIRCUITO.- Cualquier trayectoria curva completamente cerrada. CIRCUITO ELÉCTRICO.- Combinación de generadores y conductores (resistores, capacitores e inductores, instrumentos de medición) unidos entre si por cables (alambres) de conexión, formando una trayectoria cerrada. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO: a) ELEMENTOS ACTIVOS.- Son fuentes activas de energía, que generan un cambio de flujo de flujo de corriente eléctrica. Comúnmente son llamados generadores o fuentes de alimentación. Son ejemplo de fuentes activas los generadores de voltaje y los generadores de corriente. Un generador ideal de voltaje , suministra una salida de voltaje la cual es independiente de la salida de corriente requerida y además su resistencia interna es cero. Un generador ideal de corriente, es un dispositivo que genera una intensidad de corriente constante sin interesarla la caída de voltaje a través de sus terminales, además la impedancia interna de ésta es infinita. Constituyen fuentes de voltaje: los generadores de voltaje del tipo mecano electromagnéticos (dinamos), las pilas comunes, las baterías o acumuladores, etc. Constituyen fuentes de corriente: los elementos semiconductores, los diodos (celda fotovoltaica), los transistores y los tubos al vacío llamados pentodos, etc. b) ELEMENTOS PASIVOS.- Son elementos que impiden el flujo de corriente y caen dentro de esta denominación aquellos elementos llamados impedancias como son las resistencias, las capacitancias y las inductancias. Una resistencia eléctrica es un elemento que por el hecho de ofrecer una oposición o resistencia al paso de la corriente eléctrica, disipa energía en forma de calor. Un capacitor o capacitor o capacitancia bloquea totalmente a la corriente continua mas no a la alterna y su característica es la de

JULIO VALENCIA BARDALES – UNJFSC - Departamento Académico de Física

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almacenar energía en forma de campo eléctrico en el espacio comprendido entre sus placas. Una bobina o inductancia en cambio genera una FEM (fuerza electromotriz) en oposición y también almacena energía pero en forma de campo magnético. c) INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN.- Son elementos auxiliares que se conectan en un circuito ya sea en serie (amperímetro) o en paralelo (voltímetro), según sea el tipo de instrumento de medida y que permiten controlar las relaciones cuantitativas que gobiernan el funcionamiento de los circuitos. d) ELEMENTOS AUXILIARES O COMPLEMENTARIOS.- Son aquellos que sirven para abrir o cerrar los circuitos (interruptores o switch), para asegurar las conexiones (pinzas de conexión, bananas macho y hembra), elementos de protección de los cortocircuitos (fusibles), elementos de protección de las sobrecargas (relés), cables de conexión, alambres de conexión, entre otros. En la tabla dada a continuación se muestran los símbolos gráficos y literales convencionales con que se representan a los elementos de un circuito en los planos o esquemas eléctricos. ELEMENTOS PASIVOS

RESISTENCIAS VARIABLES ESPECIALES


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CAJA DE RESISTENCIAS POR DÉCADAS

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN


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ELEMENTOS ACTIVOS O GENERADORES

III. EQUIPOS Y MATERIALES Fuente de voltaje continuo (VDC) de: 0 V – 40 V Caja de resistencias por décadas de: 0  – 11x100 k Reostato/Potenciómetro Voltímetro de escala múltiple Amperímetro de escala múltiple Milivoltímetro de escala múltiple Miliamperímetro de escala múltiple Microamperímetro de escala múltiple Galvanómetro de escala múltiple Puente de Wheatstone Caja de condensadores por décadas Resistencias de carbón: 1000 , 680 , 510 , 200  Generador de voltaje alterno (VAC) 03 Lámparas de 220 V / 100 W Cables, bananas macho y bananas hembra, pinzas de c onexión

E R Rv V A mV mA 

G PW C Rc e(t) L


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IV. PROCEDIMIENTO CIRCUITOS DE ENSAYO TIPO CC: A continuación, se dan cinco diagramas de circuitos CC y cinco de circuitos CA, equipos y materiales respectivos para la realización de la práctica, por tanto el paso siguiente consiste en realizar la implementación física de cada uno de los diagramas. Los primeros cinco con fuentes apagadas y los con fuentes activas. El procedimiento consiste en considerar uno de los diagramas, identificar sus componentes tanto en el diagrama como el físico suministrado en la mesa de trabajo separándolos y apartando a los demás de la región de trabajo. Si se tratara del circuito 01, los componentes identificados serían: un generador VDC, una caja de resistencias y un voltímetro DC. Seguidamente, se implementa el circuito del generador (E) y la caja de resistencias (R) mediante el uso de los cables de conexión y tomando como punto de partida el borne positivo del generador y cerrándolo por el negativo, finalmente se conecta al generador dos cables, conectando el positivo a la entrada de la caja y el negativo a la salida de la misma. Proceder del mismo modo con los demás diagramas.

CIRCUITO 01

CIRCUITO 03: E = 10 V, R = 234

CIRCUITO 02

CIRCUITO 04: E = 20 V, R = 1420


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CIRCUITO 04

CIRCUITOS DE ENSAYO TIPO CA:

CIRCUITO 06

CIRCUITO 07


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CIRCUITO 08

CIRCUITO 09

CIRCUITO 10

V.

REGISTRO DE DATOS Respecto al circuito 06, cuando los interruptores S1 y S2 adoptan las posiciones ON (CERRADO) o OFF (ABIERTO), dicho circuito presenta cuatro posibles estados. Para cada estado, ¿qué lámparas se encienden?. Registrar sus respuestas en la tabla siguiente:


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ESTADO

POSICIÓN DE S1

POSICIÓN DE S2

01 02 03 04

ABIERTO CERRADO ABIERTO CERRADO

ABIERTO ABIERTO CERRADO CERRADO

L MPARAS QUE ENCIENDEN L1 L2 L3

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Adjunte en hoja aparte

VII. CUESTIONARIO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Defina ¿Qué es circuito abierto? Defina ¿Qué es circuito cerrado? Defina ¿Qué se entiende por cortocircuito? ¿Qué es una resistencia eléctrica? Indagar en la bibliografía todo lo referente a dicho elemento. ¿Cuándo se dice que una resistencia es infinita? ¿Qué es un condensador eléctrico? Indagar en la bibliografía todo lo referente a dicho elemento. ¿Qué es una bobina o inductor eléctrico? Indagar en la bibliografía todo lo referente a dicho elemento. ¿Cómo debe conectarse un voltímetro dentro de un circuito eléctrico? ¿Cómo debe conectarse un amperímetro dentro de un circuito eléctrico?

VIII. BIBLIOGRAFÍA EDUCATIONAL SERVICES INCORPORATED, (1963). Física, Editorial Reverté, Saragoza.

Guía del Laboratorio de

BIBLIOTECA SALVAT DE GRANDES TEMAS, La Nueva Física, Salvat Editores S.A., Barcelona – España 1973. ALONSO M. – FINN E., Campos y Ondas, Volumen 2, Fondo Educativo interamericano, Madrid - España, 1970. ALONSO M. – FINN E., Física Cuántica y Estadística, Volumen 3, Fondo Educativo interamericano, Madrid - España, 1970. RED DE INTERNET.


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