ESCUELA POLITCNICA NACIONALFACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICAREA DE CIRCUITOS ELCTRICOS

XINFORME TRABAJO PREPARATORIO

XTecnologa Elctrica

Anlisis de Circuitos Elctricos I

Anlisis de Circuitos Elctricos II

Prctica #:1Tema: Conocimiento del equipo, caractersticas y simbologaFecha de realizacin: 2013/08/07.

Realizado por:

Marcelo Pal Barros Tobar.Wilman Joel Arvalo Pozo.Grupo: W8TE-1

Fecha de entrega: 2013 / 08 / 14 f.______________ Recibido por:

Sancin: ________________________________________

Semestre:EneJun 2013

Prctica N 1: Conocimiento del equipo, caractersticas y simbologa.

1) OBJETIVO: Identificar los elementos bsicos que conforman los circuitos elctricos. Expresar adecuadamente la informacin de la placa de caractersticas de cada uno de ellos. Ilustrar la simbologa y las especificaciones tcnicas de los elementos ms utilizados.

2) SUSTENTACIN TERICA:TEORIA SOBRE ELEMENTOS ACTIVOSUncircuito elctricoest compuesto normalmente por un conjunto deelementos activos-que generan energa elctrica (por ejemplo bateras, que convierten la energa de tipo qumico en elctrica)- y deelementos pasivos-que consumen dicha energa (por ejemplo resistencias, que convierten la energa elctrica en calor, por efecto Joule)- conectados entre s. El esquema siguiente presenta un circuito compuesto por una batera (elemento de la izquierda) y varias resistencias.

Las magnitudes que se utilizan para describir el comportamiento de un circuito son laIntensidad deCorriente Elctricay elVoltajeo cada de potencial. Estas magnitudes suelen representarse,respectivamente, porIyVy se miden enAmperios (A)yVoltios (V)en el Sistema Internacional de Unidades.Los elementos de un circuito se interconectan mediante conductores. Los conductores o cables metlicos se utilizan bsicamente para conectar puntos que se desea estn al mismo potencial (es decir, idealmente la cada de potencial a lo largo de un cable o conductor metlico es cero).El voltaje es una medida de la separacin o gradiente de cargas que se establece en un elemento del circuito. Tambin se denomina cada de potencial o diferencia de potencial (d.d.p.) y, en general, se puede definir entre dos puntos arbitrarios de un circuito. El voltaje est relacionado con la cantidad de energa que se convierte de elctrica en otro tipo (calor en una resistencia) cuando pasa la unidad de carga por el dispositivo que se considere; se denominafuerza electromotriz(f.e.m.) cuando se refiere al efecto contrario, conversin de energa de otro tipo (por ejemplo qumico en una batera) en energa elctrica. La f.e.m. suele designarse por e y, lgicamente, se mide tambin en Voltios.

Aparatos de Medida ElctricosLas magnitudes bsicas a medir en un Circuito son la Intensidad de corriente y el Voltaje.La medida de la Intensidad de corriente elctrica se efecta con aparatos denominadosAmpermetros. La medida de diferencias de potencial o voltajes se efecta conVoltmetros.Los Ampermetros se intercalan en serie con los elementos incluidos en la rama donde se quiere medir qu corriente pasa.Los Voltmetros se conectan en paralelo entre los puntos donde quiere medirse la d.d.p.As, si quiere medirse la Intensidad de corriente que pasa por la rama de circuito mostrada en el siguiente esquema, as como el Voltaje en los extremos de la Resistencia, se han de intercalar un Ampermetro y un Voltmetro como se indica en la parte derecha del esquema.

Para que un Ampermetro no altere el circuito en que se intercala ha de tener unaresistencia interna muy baja, idealmente cero. Al contrario, para que un voltmetro no perturbe la medida debe tener unaresistencia interna muy elevada, idealmente infinita.En ocasiones, cuando se dispone slo de Voltmetros como aparato de medida, para medir corrientes puede intercalarse una pequea resistencia (r) en la rama correspondiente y medir el voltaje (v) que cae en ella. La corriente resultante es: I= v/r.Elementos utilizados y sus caractersticas generales:Fuente CC.- Elemento activo que provee energa, la regulacin de voltaje vara de 0v a 20v; 0v a -20v; 0v a 5v. La regulacin de corriente va de 0mA a 500mA; 0A a 1.5A.Fuente CA.- Es un elemento activo, regulacin de voltaje de 0v a 140v; corriente igual a 5A. Voltmetro CA-CC.- Mide voltaje tanto para CA como para CC. Rango de voltaje 0v-65v; 0v-130v; 0v-260v. Clase 0.5.Ampermetro CA.- Medicin de corriente alterna. Rango de corriente 0A; 0.5A; 1A; 2A; 5A.Ampermetro CC.- Medicin de corriente continua. Rango entre 0A; 0.3A; 1A; 3A; 10A. Clase 0.5.Multmetro Analgico.- Mide voltaje, intensidad, resistencia,CA-CC. Lectura de valores con aguja; voltaje mximo en CA-CC=1000v. Corriente mxima= 500mA.Resistor electrnico.- La tabla de los colores nos indica el valor de la resistencia.Resistor decdico.- El valor de la resistencia varia mediante dcadas en pasos de 1k, 100, 10, 1, 0.1, 0.01.Restato o resistencia variable.- Posee terminal de tierra, valor mximo de resistencia 86. Intensidad mxima de 2.7Amperios.Inductor ncleo de aire.- Inductancia de 762mH; resistencia 351.Capacitor decdico.- Almacena hasta 600v en CC y 220v en CA. El valor de la capacitancia vara mediante dcadas.Interruptor simple.- Elemento de maniobra que abre o cierra un circuito elctrico.Interruptor doble con proteccin.- Permite abrir o cerrar los dos caminos de un circuito elctrico al mismo tiempo. Posee un fusible de proteccin que se funde al circular una mayor corriente de la permitida.Conmutador.- Tiene tres posiciones; permite cambiar el camino de la corriente elctrica de acuerdo a nuestra necesidad.Cable banana banana.- Terminal tipo banana en sus dos extremos.Cable banana orquilla.- Terminal banana en un extremo y orquilla en el otro extremo.Cable orquilla orquilla.-Terminal tipo orquilla en sus dos extremos.3) DESARROLLO DEL CUESTIONARIO:

4.1) Comentar y explicar sobre los datos encontrados en la placa de caractersticas de cada uno de los elementos pasivos.

Resistencias: Ya sean de valores fijos lo principal de las caractersticas encontradas fueron sus valores mximos y mnimos y la forma en que podemos variar el valor de la resistencia en el caso de que sean decdicas en C.A. en el caso de las resistencias electrnicas de C.C. podemos determinar su valor gracias al cdigo de colores, lo mismo ocurre para el banco de resistores con el cual podemos armar circuitos elctricos y resistencias equivalentes.

Capacitores: De la misma manera en las placas encontramos sus valores mximo y mnimo de capacitancia en uf, ya que es la unidad de medida ms adecuada para medir capacitancias ya que un f es una unidad demasiado grande, en el caso de los decdicos encontramos smbolos que nos indican su utilizacin correcta y la manera en que vara la capacitancia.

Inductores: En este caso se trat de un inductor ncleo de aire, que consta de un determinado nmero de espiras arrolladas en una estructura cuyo centro es de aire, tal como su nombre lo indica, en la placa encontramos el valor de su inductancia en mh.

4.2) Interpretar las caractersticas de los aparatos de medida, desarrollar brevemente el significado de cada uno de los smbolos encontrados en dichos aparatos.

Voltmetro CA/CCEs un instrumento de medida utilizado para medir el potencial elctrico entre dos puntos de un circuito, como su nombre lo indica nos sirve tanto para corriente alterna como para corriente continua.

AmpermetroInstrumento de medicin utilizado para medir el flujo de corriente que est circulando por el circuito, en CA el rango de intensidad o corriente va en el orden de Amperios, en CC el rango de corriente es de miliamperios puesto que no se trabaja con corrientes muy elevadas.

Multmetro analgicoInstrumento de medicin utilizado para medir tanto voltaje, intensidad y resistencia elctrica, al ser analgico nos da la lectura mediante una aguja.

Multmetro digitalAl igual que el analgico, el multmetro digital nos permite medir magnitudes elctricas, pero en este caso nos indica el valor a travs de un display.

Smbolos encontrados:

SmboloSignificado

Voltmetro

Ampermetro

Multmetro digital

Indica que el instrumento funciona tanto para C.A. como para C.C.

Principio de funcionamiento del instrumento es magnetoelctrico

Utilizacin del instrumento en posicin acostada

2

Tensin de ensayo de 2 KV

Instrumento de medida es electromagntico o de hierro mvil.

4.3) Describir el principio de funcionamiento segn el mecanismo de traduccin de seal elctrica en movimiento de los siguientes aparatos de medida: 4.3.1) Ferro-magntico: Constan de una bobina y un imn que producen dos campos magnticos, uno mvil y otro fijo. Segn sean los campos magnticos se denominan: De imn mvil:el imn permanente es el elemento mvil.

De cuadro mvil:la bobina produce el campo magntico mvil. Son los que se usan actualmente. La aguja indicadora va acoplada a la bobina que gira libremente entre los polos del imn permanente. La corriente que se va a medir se hace llegar a la bobina, donde crea un campo magntico contrario al del imn, que hace girar la bobina, y por tanto, la aguja, hasta un punto en la escala del aparato proporcional a la intensidad que recorre la bobina. Slo se emplean para corriente continua. Tienen gran precisin y sensibilidad. Son: ampermetros, voltmetros, hmetros, etc.

4.3.2) Electromagntico:Formados por una bobina con un interior constituido por dos ncleos de material ferromagntico, uno fijo y otro mvil, este ltimo conectado a la aguja indicadora. Funcionan porque al circular corriente (la que se quiere medir) por la bobina se origina una campo magntico que imanta los dos ncleos con la misma polaridad, originndose una repulsin que hace girar el ncleo mvil. El campo magntico es proporcional a la corriente que atraviesa la bobina. Se usa para ampermetros y voltmetros tanto de corriente continua como alterna.

4.3.3) Electrosttico:Formados por dos bobinas, una fija y otra mvil, concntricas, que son atravesadas por la corriente que se quiere medir, crendose en ambas bobinas campos magnticos que hacen que la bobina mvil gire moviendo la aguja indicadora. Se usan para ampermetros, vatmetros y voltmetros tanto de corriente continua como alterna.

4.3.4) Induccin:Estn formados por un electroimn atravesado por una corriente alterna que da lugar a un campo magntico variable. En el entrehierro del imn tienen un disco de aluminio que va acoplado a la aguja indicadora y que es mvil. En dicho disco se originancorrientes de Foucaultque dan lugar a un campo magntico opuesto al del imn, detenindose la aguja en una determinada posicin de la escala. Se usan para ampermetros y voltmetros de corriente alterna.4.4) Consulta adicional:

CDIGO DE COLORES DE LAS RESISTENCIAS

ColorPrimera bandaPrimer dgitoSegunda bandaSegundo dgitoTercera bandaTercer dgitoCuarta bandaTolerancia

Negro001

Marrn1110

Rojo22100

Naranja331000

Amarillo4410000

Verde55100000

Azul661000000

Violeta7710000000

Gris88100000000

Blanco991000000000

Dorado0.15%

Plateado0.0110%

Ninguno20%

Para realizar la lectura correcta del valor de resistencia vamos a ilustrarlo mediante un ejemplo:

La resistencia debe tomarse de tal forma que el extremo hacia el cual las bandas coloreadas estn recorridas quede a la izquierda. Ahora las bandas se identifican de izquierda a derecha. La primera es verde. De la figura 3 vemos que este color corresponde al nmero 5. La segunda es azul, es decir, corresponde al 6. La tercera, negra, es el 1. La cuarta es dorada, lo que implica un 5% de tolerancia. El valor buscado se escribe como: 56101,o bien, 560. El 5% de 560 es 5600.05 = 28. El valor final es: (56028) .CLASE DE UN INSTRUMENTO DE MEDIDALa precisin define la "clase del instrumento" y est indicada en error relativo absoluto (porcentual absoluto) referido al valor mximo de la escala y especificado para cada rango o escala.

El error absoluto mximo de una medida en esa escala se halla aplicando el error relativo al valor del fondo de escalaEjemplo: Para un voltmetro "clase 2" en la escala de rango 0-250 V el fabricante asegura una Precisin porcentual absoluta del 2%.

Por lo tanto el Error absoluto en esa escala ser=2%.250= 5V.

En una medida de 230 V tendremos una imprecisin de 5V. El mismo que tendremos en una medida de 20 V en esa escala (o sea, 5V)

Por lo tanto el error relativo (porcentual relativo) es mucho mayor en la parte baja de la escala: 5 / 20, frente a 5 / 230 en la alta.TENSIN DE ENSAYO Es un voltaje de prueba a la que un instrumento de medida ha sido sometido para comprobar los valores mximos de medicin.ZONA MUERTA Son aquellas donde la sensibilidad del instrumento es nula lo que hace que no cambie su indicacin y seal de salida.4) Conclusiones:

Wilman Arvalo.

1.-Los elementos pasivos y activos son indispensables en un circuito.

2.-La tabla de colores es muy importante en la lectura de los valores de las resistencias de un circuito.

3.-Los smbolos de los elementos de un circuito son muy importantes en la representacin de un circuito por lo que debemos saber perfectamente esos smbolos.

4.- Existen aparatos especficos para medir corriente CC, CA, resistencia, voltaje, y tambin existen aparatos que son capaces de medir todas las cantidades antes mencionadas.

5.- Existen aparatos que para medir de deben colocar en posicin recostada sobra una superficie plana para poder leer bien el resultado, tal es el caso del ampermetro CC y CA.

Marcelo Barros.

1.- Un circuito elctrico siempre estar conformado tanto por elementos activos y pasivos y mediante una combinacin adecuada de los mismos se los puede dar un uso especfico y un sinnmero de aplicaciones en la electricidad y electrnica.

2.- Cada uno de los instrumentos de medicin tiene caractersticas muy importantes que deben ser tomadas muy en cuenta al momento de utilizarlos si no queremos cometer errores de lectura y para poder conectarlos correctamente.

3.- Es muy importante entender el funcionamiento de cada uno de los elementos pasivos ya que una de las principales aplicaciones es en los instrumentos de medicin.

4.- Existe una gran diferencia entre las corrientes que se trabajan en CA y las que se trabajan en CC y es por eso que los instrumentos poseen una escala muy apropiada para poder trabajar en ambos casos.

5.- Cada uno de los instrumentos de medida as como las fuentes de poder basan su funcionamiento en principios tanto elctricos como electromagnticos, en el caso de las fuentes en eso se basa la regulacin del voltaje y de la corriente que van a suministrar.

5) Recomendaciones:

1.- Reconocer claramente a cada uno de los elementos del laboratorio, tanto activos como pasivos ya que al manipular la corriente elctrica pueden ocurrir accidentes que se pueden evitar gracias a este conocimiento.

2.- Manejar correctamente los instrumentos de medida de acuerdo a las especificaciones encontradas en las placas de caractersticas.

3.- Utilizar adecuadamente las escalas de medicin en un instrumento ya que si medimos un valor que se encuentre fuera de un cierto lmite establecido se puede daar.

4.- Familiarizarse con el equipo encontrado en el laboratorio e investigar mucho ms acerca de su utilizacin ya que sern muy tiles durante todo el desarrollo de nuestra profesin.

5.- Reconocer la simbologa bsica utilizada en la electricidad y electrnica.

6) Bibliografa:

Gutirrez, Carlos (2005). 1Introduccin a la Metodologa Experimental(1 edicin). Editorial Limusa.

http://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n

http://personales.upv.es/jogomez/labvir/material/errores.htm

http://glosarios.servidor-alicante.com/instrumentacion/zona-muerta

http://www1.herrera.unt.edu.ar/mediciones/TPracticos/Simbologia%20de%20instrumentos%20de%20medicion%20OK.pdf