INTRODUCCIÓN

Antes de comenzar nuestros ensayos en el Laboratorio de Circuitos Eléctricos necesitamos conocer un circuito eléctrico, como entendemos por análisis de la misma, con qué cantidades se relaciona, las unidades en las que miden esas cantidades y sus equivalencias en diversos sistemas de unidades.

También conocer los diversos instrumentos de medida y su utilización en el laboratorio, así como el análisis de circuitos aprendido en el curso previo de circuitos eléctricos, con diversas fórmulas y leyes que a continuación se detallaran, es así que el presente informe se centra básicamente en la comprobación de la teoría aprendida, es así que nos complace al grupo presentar el primer informe del presente curso, trabajado con mucha dedicación en nuestra formación profesional.

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LAS LEYES DE KIRCHHOFF, RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS, INTRUMENTOS Y COMPONENTES

I) OBJETIVOS:

Comprobar de manera experimental las leyes de Kirchhoff (ley de nodos y ley de mallas) de un circuito eléctrico teórico en un circuito eléctrico real, así como el reconocimiento y uso adecuado de los instrumentos eléctricos de medida, alimentación, en un circuito eléctrico real (multímetro).

MARCO TEORICO:

En primer lugar se describirán los instrumentos a utilizar en los ensayos con circuitos eléctricos reales, los cuales son los siguientes:

1) MULTÍMETRO

También denominado polímetro, tester o multitester, es un instrumento eléctrico digital en nuestro caso, portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida). Nos muestra los resultados en la pantalla en las unidades correspondientes.

fig.1 (multímetros digitales)

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2) FUENTE DE ALIMENTACIÓN

Instrumento eléctrico / electrónico que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, ya sea continua o alterna en valores que varían desde el 0 hasta los 30 voltios , que alimentan los distintos circuitos con las que se trabaja, es más utilizado a nivel experimental para probar un circuito eléctrico y medir distintos parámetros en ella, ya sea el de un ordenador, televisor, impresora, router, etc.

Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentaciones lineales y conmutadas. Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente. Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más complejo y por tanto más susceptible a averías.

Fig.2 (Fuente de alimentación)

3) RESISTENCIA DE CARBON

Los dos tipos de resistencias fijas de carbón, las aglomeradas y las de capa o película. En las aglomeradas, el elemento resistivo es una masa homogénea de carbón, mezclada con un elemento aglutinante y fuertemente prensada en forma cilíndrica. Los terminales se insertan en la masa resistiva y el conjunto se recubre con una resina aislante de alta disipación térmica.

Existe otro método de fabricación de las resistencias de carbón que consiste en recubrir un tubo o cilindro de porcelana con una capa o película de carbón, o haciendo una ranura en espiral sobre la porcelana y recubriéndola luego con la película de carbón, quedando parecida a una bobina. Estas son las resistencias de bajo voltaje. Su valor es de acuerdo a colores y otras que tienen valores impresos en la superficie cada uno con sus valores de tolerancia.

Fig.3 (Código de colores de resistencias)

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4) CABLES CON TERMINALES COCODRILOS Cables de cobre recubiertos por polímeros (plástico), de tamaño 14, con terminales de conexión en cocodrilo en colores negro y rojo, para el mejor agarre en los terminales de los componentes a conectarse en el circuito, sirven para la conducción de corriente eléctrica.

Fig.4 (Cables con terminales cocodrilo)

LEYES DE KIRCHHOFFLas leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en el análisis de circuitos eléctricos y sus respectivas aplicaciones en la ingeniería.

Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.

1 ra Ley o Ley de corrientes de Kirchhoff:

También 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 la corriente que entra en ese nodo es igual a la suma de la corriente que sale. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.” (1)

Fórmula…. (1)

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2 da Ley o Ley de Tensiones de Kirchhoff:

También llamada Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.

“En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico es igual a cero.”(2)

Fórmula… (2)

RESISTENCIA

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega ( ),Ω en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

MÉTODOS DE SIMPLIFICACIÓN DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO RESISTIVO

TRANSFORMACION ESTRELLA – TRIANGULO

Con el propósito de poder simplificar el análisis de un circuito, a veces es conveniente poder mostrar todo o una parte del mismo de una manera diferente, pero sin que el funcionamiento general de éste cambie. Algunos circuitos tienen un grupo de resistores (resistencias) que están ordenados formando: un triángulo (circuito en configuración triángulo) ó una estrella (circuito en configuración estrella).

Conversión de triangulo a estrella Conversión de estrella a triangulo

- R1 = (Ra x Rc) / (Ra + Rb + Rc) - Ra = [ (R1 x R2) + (R1 x R3) + (R2 x R3) ] / R2 - R2 = (Rb x Rc) / (Ra + Rb + Rc) - Rb = [ (R1 x R2) + (R1 x R3) + (R2 x R3) ] / R1 - R3 = (Ra x Rb) / (Ra + Rb + Rc) - Rc = [ (R1 x R2) + (R1 x R3) + (R2 x R3) ] / R3

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II) PROCEDIMIENTO:

MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS :

MULTÍMETROS

fig.1 (multímetros digitales)

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

Fig.2 (Fuente de alimentación)

CABLES DE CONEXIÓN

Fig.4 (Cables con terminales , cocodrilo)

MODULO DE RESISTENCIAS

Fig.5 (Caja de resistencias)

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PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO:

1. Lo primero que se debe de realizar es medir el valor de todas las resistencias del Modulo usando para esto el Multímetro así como la tensión de fuente (elegimos 20 voltios por tener resistencias de valores en kilo-ohmios).

Nota: para el cálculo de corriente y potencia, se utilizó el programa PROTEUS 8.1.

2. Haciendo uso del Módulo de Resistencias y de los cables de conexión se procede a conectar los circuitos 1, 2, 3. Respectivamente

*fig. Circuito 1 *fig. Circuito 2 *fig. Circuito 3

3. Se miden los voltajes con el multímetro, en cada una de las resistencias, se anotan en los cuadros y se calculan las corrientes por medio del programa PROTEUS 8.1, los resultados se muestran en los recuadros y sus respetivos gráficos son los siguientes: > simulación del circuito adjunto en las imágenes para cada circuito

respectivamente: (*)

CIRCUITO 1)

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ELEMENTO VALOR EXPERIEMNTAL

R1(RESISTENCIA) 20.17 kilo-ohmiosR2(RESISTENCIA) 9.95 kilo-ohmiosR3(RESISTENCIA) 22.08 kilo-ohmiosR4(RESISTENCIA) 20.55 kilo-ohmiosR5(RESISTENCIA) 21.83 kilo-ohmiosE (FUENTE DE TENSIÓN) 20 voltios

CIRCUITO 2)

CIRCUITO 3)

Fig.( Circuitos 1,2,3, respectivamente en Programa Proteus (ISIS))

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN:

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TABLA DE DATOS Y RESULTADOS: 1) Se miden las tensiones mediante el multímetro y el programa, se calcula el

porcentaje de error medido ,además se calcula las corrientes con el programa PROTEUS 8.1

1.1) TABLA DE DATOS DEL CIRCUITO (1)

ELEMENTO VALOR EXPERIEMNTAL

TENSIÓN (VOLTIOS-

MULTÍMETRO)

CORRIENTE(mA) PROTEUS

TENSIÓNPROTEUS

% ERROR(TEORICO –MEDIDO)

R1(RESISTENCIA) 20.17 kilo-ohmios 14.08 (V) 0.71 (mA ) 14.1 (v) 0.14 %R2(RESISTENCIA) 9.95 kilo-ohmios 6.02 (V) 0.59 (mA ↑) 5.86 (v) 2.73 %R3(RESISTENCIA) 22.08 kilo-ohmios 2.051 (V) 0.11 (mA ) 2.46 (v) 16.62 %R4(RESISTENCIA) 20.55 kilo-ohmios 1.933 (V) 0.11 (mA ) 2.29 (v) 15.58 %R5(RESISTENCIA) 21.83 kilo-ohmios 2.032 (V) 0.11 (mA ↓) 1.11 (v) 45.37 %E (FUENTE DE TENSIÓN) 20 (V) 20.12 (V) 20 (V) 20 (V) 0.60 %

Resistencia equivalente del circuito =28. 57 kilo-ohmios %error relativo= 16.08%

Fig.( Diagrama en PROTEUS 8.1 con voltímetros y amperímetros DC)

OBSERVACIÓN: al tener solo dos mallas la corriente se distribuye proporcional a las resistencias, las resistencias tienes valores similares es por esto que al momento de medir los multímetros introducen un factor de carga, al estar con resistencia interna semejante a las del circuito, se presenta así un 16.08% de error de medida relativo en el circuito rea, no tiene resistencia variable.

1.2) TABLA DE DATOS DEL CIRCUITO (2)

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RESISTENCIA VARIABLE AL 100% ( 58 KILO OHMIOS )

ELEMENTO VALOR EXPERIEMNTAL

TENSIÓN (VOLTIOS-

MULTÍMETRO)

CORRIENTE(mA) PROTEUS

TENSIÓNPROTEUS

% ERROR(TEORICO –MEDIDO)

R1(RESISTENCIA) 20.17 kilo-ohmios 4.488 (V) 0.22 (mA ↓) 4.51 (v) 0.48%R2(RESISTENCIA) 9.95 kilo-ohmios 2.214 (V) 0.22 (mA ) 2.23 (v) 0.72%R3(RESISTENCIA) 22.08 kilo-ohmios 6.7 (V) 0.31 (mA ↓) 6.74 (v) 0.59%R4(RESISTENCIA) 20.55 kilo-ohmios 13.4 (V) 0.65 (mA ) 13.3 (v) 0.75%Rv(RESIS. VARIABLE) 58 kilo-ohmios 6.72 (V) 0.12 (mA↑) 6.74 (v) 0.29%E (FUENTE DE TENSIÓN) 20 (V) 20.12 (V) 20 (V) 20 (V) 0.60%

Resistencia equivalente del circuito = 30.769 kilo-ohmios %error relativo= 0.57%

RESISTENCIA VARIABLE AL 51 % ( 29.52 KILO OHMIOS)

ELEMENTO VALOR EXPERIEMNTAL

TENSIÓN (VOLTIOS-

MULTÍMETRO)

CORRIENTE(mA) PROTEUS

TENSIÓNPROTEUS

% ERROR(TEORICO –MEDIDO)

R1(RESISTENCIA) 20.17 kilo-ohmios 4.03 (V) 0.20 (mA ↓) 4.05(v) 0.49%R2(RESISTENCIA) 9.95 kilo-ohmios 1.1988 (V) 0.20 (mA ) 2.00(v) 40.06%R3(RESISTENCIA) 22.08 kilo-ohmios 6.017(V) 0.27 (mA ↓) 6.05(v) 0.54%R4(RESISTENCIA) 20.55 kilo-ohmios 14.08 (V) 0.68 (mA ) 14.00(v) 0.57%Rv(RESIS. VARIABLE) 29.52 kilo-ohmios 6.018 (V) 0.20 (mA↑) 6.05(v) 0.53%E (FUENTE DE TENSIÓN) 20 (V) 20.12 (V) 20 (V) 20 (V) 0.60%

Resistencia equivalente del circuito = 29.41 kilo-ohmios %error relativo= 8.44 %

RESISTENCIA VARIABLE AL 76 % ( 44.11 KILO OHMIOS)

ELEMENTO VALOR EXPERIEMNTAL

TENSIÓN (VOLTIOS-

MULTÍMETRO)

CORRIENTE(mA) PROTEUS

TENSIÓNPROTEUS

% ERROR(TEORICO –MEDIDO)

R1(RESISTENCIA) 20.17 kilo-ohmios 4.334 (V) 0.22 (mA ↓) 4.35 (v) 0.37%R2(RESISTENCIA) 9.95 kilo-ohmios 2.138 (V) 0.22 (mA ) 2.15 (v) 0.56%R3(RESISTENCIA) 22.08 kilo-ohmios 6.473 (V) 0.29 (mA ↓) 6.50 (v) 0.42%R4(RESISTENCIA) 20.55 kilo-ohmios 13.63 (V) 0.66 (mA ) 13.50(v) 0.96%Rv(RESIS. VARIABLE) 44.11 kilo-ohmios 6.473 (V) 0.15 (mA↑) 6.50 (v) 0.42%E (FUENTE DE TENSIÓN) 20 (V) 20.12 (V) 20 (V) 20 (V) 0.60%

Resistencia equivalente del circuito =30.30 kilo-ohmios %error relativo= 0.546%

OBSERVACIÓN: Se cumplen las leyes de . Kirchhoff con un error relativo del 0.546% . relativo a las tensiones con una resistencia . variable promedio del 75% (44 kilo-ohmios) .

Fig. (Diagrama en PROTEUS 8.1 con voltímetros y . amperímetros DC)

1.3) TABLA DE TADOS DEL CIRCUITO (3)

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RESISTENCIA VARIABLE AL 44 % ( 25.36 KILO OHMIOS)

ELEMENTO VALOR EXPERIEMNTAL

TENSIÓN (VOLTIOS-

MULTÍMETRO)

CORRIENTE(mA) PROTEUS

TENSIÓNPROTEUS

% ERROR(TEORICO –MEDIDO)

R1(RESISTENCIA) 20.17 kilo-ohmios 10.4 (V) 0.51 (mA ) 10.30(v) 0.97%R2(RESISTENCIA) 9.95 kilo-ohmios 3.292 (V) 0.33 (mA ↓) 3.28(v) 0.37%R3(RESISTENCIA) 22.08 kilo-ohmios 4.079 (V) 0.18 (mA ↓) 4.04(v) 0.97%R4(RESISTENCIA) 20.55 kilo-ohmios 0.789 (V) 0.037 (mA ) 0.76(v) 3.81%R5(RESISTENCIA) 21.83 kilo-ohmios 6.409 (V) 0.29 (mA ↓) 6.38(v) 0.45%Rv(RESIS. VARIABLE) 25.36 kilo-ohmios 5.62 (V) 0.22 (mA ↓) 5.62(v) 0.00 %E (FUENTE DE TENSIÓN) 20 (V) 20.12 (V) 20 (V) 20 (V) 0.60%

Resistencia equivalente del circuito =39.22 kilo-ohmios %error relativo= 1.10%

RESISTENCIA VARIABLE AL 79 % ( 45.95 KILO OHMIOS)

ELEMENTO VALOR EXPERIEMNTAL

TENSIÓN (VOLTIOS-

MULTÍMETRO)

CORRIENTE(mA) PROTEUS

TENSIÓNPROTEUS

% ERROR(TEORICO –MEDIDO)

R1(RESISTENCIA) 20.17 kilo-ohmios 9.69 (V) 0.48 (mA ) 9.65(v) 0.41%R2(RESISTENCIA) 9.95 kilo-ohmios 3.275 (V) 0.33 (mA ↓) 3.26(v) 0.46%R3(RESISTENCIA) 22.08 kilo-ohmios 3.337 (V) 0.15 (mA ↓) 3.32(v) 0.51%R4(RESISTENCIA) 20.55 kilo-ohmios 0.063 (V) 0.0029(mA) 0.06(v) 5.00%R5(RESISTENCIA) 21.83 kilo-ohmios 7.14 (V) 0.32 (mA ↓) 7.09(v) 0.71%Rv(RESIS. VARIABLE) 45.95 kilo-ohmios 7.07 (V) 0.15 (mA ↓) 7.03(v) 0.57%E (FUENTE DE TENSIÓN) 20 (V) 20.12 (V) 20 (V) 20 (V) 0.60%

Resistencia equivalente del circuito =41.67 kilo-ohmios %error relativo= 1.28%

RESISTENCIA VARIABLE AL 100 % ( 58 KILO OHMIOS)

ELEMENTO VALOR EXPERIEMNTAL

TENSIÓN (VOLTIOS-

MULTÍMETRO)

CORRIENTE(mA) PROTEUS

TENSIÓNPROTEUS

% ERROR(TEORICO –MEDIDO)

R1(RESISTENCIA) 20.17 kilo-ohmios 9.44 (V) 0.47 (mA ) 9.40 (v) 0.43%R2(RESISTENCIA) 9.95 kilo-ohmios 3.269 (V) 0.33 (mA ↓) 3.26 (v) 0.28%R3(RESISTENCIA) 22.08 kilo-ohmios 3.083 (V) 0.14 (mA ↓) 3.07 (v) 0.42%R4(RESISTENCIA) 20.55 kilo-ohmios 0.186 (V) 0.009 (mA ) 0.19(v) 2.10%R5(RESISTENCIA) 21.83 kilo-ohmios 7.38 (V) 0.34 (mA ↓) 7.34 (v) 0.55%Rv(RESIS. VARIABLE) 58 kilo-

ohmios7.07 (V) 0.13 (mA ↓) 7.53 (v) 6.10%

E (FUENTE DE TENSIÓN) 20 (V) 20.12 (V) 20 (V) 20 (V) 0.60%Resistencia equivalente del circuito =42.55 kilo-ohmios %error relativo= 1.65%

OBSERVACIÓN: Se cumplen las leyes de . Kirchhoff con un error relativo del 1.65% . relativo a las tensiones con una resistencia . variable promedio del 74% (43 kilo-ohmios)

%ERROR TOTAL EN LAS MEDIDAS DE TENSIÓN . =6.87% --(**)

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CUESTIONARIO:

1) Hacer un diagrama del circuito usado en una hoja completa. Indicando sentidos de corrientes y polaridad de voltajes pedidos, así como los valores de las resistencias utilizadas.

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2) Con los valores medidos de tensión, comprobar la Ley de voltajes. En cada malla, indicando el error experimental.

3) Verificar de igual forma la Ley de Corrientes en cada nodo, haciendo notar el error en las mediciones.

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4) Explicar algunas justificaciones de los errores para los pasos anteriores

Los multímetros tienen un error de medida del 6.87% (ver **), con lo cual las leyes de Kirchhoff en un circuito real también están sujetas a errores pero que como vemos son mínimos (ver ***), ya sea por estar en mal estado, tener resistencia interna que altera tanto la medida de corriente y tensión.

5) Con las resistencias medidas, solucionar el circuito en forma teórica, indicando las tensiones y corrientes en cada elemento en un diagrama similar al punto 1-

-->Con PROTEUS 8.1 (imagen de circuito ver *) – Ver tablas para resultados (pag.9)

6) Comparar los valores teóricos y experimentales, indicando el error absoluto y relativo porcentual, comentando.

Error relativo 5.92% y error absoluto 6.87% (**), hay un porcentaje mínimo de error en cuanto a las medidas y lo calculado, por lo cual en cierta forma se cumple las leyes de Kirchhoff , el relativo a cada malla del 5.92% y en todos los circuitos reales ensayados del 6.87% cuyo análisis no interfiere mucho los cálculos realizados con el programa PROTEUS 8.1

7) Comentar sobre las posibles fuentes de error y observaciones sobre la experiencia realizada.

Los posibles fuentes de error son los siguientes : Los multímetros no tenían mucho mantenimiento y por lo cual al

momento de medir las tensiones, nos daban diferentes valores pero con un porcentaje de error entre el 3% y 5%.

La fuente de alimentación, marcaba una tensión de 20 voltios, al medir con el multímetro nos dio 20.12 voltios con un porcentaje de error 0.6%, es decir alimentaba con 0,12 voltios más al circuito y por lo cual hay diferencias entre los valores de tensión medidos con el multímetro con respecto al calculado con el programa PROTEUS 8.1.

Las resistencias estaban dañadas en las esquinas, con medidas que se diferencian en un total del 2% del valor mostrado en la superficie de la misma.

Los cables que utilizamos, con terminales en cocodrilo, presentan una resistencia al paso de la corriente, esto ya sea, por el mal soldado de los cocodrilos a los cables o el mal estado de algunos de los mismos cables.

En general el ensayo no tuvo mayores percances, en tanto que obtenemos un porcentaje de error ensayado en comparación con lo teórico (calculado en el programa PROTEUS 8.1).

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IV) CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES

Según los resultados obtenidos tanto al medir como calcular con el programa PROTEUS, las tensiones y las corrientes , se concluye que el ensayo tuvo un error total del 6.87% básicamente influenciado por los instrumentos mal calibrados y/o en mal estado (multímetros, cables , resistencia, potenciómetro)

Se comprobó de manera experimental con las medidas del multímetro y los cálculos con el programa PROTEUS 8.1,las dos leyes de Kirchhoff, ley de nodos (1) y ley de mallas (2), es así que son válidas en el análisis del circuitos reales, por lo cual en la ingeniería se aplican con gran exactitud.

Se comprobó que los cables de conexión son conductores casi ideales ya que casi no existe perdidas en el sistema eléctrico.

Los valores que indica la caja de resistencias, no son correctos, porque el código de colores no corresponde con el valor indicado, con un error del 120% , con lo que concluimos que no está correcto la medida de la resistencia del carbón, en cambio las resistencias enumeradas del 1 al 5 tienen un error relativo del 5.92% (*), así siendo elegidas para trabajar en nuestro circuito real.

En conclusión general se aprendió a utilizar de manera adecuada los instrumentos de laboratorio de circuitos eléctricos (multímetro, fuente de poder, potenciómetro, etc.), observando sus componentes en las fotos de los materiales (pag.6) y saber calcular sus errores relativos y totales, si mayores inconvenientes se concluye el ensayo de manera exitosa.

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BIBLIOGRAFÍA:

1) Circuitos eléctricos  DORF SVOBODA(6ta edición)

2) PROTEUS 8.1 (programa eléctrico/electrónico)

ANEXOS:

Amperímetro: Consiste básicamente, en un galvanómetro con un shunt o resistencia en paralelo con la bobina, de magnitud lo suficientemente pequeña como para conseguir que prácticamente toda la corriente se desvíe por ella y que el aparato de medida perturbe lo menos posible las condiciones del circuito. Es por esta razón que en un circuito eléctrico, si deseamos medir la corriente entre dos bornes, el multímetro se conecta en serie.

Voltímetro: Es un aparato que mide la diferencia de potencial entre dos puntos. Se coloca en paralelo entre los puntos cuya deferencia de potencial se desea medir, es necesario observar la polaridad del instrumento. Su conexión es en paralelo ya que posee una alta resistencia interna, lo cual impide que circule corriente , en cambio al estar paralelo la corriente se desvía por el componente donde se desea medir la tensión .

Vatímetro: Es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas «bobinas de corriente», y una bobina móvil llamada «bobina de potencial. Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.

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