LABORATORIO 1

(LEY DE OHM – LEYES DE KIRCHHOFF – CIRCUITO SERIE Y PARALELO)

VÍCTOR ACEVEDO 2011

DANIEL CAICEDO 201152386

MARVIN CARMONA 201152501

ALEJANDRA JIMÉNEZ 201156266

Informe presentado a:

Ing. JULIÁN GIRALDO

UNIVERSIDAD DEL VALLE SEDE PALMIRA

ELECTROTECNIA

INGENIERÍA INDUSTRIAL

2013

Objetivos

o Aprender a utilizar un multímetro como amperímetro, voltímetro y óhmetro para

la medición de corrientes, voltajes y resistencia.o Comprobar prácticamente la Ley de Ohm.

o Comprobar prácticamente las leyes de Kirchhoff.

o Comprobar teóricamente la combinación de los circuitos serie y paralelo.

o Verificar las ventajas y desventajas de ambos tipos de circuitos.

Materiales

o Dos (2) multímetros digitales.

o Cuatro (4) caimanes.

o Un (1) protoboard.

o Resistencias de 560, 1K, 4.7K, 5.6K, 10K

o Tres (3) bombillos de 110V con sus respectivos caimanes.

Resistencia Código de Colores

Valor real(Según

Código)(KΩ)

Valor calculado(multímetro)(KΩ)

Tolerancia real (%)

1 Café, negro rojo, dorado

1,0 0.996 (1) 0.4

2 Amarillo, violeta, rojo,

dorado

4.7 4.6 (2) 2.1

3 Verde, azul, rojo, dorado

5.6 5,7 (3) 1.75

4 Café, negro, naranja, dorado

10 9.9 (4) 1.0

1)

Tabla 1. Valores de Resistencias y tolerancias.

Tolerancia real (%) =100*(valor real-valor calculado)/ Valor real

Tolerancia real (1)= 100*(1,0 kΩ-0,996 kΩ)/ 1,0 kΩ = 0,4%

Tolerancia real (2)= 100*(4,7kΩ-4,6kΩ)/ 4,7kΩ = 2,1%

Tolerancia real (3)= 100*(5,6kΩ-5,7kΩ)/ 5,6kΩ = 1,75%

Tolerancia real (4)= 100*(10kΩ-9,9kΩ)/ 10kΩ = 1,0%

2)

2.1 ¿Qué tipo de gráfica se obtuvo?

Voltaje (V)

0 2 4 6 8 10 12 14 160

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Corriente (mA)

Gráfica 1. Voltaje vs. Corriente.

El tipo de grafica que se obtuvo fue una con tendencia lineal.

2.2 Determinar la pendiente de la gráfica. ¿Qué valor se obtuvo?

Voltaje(V) Corriente(mA) Pendiente1,1 1,23,1 3,5 1,156 6,9 1,1724137939,1 10,6 1,19354838712 14 1,17241379315 17,6 1,2

Tabla 2. Voltaje vs. Corriente, Pendiente

2.3 ¿Qué relación tiene dicha pendiente con el valor de la resistencia? Explique.

El valor de la resistencia en la práctica fue de (1kΩ) un kilo ohmio, el cual fue sometido a varias medidas de voltaje y corriente, como se muestra en la tabla anterior y su pendiente correspondiente, es la misma resistencia, solo que con variaciones dadas. Debido a que la pendiente se halla con la razón entre voltaje y corriente, este se encuentra relacionado y establecido de acuerdo con la ley de ohm, lo que corresponde a la resistencia.

3)

Circuito 1. Identificación de Corrientes y Voltajes.

Posición Voltaje(V) Resistencia(kΩ) Corriente(mA)1 1.8 1 1.82 6.7 5.6 1.23 0.6 1 0.64 6.2 10 0.625 6.5 5.6 1.166 6.4 10 0.647 0.1 10 0.01

Tabla 3. Voltaje vs. Resistencia.

Hay unas diferencias de resistencia y corrientes, que se dan a través del análisis y verificación del circuito, en el cual se le puede atribuir dicha pérdida o ganancia de valor a la tolerancia de las resistencias y a los implementos de medición utilizados.

Figura 1. Montaje del Circuito 1.

4) Circuito en Serie:

Circuito 2. Resistencias en serie.

Rn= R1+ R2 +R3 +… + Rn Resistencia en un circuito en serie

En R2:

Valor Real= 560Ω Valor Calculado=555 kΩ

Tolerancia (1)= 100*(560 Ω-555 Ω)/560 Ω= 0,89%

En R3:

Valor Real= 1.560 kΩ Valor calculado=1.555 kΩ

Tolerancia (2)= 100*(1.560 kΩ-1.555 kΩ)/1.560 kΩ= 0,32%

En R4:

Valor Real=2.560 kΩ Valor Calculado= 2.5 kΩ

Tolerancia (3) = 100*(2.560 kΩ-2.5 kΩ)/2.560 kΩ = 2,34%

En R5:

Valor Real = 7.260 kΩ Valor calculado= 7.1 kΩ

Tolerancia (4) = 100*(7.260 kΩ - 7.1k Ω)/7.260k Ω = 2,2%

En R6:

Valor Real= 11.960 kΩ Valor Calculado= 11.7 kΩ

Tolerancia (5) = 100*(11.960k Ω - 11.7k Ω)/11.960k Ω = 2,17%

En R7:

Valor Real=17.560kΩ Valor calculado= 17.4 kΩ

Tolerancia (6) = 100*(17.560k Ω-17.4k Ω)/17.560k Ω = 0,91%

En R8:

Valor Real=27.56kΩ Valor Calculado= 27.3 kΩ

Tolerancia (7) = 100*(27.56k Ω-27.3k Ω)/27.56k Ω= 0,94%

Valor Esperado teóricamente (Real): = (R2+R3 +R4+R5+R6+R7+R8)

= (560Ω +1.0 kΩ+1.0 kΩ+4.7 kΩ +4.7 kΩ +5.6 kΩ +10 kΩ)

=27.56 kΩ

Valor calculado = (555Ω+1.0 kΩ+0.945kΩ+4.6 kΩ+4.6 kΩ+5.7kΩ+9.9kΩ)

= 27.3 kΩ

Tolerancia Total (%) =100*(valor real-valor calculado)/ Valor real

Tolerancia Total (%) = 100*(27.56 kΩ- 27.3 kΩ)/ 27.56 kΩ=0.94%

El valor calculado comparado con el valor esperado teóricamente tuvo una tolerancia total de 0.94%, lo cual indica que estuvo muy aproximado con el valor real, debido a que cada una de las mediciones calculadas estuvieron muy cercanas a los valores estipulados para cada resistencia.

Figura 2. Montaje del Circuito 2.

5)

Circuito en paralelo

Circuito 3. Resistencia en paralelo.

(1/Rn) = 1/R1+1/R2+…+1/Rn Resistencia en un circuito en paralelo

Con todas las resistencias (R1, R2, R3, R4):

Valor Real=250,1 Ω Valor Calculado=244,6 Ω

Sin R4:

Valor Real= 264.2Ω Valor calculado= 258.7Ω

Sin R3 y R4:

Valor Real= 358.9Ω Valor Calculado= 349.2Ω

Sin R2, R3 y R4:

Valor Real = 560Ω Valor calculado= 555Ω

Tolerancia (%) =100*(valor real-valor calculado)/ Valor real

Tolerancia con todas las resistencias: 100*(250,1 Ω-244,6 Ω)/ 250,1 Ω=2.19%

Tolerancia sin R4:100*(264,2 Ω-258,7 Ω)/ 264,2 Ω=2.08%

Tolerancia sin R3 y R4: 100*(358.9 Ω-349.2 Ω)/ 358.9 Ω=2.70%

Tolerancia sin R2, R3 y R4: 100*(560 Ω-555 Ω)/ 560 Ω=0.89%

Los datos al ser muy homogéneos en comparación con el valor real de cada una de las resistencias han presentado tolerancias muy similares con poca variabilidad e intervalo de dispersión entre estas.

Figura 3. Montaje del Circuito 3.

6. Circuito en serie

Ventajas

- La corriente es la misma en todo el circuito cuando las resistencias están en serie, lo que permite medirla sin importar el lugar del circuito de donde se tome dicha medición.

Desventajas

- En serie, si se abre el circuito o se desconecta un receptor, éste deja de funcionar ya que se interrumpe el flujo.

- En serie, dependiendo el voltaje, se puede solo dar energía a cierto número de receptores hasta el punto en que sea insuficiente la energía, ya que el voltaje va decreciendo a medida que se encuentra con un receptor.

Circuito en paralelo

Ventajas

- Si se abre el circuito, dejará de funcionar desde el punto que se abrió en adelante, pero seguirá en funcionamiento el circuito aun cerrado.

- Si se desconecta algún receptor, el circuito se mantendrá en flujo.

- Los receptores funcionarán a la misma intensidad, ya que el voltaje es constante.

Desventajas

- Si se conectan demasiados receptores, el sistema se apagará desde un punto, ya que la corriente se dividirá hasta no ser suficiente para que un receptor encienda.

7. Conclusiones

Este informe que está elaborado en base al laboratorio que se realizó, está enfocado a la verificación de las leyes eléctricas y en el manejo de implementos eléctricos de medición y distribución, en el cual se permitió la verificación, medición y manejo de resistencias, voltajes y corrientes, donde se demostró los diferentes comportamientos de receptores en los circuitos.

Se aprendió a realizar varios tipos de circuitos en la protoboard. Además, se obtuvo mediciones de intensidad y tensión con ayuda del multímetro, las cuales estaban muy cercanas a lo esperado teóricamente demostrado por las leyes de Kirchhoff y de OHM.

Por último, vale la pena decir que se encontró que los circuitos en serie y paralelo son muy distintos entre sí, ya que cada uno tiene sus ventajas y desventajas, las cuales son convenientes dependiendo del tipo de arreglo que se desee conseguir.