3 -circuitos básicos ii

8/16/2019 3 -Circuitos Básicos II

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UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE CIENCIAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL

SEMESTRE B-2013

CIRCUITOS BASICOS I

Miguel Ma!"#e$ C%I% 211&2'(()uli* Ce#!e#* C%I% 211&3''&

Se++i,# 02

M.i/a 2&01201


2/17

INTRODUCION

E# 1&2( Ge*g O4 e45ie$a a 5u6li+a l*7 e7ul!a/*7 /e 7u7 e85ei4e#!*7 7*6e 4e/i+i*#e7

/e +*ie#!e 9 !e#7i*#e7 e# el :ue /e7!a+a6a la /i74i#u+i,# /e la ;ue$a ele+!*4ag#.!i+a :ue 5a7a 5* u# +a6le a 4e/i/a :ue .7!e ea 4e#+i/* /e 7u /e7+u6i4ie#!* 5u6li+a u# li6* e# 1&2? @ Die galvanische Kette,

mathematisch bearbeitet”. E# e7!e 7e e85*#e !*/a 7u !e*"a 7*6e la ele+!i+i/a/ +u9*

e7ul!a/* 4"a 7e 7igue +*#7i/ea#/* +*4* u#a /e la7 /e7+i5+i*#e7 +ua#!i!a!i>a7 4a7e /ie+!a4e#!e /e la7 e+ua+i*#e7 /e Ma8ell 5e* i+*;; 5e+e/i,

a Ma8ell 9 ga+ia7 a Ge*g O4 7u !a6a=* ;ue ge#eali$a/*%


3/17

E7!a7 le9e7 7*# 4u9 u!ili$a/a7 e# i#ge#ie"a el.+!i+a 5aa alla +*ie#!e7 9 !e#7i*#e7 e#

+ual:uie 5u#!* /e u# +i+ui!* el.+!i+*%

OBJETIVOS

• C*45*6a e85ei4e#!al4e#!e la Le9 /e O4%• C*45*6a e85ei4e#!al4e#!e la7 Le9e7 /e i+*;;%

FUNDAMENTO TEORICO

Corriente continua: l*7 ele+!*#e7 7e 4ue>e# e# u# 4i74* 7e#!i/* /el 5*l* #ega!i>* al 5*l*

5*7i!i>* :ue l*7 a!ae% La e#eg"a #e+e7aia 5aa :ue 7e 4ue>a# e7 ge#ea/a 5* 5ila7 9

6a!e"a7 !a#7;*4a+i,# /e e#eg"a :u"4i+a e# el.+!i+a * 5* +.lula7 ;*!*>*l!ai+a7 e#eg"aa/ia#!e -lu$- e# el.+!i+a% L*7 >*l!a=e7 7*# 5e:ue*7 1( ( H V%%% Se u!ili$a# e# li#!e#a7

CD 5*!ile7 +i+ui!*7 ele+!,#i+*7%

Corriente alterna: l*7 ele+!*#e7 +a46ia# /e 7e#!i/* al!e#a#J u#a 9 *!a >e$% La +*ie#!e

al!e#a 7e ge#ea 4e/ia#!e u# al!e#a/* !a#7;*4a+i,# /e e#eg"a 4e+


4/17

!otenció"etro: e7 u# e7i7!* +u9* >al* /e e7i7!e#+ia e7 >aia6le% De e7!a 4a#ea

i#/ie+!a4e#!e 7e 5ue/e +*#!*la la i#!e#7i/a/ /e +*ie#!e :ue ;lu9e 5* u# +i+ui!* 7i 7e

+*#e+!a e# 5aalel* * la /i;ee#+ia /e 5*!e#+ial al +*#e+!al* e# 7eie% N*4al4e#!e l*7

5*!e#+i,4e!*7 7e u!ili$a# e# +i+ui!*7 /e 5*+a +*ie#!e% Paa +i+ui!*7 /e +*ie#!e7 4a9*e77e u!ili$a# l*7 e,7!a!*7%

Mult#"etro: e7 u# i#7!u4e#!* /e 4e/i/a 4Kl!i5le :ue #*7 5e4i!e 4e/i /i;ee#+ia7 /e

5*!e#+ia7 e# >*l!i*7 e7i7!e#+ia7 e# *47 9 +*ie#!e7 e# 4ilia45ei*7%

A"er#"etro: e7 u# a5aa!* * i#7!u4e#!* :ue 5e4i!e 4e/i la i#!e#7i/a/ /e +*ie#!e

el.+!i+a 5e7e#!a#/* /ie+!a4e#!e 7*6e 7u e7+ala +ali6a/a la7 u#i/a/e7 e45lea/a7 5aa ell*

/e#*4i#a/a7 a45ei*7 * 6ie# ;a++i*#e7 /e a45ei*7 la 4e/i/a /e7ea/a%

!ri"era $e% de &irc''o(( !a46i.# i+*;; lla4a/a le9 /e l*7 #u/*7 * #*/*7 La 7u4a

/e +*ie#!e7 :ue e#!a# a u# #u/* e7 igual a la 7u4a /e la7 :ue 7ale# T*/a7 la7 +*ie#!e7

e#!a#!e7 9 7alie#!e7 e# u# #u/* 7u4a# 0% Paa u# 4e!al e# el :ue l*7 5*!a/*e7 /e +aga 7*#

l*7 ele+!*#e7 la a#!ei* a;i4a+i,# e:ui>ale a /e+i :ue l*7 ele+!*#e7 :ue e#!a# a u# #u/*

e# u# i#7!a#!e /a/* 7*# #u4.i+a4e#!e iguale7 a l*7 :ue 7ale#% L*7 #u/*7 #* a+u4ula# +aga

ele+!*#e7%

Se)unda $e% de &irc''o(( !a46i.# lla4a/a le9 /e la7 4alla7 La 7u4a /e +a"/a7 /e !e#7i,#

e# u# !a4* :ue e7!< e#!e /*7 #u/*7 e7 igual a la 7u4a /e +a"/a7 /e !e#7i,# /e +ual:uie *!*

!a4* :ue 7e e7!a6le$+a e#!e /i+*7 #u/*7%

$e% de O'" la !e#7i,# e# u#a e7i7!e#+ia e7 igual al 5*/u+!* /el >al* /i+a e7i7!e#+ia 5*

la +*ie#!e :ue ;lu9e a !a>.7 /e ella% U#a ;*4a 7e#+illa /e e+*/a e7!a le9 e7 ;*4a#/* u#

!ia#gul* e:uil


5/17

ES*UEMA DE$ !ROCEDIMIENTO E+!ERIMENTA$

I#7!u4e#!*7 u!ili$a/*7

• Fue#!e /e 5*/e DC%

• Fue#!e /e 5*/e AC%

• V*l!"4e!* DC%

• V*l!"4e!* AC%

• Milia45e"4e!* DC%

• Milia45e"4e!* AC%

• Mul!"4e!*%

• Re,7!a!*%

• Ta6le* /e e7i7!e#+ia7 /e +a6,#%

• Ca6le7

• B*46ill* /e 120

E,eri"ento I


6/17

Co"ro-ación e,eri"ental de la $e% de O'"

Se i#7!al, el 7iguie#!e +i+ui!*

Lueg* >aia#/* la 5*7i+i,# /el +*#!a+!* 4,>il /el Re,7!a!* e# /ie$ 5*7i+i*#e7 /i;ee#!e7 7e

5*+e/i, +*# l*7 i#7!u4e#!*7 /e 4e/i+i,# a !*4a l*7 >al*e7 /e V*l!a=e e I#!e#7i/a/ /e

C*ie#!e a !a>.7 /e la e7i7!e#+ia /e7+*#*+i/a%

Mal*e7 /e V*l!a=e e I#!e#7i/a/ /e C*ie#!e 5*5*+i*#a/*7 5* l*7

i#7!u4e#!*7 eali$a4*7 la gal* /e la e7i7!e#+ia /e7+*#*+i/a a

5a!i /e la 5e#/ie#!e /e la g


7/17

P*7!ei*4e#!e 7e *6!u>ie*# l*7 >al*e7 /e la i#!e#7i/a/ /e +*ie#!e 5aa +a/a u#a /e la7

e7i7!e#+ia7 a5li+a#/* la le9 /e i+*;; e# l*7 #*/*7 9 7e 4i/ie*# l*7 >al*e7 /e la

/i;ee#+ia /e 5*!e#+ial e# +a/a u#a /e la7 e7i7!e#+ia7 5aa 5*+e/e a a5li+a la 7egu#/a le9

/e i+*;;

E,eri"ento III

Se i#7!al, el 7iguie#!e +i+ui!*

Se 5*7igui, a >aia el >*l!a=e /e7/e 10 a7!a 100 >*l!i*7% E# +a/a +a7* a#*!a4*7 el >al* /e

la i#!e#7i/a/ /e +*ie#!e 5*5*+i*#a/* 5* el a5aa!* u7a/*% C*# l*7 >al*e7 a#!ei*e7

eali$a4*7 la gal* /e la Re7i7!e#+ia /el B*46ill*

4e/ia#!e la Le9 /e O4 5aa +*45aa e7!e >al* +*# el 4e/i/* a#!ei*4e#!e%

V

A

Ci+ui!* 3


8/17

MEDIDAS

E,eri"ento I

Ta-la 0:

!osición Intensidad de corriente 1"A2 Di(erencia de otencial 1V21 & 2 10 0%22 2 2 H 0%23 3& 2 & 0%2 32 2 ? 0%2( 2' 2 ' 0%2' 20 2 ( 0%2? 1' 2 0%2& 10 2 3 0%2H ' 2 2 0%2

10 2 2 1 0%2


9/17

2 ' 10 1' 20 2' 32 3& 2 &0

2

'

&

10

12

G


10/17

la (uente AC 1V2 1A20 0 0%0210 0%2 0%0220 0%22 0%02

30 0%2' 0%020 0%2& 0%02(0 0%3 0%02'0 0%32 0%02?0 0%3 0%02&0 0%3& 0%02H0 0% 0%02100 0%2 0%02110 0% 0%02

0 2 ' & 10 120

20

0

'0

&0

100

120

G

E,eri"ento III

Ri Resistencia 142 Volta5e 1V2 Intensidad 1"A2

R1 (6 ± 0.5) x10 10 ± 2 80 ± 2

R2 (7.5 ± 0.5) x10 7.8 ± 2 10 ± 2


11/17

R3 (9 ± 0.5) x10 10 ± 2 66 ± 2

R4 (0.6 ± 0.2) x103 8 ± 2 10 ± 2

RESU$TADOSPaa l*7 e85ei4e#!*7 I 9 II 7e 5*+e/e< a e#+*#!a la e+!a :ue /e;i#e 4e=* la7 ga;i+a7

4e/ia#!e el 4.!*/* /e l*7 4"#i4*7 +ua/a/*7%

F,4ula7 :ue 7e u7aa#%

• Paa a46*7 e85ei4e#!*7 V e IQ%


12/17

• Paa alla la 5e#/ie#!e /e la e+!a

m=n∑ x i y i−∑ x i∑ y in∑ x i2−(∑ xi)

2

•

Paa alla el e* a67*lu!* /e la 5e#/ie#!e /e la e+!a

Δm=( nn∑ x i2−(∑ x i )2 )1

2 S y

• P* Kl!i4* 5aa 5*/e alla el e* a#!e7 7e /e6e e#+*#!a a S9

S y=√∑ d i

2

n−2

E85ei4e#!* I

Ta6la +*45le4e#!aia I

Y (V ) X ( A) X 2( A2) YX (V 1 0,002 0,04×10

−40,002

2 0,006 0,36×10−4

0,012

3 0,01 1,00×10−4

0,03

4 0,016 2,56×10−4

0,064

5 0,02 4,00×10−4

0,1

6 0,026 6,76×10−4

0,156

7 0,032 10,24×10−4

0,224

8 0,038 14,44×10−4 0,3049 0,042 17,64×10

−40,378

10 0,048 23,04×10−4

0,48

Σ 55 0,24 80,08×10−4

1,75

m= 10×1,75VA−0,24 A ×55V

10×80,08×10−4 A

2−(0,24 A )2

=191,28Ω

Ta6la +*45le4e#!aia II

d (V )=(Y −mX d2 (V 2)0,617 0,381

0,852 0,727

1,087 1,182

0,94 0,883

1,174 1,379


13/17

1,026 1,054

0,879 0,773

0,731 0,535

0,966 0,934

0,819 0,67 Σ=¿

8,518

S y=√8,518V

2

10−2=1,032V

Δm=( 1010×80,08×10−4 A2−(0,24 A )2 )1

21,032V =21,77Ω

E#!*#+e7 5aa el e85ei4e#!* I 5aa m=(191,28±21,77 )Ω la 4e=* e+!a :ue e5e7e#!a

el 4i74* e7

Y =mX ↔ V = RI

Y =191,28 Ω X ↔ V =191,28 Ω I

E85ei4e#!* II

Ta6la +*45le4e#!aia I

Y (V X ( A) X 2( A2) YX (VA)0 0 0 0

10 0,2 0,04 2,0

20 0,22 0,048 4,4

30 0,26 0,068 7,8


14/17

40 0,28 0,078 11,2

50 0,3 0,09 15,0

60 0,32 0,102 19,2

70 0,34 0,116 23,8

80 0,38 0,144 30,490 0,4 0,16 36,0

100 0,42 0,176 42,0

110 0,44 0,193 48,4

Σ 660 3,56 1,215 240,2

m=12×240,2VA−660V ×3,56 A

12×1,215 A2−(3,56 A )2

=278,95Ω

Ta6la +*45le4e#!aia II

d (V )=(Y −mX ) d2 (V 2)0 0

-45,79 2096,72

-41,37 1711,39

-42,53 1808,55

-38,11 1452,07

-33,69 1134,68

-29,26 856,38-24,84 617,18

-26,00 676,00

-21,58 465,70

-17,16 294,43

-12,74 162,26

Σ =

11275,36

S y=√11275,36V

2

12−2=33,58V

Δ m=( 12

12×1,215 A2−(3,56 A )2 )

1233,58V =84,17Ω

E#!*#+e7 5aa el e85ei4e#!* II 5aa m=(278,95±84,17 )Ω la 4e=* e+!a :ue e5e7e#!a

el 4i74* e7


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Y =mX ↔ V = RI

Y =278,95 Ω X ↔ V =278,95 Ω I

DISCUSION 6 CONC$USIONES

La e7i7!e#+ia i#+,g#i!a R8 7i *6e/e+e la Le9 /e O4 +u9* >al* 7e /e!e4i#, 5* 4e/i* /eu# a#al* 4e/i/* 7e 5ue/e /e+i :ue /i+*7 >al*e7 7e *6!u>ie*# +*# u#a

/i7+e5a#+ia 4u9 6a=a%

A7i4i74* 7e 5u/* a5e+ia e# la G


16/17

>*l!a=e 9 la i#!e#7i/a/ #* >a"a# li#eal4e#!e% E7!* 7e /e6e a :ue la >aia+i,# /e la !e45ea!ua

5*/u+e u#a >aia+i,# e# la e7i7!e#+ia%

Paa la +*45*6a+i,# e85ei4e#!al /e la7 Le9e7 /e i+*;; l*7 >al*e7 *6!e#i/*7 7e

a+e+a# 4u+* a l*7 >al*e7 e75ea/*7 u!ili$a#/* la7 7u4a7 alge6ai+a7 /e la7 i#!e#7i/a/e7 e#

el #*/* A 9 /el 4i74* 4*/* l*7 >*l!a=e7 e# la7 /i7!i#!a7 4alla7 a46a7 iguala/a7 a +e*% E7

/e+i 7e +*#7e>a la e#eg"a 9 la +aga e# el +i+ui!*%

Ca6e /e7!a+a :ue la7 e>e#!uale7 /i;ee#+ia7 >ie#e# /a/a7 5* la a5e+ia+i,# :ue 5e7e#!a# l*7

i#7!u4e#!*7 /e 4e/i+i,# 9 l*7 5*7i6le7 e*e7 +*4e!i/*7 al eali$a el 5*+e7* /e 4e/i+i,#%

BIB$IO7RAF8A9

alli/a9 Re7#i @F"7i+a 5aa e7!u/ia#!e7 /e +ie#+ia7 e i#ge#ie"a Pa!e I C*45a"a

E/i!*ial C*#!i#e#!al 1H&0%

C*ui* M Rue/a F Sage/* V @Guia 5aa la6*a!*i* /e ;i7i+a 11 U#i>e7i/a/ /e

L*7 A#/e7 Fa+ul!a/ /e Cie#+ia7


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