Informe de Laboratorio 1

INTRODUCCION A LA INGENIERIA ELECTRICA y ELECTRONIA

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INFORME DE LABORATORIO: LEY DE OHM, RESISTENCIAS Y ASOCIACIÓN

DE RESISTENCIAS

1. OBJETIVOS:-

Comparar Y analizar los valores de Resistencias obtenidos por los instrumentos de

medición Y con la tabla de código de colores.

Analizar circuitos con combinaciones de resistencias en serie para verificar el valor

de su resistencia equivalente.

Analizar circuitos con combinaciones de resistencias en paralelo para verificar el

valor de su resistencia equivalente.

Analizar circuitos con combinaciones de resistencias en serie y en paralelo para

verificar el valor de su resistencia equivalente

Realizar un tabla de para comparar las tensiones y corrientes tomados con el

multímetro digital y analógico y compararlos con el cálculo teórico

2. INTRODUCCION:

2.1 CODIGO DE COLORES PARA LAS RESISTENCIAS

En el mercado, no podemos encontrar

resistencias de cualquier valor, sino que

existen unos valores normalizados. Para

poder identificarlas se utiliza el código de

colores, que consiste en pintar cuatro líneas

de diferentes colores sobre el cuerpo de las

resistencias, de modo que siguiendo el

código citado podemos deducir el valor real

de la resistencia.

Las dos primeras cifras, representan

números reales; la tercera cifra es el


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multiplicador, indica el número de ceros que acompañan a las dos primeras cifras; el

cuarto y último color, nos da la tolerancia de la resistencia.

Ejemplo 1

Resistencia de 270000W ±10% = 270 KW ± 27 KW Es una resistencia que puede estar

entre 243 KW y 297 KW.

2.2 TOLERANCIA DE RESISTENCIA:-

Tolerancia de resistencias en serie.

Sean las resistencias de valor nominal R1n, R2n, R3n, ..., Rzn, colocadas en serie según

indica la figura:

La resistencia nominal equivalente, Rn, y la tolerancia total, t, vienen dadas por:-

La resistencia total y su tolerancia asociada aumentan respecto a la de cualquier

resistencia, aunque la tolerancia sigue siendo simétrica.

Tolerancia de resistencias en paralelo:

La tolerancia de la resistencia equivalente se puede calcular agrupando las

resistencias de dos en dos. Así, si tenemos dos resistencias en paralelo R1n y R2n:


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La resistencia nominal total equivalente será:

Mientras que la resistencia máxima y mínima total posible serán:

Con lo que la tolerancia será:

Tanto la resistencia equivalente como la tolerancia asociada son menores respecto a

las de cualquier resistencia, pero la tolerancia deja de ser simétrica.

2.3 LEY DE KIRCHHOFF

Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que

se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice

que:

En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de

las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan

por el nodo es igual a cero

Esta ley es llamada también segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley

de mallas de Kirchhoff (es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley).


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En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.

3. MATERIALES:

Resistencias

2 pilas de 9 v

Cables

Multímetro digital y analógico

Protoboardt

4. PROCEDIMIENTO:-

4.1 Mida el valor de una resistencia, primero con el multímetro analógico y después

con el digital. compare los valores medidos con el valor real y obtenga los

errores en las resistencias. anotar los valores medidos de resistencia, el real y la

tolerancia y finalmente en las medidas en una tabla.

Por condigo de colores:

El valor Real es 100 ohms, con un ±5 % de tolerancia -

X ¿100x 5%100%

=±5

→ Los valores para la Resistencia según su tolerancia es 95Ω Y 105 Ω

Valor medido con multímetro digital

≈98.3 ohms


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Valor medido con multímetro analógico

≈104 ohms

100 OHMS VALOR REAL

TOLERANCI

A ±5 M. digital M. analógico

95 Ω 105Ω 98.3 Ω 104Ω

4.2 Realice la conexión en serie de dos resistencias y mida la resistencia total con

los dos tipos de multímetros. compare el valor medido con el valor teórico y

calcule los errores en las medidas. anotar los resultados medidos en una tabla,

incluyendo la tolerancia en el valor de la resistencia.

Req .=R1+R2=100+100=200Ω

∴Req=200Tolerancia:

t = (±5) + (±5) = ±10

→Req=200 , ±10 => 190Ω210Ω

Req 200Ω, valor real

TOLERANCIA M. digital M. analógico

190Ω 210Ω 196Ω 205Ω

4.3 Realice la conexión en paralelo de dos resistencias y mida su valor con los dos

tipos de multímetros. de igual manera que en 4.1 y 4.2 anota en una tabla los

100Ω 100Ω


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valores medidos, los reales, los errores en las medidas y la tolerancia en el valor

medido.

Req= R1 x R2R1+R2

=100 x 100100+100

=50Ω

Sabiendo que cada Resistencia tiene una tolerancia de ±5, entonces:

R1 valoRmaximo=105ΩvaloRminimo=95Ω R2 valoRmaximo=105ΩvaloRminimo=95Ω

Rmax= R1max∗R 2maxR1max+R2max

=105 x 105105+105

=52.5Ω

Rmin= R1min x R2minR1min+R2min

=95 x 9595+95

=47.5Ω

t= 52.5 – 47.5 = ± 5

∴ Req = 50Ω, ± 5 55Ω45ΩReq 50 Ω ± 5, valor real


55Ω 45Ω 48.5Ω 54.5Ω


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4.4 Conecte varias resistencias (más de dos) en forma mixta, es decir en serie,

paralelo. mida la resistencia total con los multímetros, igual en 4.1 y 4.2 anote

los valores en una tabla

R1= 100 Ω, R2= 100 Ω, R3= 100 Ω, R4= 100 Ω,

Resolviendo en circuito en serie, obtenemos:

Ra= R1+R2= 200

Su tolerancia es igual a:

t = (±5) + (±5) = ±10

Ra=200 , ±10 => 190Ω210Ω

Resolviendo el circuito en paralelo, obtenemos:

Rb= R3 x R4R3+R 4

=100 x 100100+100

=50Ω

Su tolerancia es igual a:

R3 valoRmaximo=105ΩvaloRminimo=95Ω R4 valoRmaximo=105ΩvaloRminimo=95Ω

Rmax= R3max∗R4maxR3max+R4max

=105x 105105+105

=52.5Ω


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Rmin= R3minx R4minR3min+R 4min

=95 x 9595+95

=47.5Ω

t= 52.5 – 47.5 = ± 5

Rb = 50Ω, ± 5 55Ω45Ω

Req = Ra + Rb = (200, ± 10) + (50, ± 5)

Req = 250, ± 15 255Ω245Ω

Req 250 Ω ± 15, valor real


255Ω 245Ω 246.4Ω 255Ω

5. Conecte dos pilas en serie de 9v para obtener una tensión de dc de 20v, conecte

ahora la pila resultante a un resistencia cualquiera (que no sea un valor muy bajo).

Mida con un multímetro cualquiera la tensión aplicada a la resistencia y calcule

teóricamente la corriente.

Mida a continuación la corriente en la resistencia con un multímetro y compare con el

valor teórico. Anote los valores anteriores en una tabla.

V1= 10v, V2= 10v


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VT = 10 + 10 = 20 V

Valor medido con el multímetro digital = 20.75v

Valor medido con el multímetro analógico= 19v

Corriente medido con el multímetro = 0 A

Un cortocircuito es un circuito en el que se efectúa una conexión directa, sin

resistencia, inductancia ni capacitancia apreciables, entre los terminales de la fuente

de fuerza electromotriz.

6. Con la ayuda de la pila anterior de 20v, conecte ahora una resistencia serie – paralelo

formada de cuatro o cinco resistencias. dima primero la tensión aplicada. mida a

continuación la corriente total en la fuente y obtenga el valor teórico con el método de

reducción. compárale el valor teórico, obtenga el error entre los dos valores y anote

los resultados en una tabla.

R1= 1000 Ω, R2= 100 Ω, R3= 100 Ω, R4= 100 Ω, Vf = 20v

SOLUCION:

I1(R1) + I1(R2) + I2(R3) – I2(R3) = 20v

I1(1000) + I1(100) + I2(100) – I2(100) = 20v

1200I1 – 100I2 = 20

60I1 – 5I2 = 1 ….. (1)

20v


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I2(R3) + I2(R4) – I1(R3) = 0

I2(100) + I2(100) – I1(100) = 0

200 I2 –100I1 = 0

I2= 100/200 I1

I2= 1/2 I1 … (2)

2 EN 1

60 I1 – 5(1/2 I1) = 1

I1= 0.0179 A

I2=8.69x10−3 A

I1 = Ia + I2

Ia = I1 – I2 = 0.0179 – 8.69x10−3 A = 9.21x10−3 A

I1 = 0.0179 A, I2 =8.69x10−3 A, Ia = 9.21x10−3 A

VALORES MEDIDOS Y

CALCULADOS

TENSION EN CADA RESISTENCIA

R1 R2 R3 R4VALOR TEORICO 17.3913 1.7391 0.8695 0.8695M. DIGITAL 15.72 1.57 1.43 1.43M. ANALOGICO 15 1.57 1.2 1.2

CORRIENTE EN CADA RESISTENCIAVALOR TEORICO 0.0179 0.0179 0.00921 0.00869M. DIGITAL 0.0159 0.0159 0.0145 0.0096M. ANALOGICO 0.014 0.015 0.016 0.016

5. CONCLUSIONES:


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En un circuito en serie, la corriente es la misma en cualquier punto del mismo, no

así la tensión o voltaje, ya que la tensión sobre R1 es distinta a la tensión de R2.

Una característica del circuito serie es que todos sus elementos poseen idéntica

caída de tensión. Entonces, en un circuito serie la intensidad de corriente es la

misma en cualquier punto del circuito, mientras que en un circuito paralelo la

tensión es la misma en para cualquier elemento del mismo.

Una resistencia equivalente es el resultado de aplicar las operaciones con los

valores de cada una de las resistencias.

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