Informe de Laboratorio Fisica Electronica

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERI A Ingeniería Industrial FISICA ELECTRONICA

INFORME DE LABORATORIO FISICA ELECTRONICA

WILLIAM ALFONSO CASTILLO COD: 1119888250

PRESENTADO AL TUTOR: YACIRO CABEZAS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

FISICA ELECTRONICA INGENIERIA INDUSTRIAL

ACACIAS-META 2012


INTRODUCCION

Mediante la realización del presente trabajo, se pretende lo realizado dentro del marco de la primera práctica de laboratorio de física electrónica en donde se establecieron actividades de reconocimiento de los diferentes elementos que se utilizan para la medición das diferentes escalas de la física electrónica.

Igualmente se realizara una introducción al funcionamiento de los circuitos eléctricos, su aplicación y sus diferentes tipos. A su vez se establera conocimientos sobre las características de las resistencias, sus tablas de colores su medición según su uso y calculo para su adecuada utilización dentro de un circuito.


OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Aplicar y comprender más a fondo los conceptos estudiados en la Unidad 1, 2 Y 3 del Curso de Física Electrónica

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Comprender de manera práctica los fundamentos de la electricidad

Analizar y entender mediante la experiencia, los fundamentos de semiconductores.

Analizar y aplicar los fundamentos de la electrónica digital.

Realizar las mediciones adecuadas para el uso de resistencias, leds y demás elementos que conforman un circuito eléctrico


PRÁCTICA N°1: NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD

MATERIALES:

Un protoboard

Un multímetro

Una fuente de alimentación

Una resistencia de 220 Ω ( ó menor a 500 Ω )

Un diodo LED

Cables de conexión

PROCEDIMIENTO:

1. Identifique los dispositivos electrónicos y el e quipo de laboratorio que usará en la práctica. Realice una gráfica de las co nexiones internas del protoboard y del multímetro que va a utilizar, dest acando principalmente las magnitudes y las escalas de medición.


Como estamos trabajando con un voltaje de 5V, entonces nuestra escala de medición será de 20V (DCV) en el multímetro ya que es la que más se aproxima en nuestra medición.

PROTO-BOARD

Es una tabla que sirve para elaborar y experimentar circuitos electrónicos.

MULTIMETRO

Es un instrumento eléctrico el cual sirve para medir magnitudes eléctricas


RESISTENCIAS ELECTRICAS FIJAS Y VARIABLES

Es un elemento el cual ofrece oposición al paso de los electrones o sea que como su nombre lo dice presentan resistencia a la electricidad y su unidad de resistencia es el ohmio (Ω).

LEDS

Denominado diodo es un elemento semiconductor que emite luz, sirven como indicadores y también para iluminación sobre todo los de luz blanca.


2. Medición de voltaje continuo o DC. Conecte la f uente de alimentación y mida su voltaje DC de salida con el multímet ro. Solicite al tutor la información relacionada con la escala adecuada, la ubicación de los terminales de medición y la forma de medir voltaje. (El voltaje se mide en paralelo con el elemento).

3. Medición de la resistencia eléctrica. Solicite a l tutor el valor teórico de la resistencia a utilizar en la experiencia y proceda a medir esta magnitud con el multímetro. Si requiere información sobre la esc ala adecuada, la ubicación de los terminales de medición y la forma de medir la resistencia eléctrica (la resistencia eléctrica se mide en para lelo con el elemento), no dude en consultar a su tutor.


4. Construya, con ayuda de su tutor, el siguiente c ircuito en el protoboard

En el laboratorio se realizó el siguiente circuito teniendo en cuenta la estructura planteada:

5. Mida el voltaje DC en cada elemento. Para el diodo (1,95V):


Para la resistencia (2,99V):

Para la fuente (4,95V):


6. Mida la corriente eléctrica que circula por el c ircuito. Solicite al tutor la información relacionada con la escala adecuada, la ubicación de los terminales de medición y la forma de medir c orriente eléctrica. (La corriente se mide en serie con el elemento).


PRÁCTICA N°2: CIRCUITOS ELECTRICOS

MATERIALES:

Un protoboard

Un multímetro

Una fuente de alimentación

Un diodo LED

Tres resistencias de diferente valor (una debe ser de 100 Ω)

Un resistor variable de 10 K Ω (potenciómetro)

Cables de conexión

PROCEDIMIENTO:

1. Identifique los componentes electrónicos y el e quipo de laboratorio que utilizará en esta práctica.


2. Encuentre el valor nominal y la tolerancia de cada resistencia fija.

Resistencia de 220Ω, tolerancia de 5% = 11Ω Resistencia de 330Ω, tolerancia de 5% = 16.5Ω Resistencia de 100Ω, tolerancia de 5% = 5Ω

3. Mida con el multímetro el valor de cada resisten cia y verifique que se encuentre dentro de los límites de tolerancia.

Características de las resistencias Dato con el multímetro

Resistencia de 220 Ω, tolerancia de 5% = 11 Ω 218Ω

Resistencia de 330 Ω, tolerancia de 5% = 16.5 Ω 327Ω

Resistencia de 100 Ω, tolerancia de 5% = 5 Ω 99.0Ω

4. ARREGLO DE RESISTENCIAS EN SERIE. Realice en el pr otoboard un arreglo de 3 resistencias en serie. Calcule el valo r de la resistencia equivalente y tome el dato experimental con el multímetro.


Cálculo de resistencias = ∑ R1 + R2 + R3 = (220Ω + 330Ω + 100Ω) = 650 Ω

Dato con el multímetro

218Ω 327Ω 99.0Ω

TOTAL: 644 Ω

Debido a que los límites de tolerancia reducen mínimas cantidades en las resistencias del cálculo matemático de las mismas, el valor equivalente tomado con el multímetro es casi similar. 5. ARREGLO DE RESISTENCIAS EN PARALELO. Realice en el protoboard un arreglo de 3 resistencias en paralelo. Calcule el v alor de la resistencia equivalente y tome el dato experimental con el mult ímetro.

Calculo de las resistencias = 1/ Rab = (1/ R1 + 1/ R2 + 1/R3) = (1/ 220Ω + 1/ 330Ω+ 1/100Ω) = 56,89Ω

Con el multímetro 56,95 Ω


6. FUNCIONAMIENTO DEL POTENCIÓMETRO. Identifique los t erminales del potenciómetro y mida los valores de resistencia ent re ellos.

A medida que giramos la perrillita del potenciómetro de 10KΩ la resistencia varía desde 0 hasta 9.45KΩ, cuyas tres patas, nos ubicamos con el multímetro en la del medio con una de los dos extremos. Si se toma las dos del extremo, la resistencia no varía de 9.45KΩ. 7. Construya el siguiente circuito. Varíe el cursor del potenciómetro y observe el efecto sobre el circuito. Explique lo sucedido.


La posición de dicho cursor determina la resistencia eléctrica en los terminales del potenciómetro. Este valor se establece con un pequeño destornillador o por medio de un eje que se puede girar manualmente por lo cual el diodo nos permiten ver como aumenta o disminuye su intensidad de luz, debido a que los electrones pasan de un nivel alto de energía a uno bajo, irradian o emiten energía.


PRÁCTICA N°3: LEYES DE LOS CIRCUITOS ELECTRICOS

MATERIALES:

Un protoboard Un multímetro Una fuente de alimentación Tres resistencias (220 ΩΩΩΩ, 330 ΩΩΩΩ y 1K ΩΩΩΩ) Cables de conexión

PROCEDIMIENTO:

1. Identifique los componentes electrónicos y el equip o de laboratorio que utilizará en esta práctica

Como estamos trabajando con un voltaje de 5V, entonces nuestra escala de medición será de 20V (DCV) en el multímetro ya que es la que mas se aproxima en nuestra medición.


2. CIRCUITO SERIE. Realice en el protoboard el mont aje de un circuito serie,

conformado por 3 resistencias y una fuente de alime ntación, la cual deberá fijarse en 5 voltios DC.

3. Mida el voltaje en cada uno de los cuatro elementos del circuito. ¿Se cumple la Ley de voltajes de Kirchhoff? Mida ahora la corriente del circuito.

Efectivamente se cumple la ley de Kirchhoff, porque la suma de los voltajes de los elementos de consumo (resistores) es igual a la suma de los voltajes de las fuentes de alimentación Corriente eléctrica (I)= 0,65 mA


4. Calcule el valor de la corriente del circuito y el valor del voltaje en cada una de las resistencias. Compare estos valores con los obtenidos en la experiencia.

Datos: Utilizando el multímetro tenemos que el valor de las resistencias utilizadas es:

R1 = 100 ΩΩΩΩ R2 = 6500 ΩΩΩΩ R3 = 1000 ΩΩΩΩ (RT = 7600 ΩΩΩΩ) La corriente eléctrica del circuito, utilizando el multímetro es: I = 0.60 mA

El voltaje del circuito: V = 5,41V

Cálculo matemático : Para la corriente eléctrica del circuito:

Para el voltaje del circuito:

5. CIRCUITO PARALELO. Realice en el protoboard el montaje de un

circuito paralelo, conformado por 3 resistencias y una fuente de alimentación, la cual deberá fijarse en 5 voltios D C.


6. Mida la corriente en cada una de las tres ramas del circuito. ¿Se cumple la Ley de corrientes de Kirchhoff? Mida ahor a el voltaje en los terminales de cada elemento.

Sabiendo que estamos trabajando con tres resistencias cuyo valor en ohm es:

R1 = 220 Ω R2 = 330 Ω R3 = 100 Ω

Corriente eléctrica en cada una de las tres ramas del circuito:

I1 = 21,2 mA R1 = 220 Ω

I2 = 14,6 mA R2 = 330 Ω

I3 = 46,7 mA R3 = 100 Ω

∑ I llegan nodo = ∑ I salen nodo

82,5 mA = 82,5mA

Efectivamente se cumple con la ley de Kirchhoff , porque la suma de todas las corrientes eléctricas que llegan a un nodo, es igual a la suma de todas las corrientes eléctricas que salen de él.


7. Calcule el valor de la corriente que circula por cada elemento y el valor del voltaje entre los nodos del circuito. Compare estos valores con los obtenidos en la experiencia.

Corriente eléctrica Vol taje

Multímetro Matemáticamente Multímetro Matemáticamente

I1 = 21,2 mA I1 = V/R = 22.7 mA V1 = 5

V1 = R1(I1) = 4.99 v

I2 = 14,6 mA I2 = V/R = 15.15 mA V2 = 5 V2 = R2(I2) = 4.99 v

I3 = 46,7 mA I3 = V/R = 50 mA V3 = 5 V3 = R3(I3) = 5 v


ANALISIS DE LOS RESULTADOS Y CONCLUSIONES

Mediante el desarrollo de este laboratorio, pudimos profundizar y afianzarnos acerca del contenido del curso donde es evidente la importancia de esta herramienta para nosotros, donde nos familiarizamos con los pilares físicos en los que, por un lado, se sustenta la actual era de la electrónica y las telecomunicaciones y, por otro, se construye el conocimiento acerca de la ingeniería aplicada y las nuevas tecnologías. Como se miró en el desarrollo de esta actividad se observó que la cantidad de energía procesada en un circuito es igual a la que sale, sea cual sean las resistencias fijas o variables, los potenciómetros, los diodos etc., los cuales hacen parte de un todo, con la función general de variar el flujo de electrones, pero se aclaro que la ley de conservación de la materia en inviolable.

Los cálculos matemáticos son fundamentales en el análisis de los resistores fijos ya que nos permiten asemejar más claramente su función de controlar o limitar la corriente que fluye a través de un circuito eléctrico, presentando oposición al paso de la corriente eléctrica. Cuando tenemos un circuito de resistores en serie, su cálculo se determina mediante la suma de su valor nominal de cada una de las resistencias; en cambio si tenemos un arreglo de resistores en serie la condición cambia ya que debemos hallarlo tomando el inverso de la suma de los inversos de cada resistor.


BIBLIOGRAFIA

Téllez Acuña, F.R. (2008) Modulo de Física Electrónica. Bogotá:

Universidad Nacional Abierta y a Distancia.

Téllez Acuña, F.R. (2008) Protocolo Académico de Física Electrónica.

Bogotá: Universidad Nacional Abierta y a Distancia.

Téllez Acuña, F.R. (2008) Guía de Actividades Física Electrónica. Bogotá:

Universidad Nacional Abierta y a Distancia.

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