principios básicos de la técnica de corriente continua · objetivos didácticos: ... análisis de...

Manual de trabajo

Con CD-ROM

Festo Didactic

567211 es

Principios básicos de la técnica de corriente continua

U LP

416

VmW

624

28

312

14

1IL

2 3 4 5 6 7 8 9 10 mA 1200

UL

P

U

R UR

UPP

R1

R2 RL

+

U

U1

U2

I

Iq IL

Referencia: 567211

Datos actualizados en: 10/2010

Autor: Christine Löffler

Artes gráficas: Thomas Ocker, Doris Schwarzenberger

Maquetación: 07/2011, Susanne Durz

© Festo Didactic GmbH & Co. KG, D-73770 Denkendorf, Alemania, 2011

Internet: www.festo-didactic.com

E-mail: [email protected]

Sin nuestra expresa autorización, queda terminantemente prohibida la reproducción total o parcial de este

documento, así como su uso indebido y/o su exhibición o comunicación a terceros. El incumplimiento de lo

anterior obligará al infractor a pagar una indemnización por daños y perjuicios. Quedan reservados todos

los derechos inherentes, en especial los de patentes, de modelos registrados y estéticos.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 III

Contenido

Utilización debida ________________________________________________________________________ IV

Prólogo _________________________________________________________________________________ V

Introducción ____________________________________________________________________________ VII

Indicaciones de seguridad y utilización _____________________________________________________ VIII

Conjunto didáctico: Principios básicos de la técnica de corriente continua (TP 1011) _________________ IX

Objetivos didácticos: Principios básicos de la técnica de corriente continua ___________________________X

Atribución de los ejercicios en función de objetivos didácticos:

Principios básicos de la técnica de corriente continua ___________________________________________ XI

Equipo didáctico _________________________________________________________________________ XIII

Atribución de componentes y ejercicios en función de objetivos didácticos:

Principios básicos de la técnica de corriente continua _________________________________________ XVII

Informaciones para el instructor ____________________________________________________________ XIX

Estructura de los ejercicios ________________________________________________________________ XX

Denominación de los componentes _________________________________________________________ XX

Contenido del CD-ROM ___________________________________________________________________ XXI

Ejercicios y soluciones

Ejercicio 1: Análisis de circuitos eléctricos y comprobación de leyes físicas ________________________ 1

Ejercicio 2: Análisis de resistencias _______________________________________________________ 21

Ejercicio 3: Determinación de la resistencia primaria para un diodo luminoso ____________________ 29

Ejercicio 4: Ampliación del esquema eléctrico mediante una unidad consumidora eléctrica _________ 41

Ejercicio 5: Determinación de la potencia eléctrica en dos variantes de circuito ___________________ 55

Ejercicio 6: Selección de circuitos de medición _____________________________________________ 67

Ejercicio 7: Desarrollo de un circuito para un divisor de tensión ________________________________ 77

Ejercicio 8: Desarrollo de circuitos de protección para una máquina taladradora __________________ 91

Ejercicio 9: Creación de una fuente de tensión continua _____________________________________ 107

Ejercicio 10: Selección de un condensador con mínimo tiempo de carga _________________________ 123

Ejercicios y hojas de trabajo

Ejercicio 1: Análisis de circuitos eléctricos y comprobación de leyes físicas ________________________ 1

Ejercicio 2: Análisis de resistencias _______________________________________________________ 21

Ejercicio 3: Determinación de la resistencia primaria para un diodo luminoso ____________________ 29

Ejercicio 4: Ampliación del esquema eléctrico mediante una unidad consumidora eléctrica _________ 41

Ejercicio 5: Determinación de la potencia eléctrica en dos variantes de circuito ___________________ 55

Ejercicio 6: Selección de circuitos de medición _____________________________________________ 67

Ejercicio 7: Desarrollo de un circuito para un divisor de tensión ________________________________ 77

Ejercicio 8: Desarrollo de circuitos de protección para una máquina taladradora __________________ 91

Ejercicio 9: Creación de una fuente de tensión continua _____________________________________ 107

Ejercicio 10: Selección de un condensador con mínimo tiempo de carga _________________________ 123

IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Utilización debida

El equipo didáctico de fundamentos de electricidad/electrónica deberá utilizarse únicamente cumpliendo

las siguientes condiciones:

• Utilización apropiada y convenida en cursos de formación y perfeccionamiento profesional

• Utilización en perfecto estado técnico

Los componentes del conjunto didáctico cuentan con la tecnología más avanzada actualmente disponible y

cumplen las normas de seguridad. A pesar de ello, si se utilizan indebidamente, es posible que surjan

peligros que pueden afectar al usuario o a terceros o, también, provocar daños en el sistema.

El sistema para la enseñanza de Festo Didactic ha sido concebido exclusivamente para la formación y el

perfeccionamiento profesional en materia de sistemas y técnicas de automatización industrial. La empresa

u organismo encargados de impartir las clases y/o los instructores deben velar por que los

estudiantes/aprendices respeten las indicaciones de seguridad que se describen en el presente manual.

Festo Didactic excluye cualquier responsabilidad por lesiones sufridas por el instructor, por la empresa u

organismo que ofrece los cursos y/o por terceros, si la utilización del presente conjunto de aparatos se

realiza con propósitos que no son de instrucción, a menos que Festo Didactic haya ocasionado dichos daños

premeditadamente o con extrema negligencia.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 V

Prólogo

El sistema de enseñanza en materia de sistemas y técnica de automatización industrial de Festo se rige por

diversos planes de estudios y exigencias que plantean las profesiones correspondientes. En consecuencia,

los equipos didácticos están clasificados según los siguientes criterios:

• Conjuntos didácticos de orientación tecnológica

• Mecatrónica y automatización de procesos de fabricación

• Automatización de procesos continuos y técnica de regulación

• Robótica móvil

• Equipos didácticos híbridos

El sistema para enseñanza de la técnica de automatización se actualiza y amplía regularmente, a la par que

avanzan los métodos utilizados en el sector didáctico y se introducen nuevas tecnologías en el sector

industrial.

Los equipos didácticos técnicos abordan los siguientes temas: neumática, electroneumática, hidráulica,

electrohidráulica, hidráulica proporcional, controles lógicos programables, sensores, electrotecnia,

electrónica y actuadores eléctricos.

Los equipos didácticos tienen una estructura modular, por lo que es posible dedicarse a aplicaciones que

rebasan lo previsto por cada uno de los equipos didácticos individuales. Por ejemplo, es posible trabajar

con controles lógicos programables para actuadores neumáticos, hidráulicos y eléctricos.

VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Todos los conjuntos didácticos incluyen lo siguiente:

• Hardware (equipos técnicos)

• Medios didácticos

• Seminarios

Hardware (equipos técnicos) El hardware incluye componentes y equipos industriales que han sido adaptados para fines didácticos. La

selección de componentes de los equipos didácticos y su ejecución se realiza específicamente según los

proyectos previstos para cada nivel.

Medios didácticos Los medios relacionados con cada tema se clasifican en teachware (material didáctico) y software. El

«teachware» orientado hacia la práctica, incluye lo siguiente:

• Libros técnicos y libros de enseñanza (publicaciones estándar para la adquisición de conocimientos de

carácter fundamental).

• Manuales de trabajo (con ejercicios prácticos, informaciones complementarias y soluciones modelo)

• Diccionarios, manuales, publicaciones técnicas (profundizan los temas técnicos)

• Transparencias para proyección y vídeos (para crear un entorno de estudio ilustrativo y activo)

• Pósters (para la representación esquematizada de temas técnicos)

El software incluye programas para las siguientes aplicaciones:

• Programas didácticos digitales (temas de estudio preparados didácticamente, aprovechando diversos

medios digitalizados)

• Software de simulación

• Software de visualización

• Software para la captación de datos de medición

• Software para diseño de proyectos y construcción

• Software de programación para controles lógicos programables

Los medios de estudio y enseñanza se ofrecen en varios idiomas. Fueron concebidos para la utilización en

clase, aunque también son apropiados para el estudio autodidacta.

Seminarios Los contenidos que se abordan mediante los equipos didácticos se completan mediante una amplia oferta

de seminarios para la formación y el perfeccionamiento profesional.

¿Tiene alguna sugerencia o desea expresar una crítica en relación con el presente manual?

Envíe un e-mail a: [email protected]

Los autores y Festo Didactic están interesados en conocer su opinión.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 VII

Introducción

El presente manual de trabajo forma parte del sistema para la enseñanza en materia de sistemas y técnica

de automatización industrial de Festo Didactic GmbH & Co. KG. El sistema constituye una sólida base para la

formación y el perfeccionamiento profesional de carácter práctico. El equipo didáctico para

electrotecnia/electrónica TP 1011 aborda los siguientes temas:

• Principios básicos de la técnica de corriente continua

• Principios básicos de la técnica de corriente alterna

• Principios básicos de semiconductores

• Circuitos básicos en la electrónica

El manual que trata el tema de los fundamentos de la técnica de corriente continua es una introducción al

tema electrotecnia/electrónica. Su principal objetivo es la enseñanza de las magnitudes eléctricas básicas.

Entre otros, en el manual se explican los siguientes conceptos: tensión, corriente, resistencia, conductancia,

trabajo y potencia. La ley de Ohm se explica detalladamente. Además, se concede especial importancia a la

utilización de aparatos de medición.

Para efectuar el montaje de los circuitos eléctricos y para evaluarlos, es necesario disponer de un equipo de

laboratorio que debe incluir una fuente segura de alimentación de tensión de la red, dos multímetros

digitales, un osciloscopio con memoria y dos cables de seguridad de laboratorio.

Para solucionar las tareas de los 10 ejercicios relacionados con el tema de la corriente continua se necesitan

los componentes incluidos en el conjunto TP 1011. La teoría necesaria para entender los ejercicios se

encuentran en los manuales de estudio.

Además, se ofrecen hojas de datos correspondientes a todos los componentes (resistencias lineales y no

lineales, condensadores, aparatos de medición, etc.).

VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Indicaciones de seguridad y utilización

Informaciones generales • Los estudiantes únicamente podrán trabajar con los equipos en presencia de un instructor.

• Lea detenidamente las hojas de datos correspondientes a cada uno de los componentes y,

especialmente, respete las respectivas indicaciones de seguridad.

• Los fallos que podrían mermar la seguridad no deberán ocasionarse durante las clases y deberán

eliminarse de inmediato.

Sistema eléctrico • ¡Peligro de muerte en caso de rotura del cable de protección!

– El cable protector (amarillo/verde) no deberá cortarse

ni dentro ni fuera del aparato.

– No deberá dañarse o retirarse el aislamiento del cable de protección.

• En plantas o talleres industriales deberán respetarse las normas de utilización de equipos eléctricos

definidas por las autoridades competentes.

• En centros de formación y en talleres de instrucción, el uso de unidades de conexión a la red eléctrica

deberá supervisarse por personal debidamente cualificado.

• Precaución

Los condensadores pueden estar cargados, aunque el aparato como tal haya sido separado de todas

las fuentes de tensión.

• A tener en cuenta al sustituir fusibles: Utilice únicamente fusibles apropiados y previstos para la

intensidad nominal correcta.

• Nunca conecte de inmediato la unidad de conexión a la red eléctrica si estuvo almacenada en un

espacio de baja temperatura y si se pretende utilizarla en un espacio de temperatura ambiente mayor.

En determinadas circunstancias adversas, el condensado que se forma en estas condiciones podría

destruir la unidad. No conecte la unidad hasta que alcance la temperatura ambiente.

• Al resolver las tareas utilice en los circuitos una tensión de funcionamiento máxima de 60 V DC y

25 V AC. También tenga en cuenta las indicaciones sobre la tensión de funcionamiento máxima

admisible que se indica en los componentes utilizados en los ejercicios.

• Establezca las conexiones únicamente si no está conectada la tensión.

• Separe las conexiones eléctricas únicamente tras haber desconectado la tensión.

• Utilizar únicamente cables provistos de conectores de seguridad.

• Al desconectar los cables, únicamente tire de los conectores de seguridad, nunca de los cables.

• Siempre conecte el osciloscopio a la alimentación de la tensión de la red intercalando un transformador

de aislamiento.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 IX

Conjunto didáctico:

Principios básicos de la técnica de corriente continua (TP 1011) El equipo didáctico tecnológico TP 1011 incluye una gran cantidad de material didáctico. Esta parte del

equipo didáctico TP 1011 aborda el tema de los fundamentos de la técnica de corriente continua. Los

componentes individuales del equipo didáctico TP 1011 también pueden formar parte del contenido de

otros equipos didácticos.

Componentes principales del TP 1011 • Laboratorio de estudio EduTrainer® con sistema de conexiones universales

• Conjunto de componentes para electrotecnia/electrónica, con conectores y cables de seguridad

• Fuente de alimentación eléctrica para EduTrainer®

• Instalaciones de laboratorio completas

Material didáctico El material didáctico del equipo didáctico TP 1011 incluye manuales de estudio, colecciones de tablas y

manuales de trabajo. Los manuales de estudio contienen las hojas de ejercicios, las soluciones de los

ejercicios y un CD-ROM. Junto con cada manual de estudio se entrega un juego de hojas de ejercicios y de

trabajo para resolver las tareas contenidas en el manual. Los manuales de trabajo incluyen las hojas de

ejercicios, las soluciones y un CD-ROM. Cada manual de trabajo se entrega con las hojas de ejercicios y de

trabajo correspondientes a cada tarea a resolver.

El equipo didáctico se entrega con hojas de datos correspondientes a los componentes del hardware.

Además, las hojas de datos también constan en el CD-ROM.

Material didáctico

Manuales de textos técnicos Especialidad de electricidad y electrotecnia

Colección de tablas Electrotecnia/Electrónica

Manuales de trabajo Principios básicos de la técnica de corriente continua

Principios básicos de la técnica de corriente alterna

Principios básicos de semiconductores

Circuitos básicos de la electrónica

Programas de estudio

digitalizados

WBT Electricidad 1: Fundamentos de la electricidad

WBT Electricidad 2: Circuitos de corriente continua y circuitos de corriente alterna

WBT Electrónica 1: Fundamentos de los semiconductores

WBT Electrónica 2: Circuitos impresos integrados

WBT Medidas de protección eléctricas

(WBT = Web Based Training = curso a través de la red)

Cuadro general de los medios correspondientes al equipo didáctico TP 1011

El equipo didáctico TP 1011 incluye los siguientes programas didácticos digitales: «Electricidad 1»,

«Electricidad 2», «Electrónica 1», «Electrónica 2» y «Medidas de protección eléctricas». Estos programas

didácticos ofrecen explicaciones exhaustivas sobre los fundamentos de la electricidad y la electrónica. Los

contenidos didácticos abordan estos temas de modo sistemático y recurriendo a ejemplos reales.

El material didáctico se ofrece en varios idiomas. Los materiales didácticos disponibles constan en los

catálogos y en Internet.

X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Objetivos didácticos: Principios básicos de la técnica de corriente continua

Resistencia y condensador Al final del curso, el estudiante habrá adquirido los siguientes conocimientos:

• Relación entre la resistencia y la conductividad de una resistencia.

• Cualidades características y tipos más importantes de resistencias.

• Aplicación de las normas IEC para la identificación de resistencias.

• Símbolos y funcionamiento de resistencias no lineales NTC, PTC, VDR, LDR.

• Obtención y evaluación de las líneas características de resistencias no lineales.

• Selección y utilización de resistencias no lineales en función de las condiciones técnicas imperantes en

cada caso.

• Construcción, utilización y magnitudes de un condensador.

• Medición y evaluación de las operaciones de carga y descarga de un condensador incluido en un

circuito de corriente continua.

Circuitos básicos y ejemplos de circuitos Al final del curso, el estudiante habrá adquirido los siguientes conocimientos:

• Evaluación de las magnitudes eléctricas básicas tensión, intensidad y resistencia; realización de

cálculos con estas magnitudes.

• Ley de Ohm; relación entre tensión e intensidad y representación gráfica correspondiente.

• Medición y evaluación de magnitudes eléctricas básicas.

• Utilización de los aparatos de medición apropiados en cada caso.

• Aplicación de las magnitudes eléctricas básicas trabajo y potencia.

• Análisis de circuitos básicos mediante mediciones. Sacar conclusiones en base a los resultados de las

mediciones.

• Definición de dimensiones y cálculo de circuitos básicos (por ejemplo, conexión en serie).

• Comprobación del funcionamiento de circuitos eléctricos y de los componentes incluidos.

• Definición de dimensiones y cálculo de circuitos básicos (por ejemplo, conexión en paralelo).

• Dimensionamiento y cálculo de circuitos mixtos.

• Creación de circuitos apropiados para la realización de mediciones.

• Utilización de divisores de tensión en circuitos mixtos.

• Cálculo de la tensión de salida en un divisor de tensión con y sin carga.

• Dimensionamiento de un divisor de tensión con carga.

Fuentes de tensión Al final del curso, el estudiante habrá adquirido los siguientes conocimientos:

• Cálculo y aplicación de las magnitudes correspondientes a una fuente de tensión.

• Trazado e interpretación de la línea característica de una fuente de tensión.

• Modificación de potencia y tensión de una fuente de tensión.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 XI

Atribución de los ejercicios en función de los objetivos didácticos:

Principios básicos de la técnica de corriente continua

Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Objetivo didáctico

Evaluación de las magnitudes eléctricas básicas tensión,

intensidad y resistencia y realizar cálculos con estas

magnitudes.

•

Ley de Ohm; relación entre tensión e intensidad y

representación gráfica correspondiente. •

Medición y evaluación de magnitudes eléctricas básicas. •

Utilización de los aparatos de medición apropiados en cada

caso. •

Relación entre la resistencia y la conductividad de una

resistencia. •

Cualidades características y tipos más importantes de

resistencias. •

Aplicación de las normas IEC para la identificación de

resistencias. •

Aplicación de las magnitudes eléctricas básicas trabajo y

potencia. • • •

Análisis de circuitos básicos mediante mediciones. Sacar

conclusiones en base a los resultados de las mediciones. • •

Definición de dimensiones y cálculo de circuitos básicos (por

ejemplo, conexión en serie). •

Comprobación del funcionamiento de circuitos eléctricos y de

los componentes incluidos. •

Definición de dimensiones y cálculo de circuitos básicos (por

ejemplo, conexión en paralelo). •

Dimensionamiento y cálculo de circuitos mixtos. •

Creación de circuitos apropiados para la realización de

mediciones. •

XII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Objetivo didáctico

Utilización de divisores de tensión en circuitos mixtos. •

Cálculo de la tensión de salida en un divisor de tensión con y

sin carga. •

Dimensionamiento de un divisor de tensión con carga. •

Símbolos y funcionamiento de resistencias no lineales NTC,

PTC, VDR, LDR. •

Obtención y evaluación de las líneas características de

resistencias no lineales. •

Selección y utilización de resistencias no lineales en función de

las condiciones técnicas imperantes en cada caso. •

Cálculo y aplicación de las magnitudes correspondientes a una

fuente de tensión. •

Trazado e interpretación de la línea característica de una fuente

de tensión. •

Modificación de potencia y tensión de una fuente de tensión. •

Construcción, utilización y magnitudes de un condensador. •

Medición y evaluación de las operaciones de carga y descarga

de un condensador incluido en un circuito de corriente

continua.

•

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 XIII

Equipo didáctico

El manual del trabajo titulado «Principios básicos de la técnica de corriente continua» permite adquirir

conocimientos relacionados con la construcción y el funcionamiento de resistencias y condensadores y con

el comportamiento de los componentes incluidos en circuitos básicos y circuitos de aplicaciones sencillas.

El equipo didáctico de electrotecnia/electrónica TP 1011 incluye los componentes necesarios para alcanzar

los objetivos didácticos definidos. Para efectuar el montaje de los circuitos y evaluarlos se necesitan

adicionalmente dos multímetros digitales y cables de seguridad de laboratorio.

Equipo didáctico «Fundamentos de la electrotecnia / electrónica», referencia: 571780

Componente Referencia Cantidad

Fuente de alimentación eléctrica para EduTrainer® 567321 1

Conectores universales EduTrainer® 567322 1

Conjunto de componentes electrotecnia/electrónica 567306 1

Conjunto de conectores de 19 mm de color gris 571809 1

Lista de componentes incluidos en el equipo didáctico «Fundamentos de la electrotecnia / electrónica», referencia: 567306

Componente Cantidad

Resistencia, 10 Ω/2 W 1








Resistencia, 1 kΩ/2 W 3

Resistencia, 2,2 kΩ/2 W 2






Resistencia, 1 MΩ/2 W 1

XIV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Componente Cantidad

Potenciómetro, 1 kΩ/0,5 W 1


Resistencia dependiente de la temperatura (NTC), 4,7 kΩ/0,45 W 1

Resistencia dependiente de la luz (LDR), 100 V/0,2 W 1

Resistencia dependiente de la tensión (VDR), 14 V/0,05 W 1

Condensador, 100 pF/100 V 1

Condensador, 10 nF/100 V 2


Condensador, 0,1 μF/100 V 2




Condensador, 10 μF/250 V, polarizado 2



Bobina, 100 mH/50 mA 1

Diodo, AA118 1

Diodo, 1N4007 6

Diodo Z, ZPD 3,3 1

Diodo Z, ZPD 10 1

Diac, 33 V/1 mA 1

Transistor NPN, BC140, 40 V/1 A 2

Transistor NPN, BC547, 50 V/100 mA 1

Transistor PNP, BC160, 40 V/1 A 1

Transistor JFET canal P, 2N3820, 20 V/10 mA 1

Transistor JFET canal N, 2N3819, 25 V/50 mA 1

Transistor UNIJUNCTION, 2N2647, 35 V/50 mA 1

Transistor MOSFET canal P, BS250, 60 V/180 mA 1

Tiristor, TIC 106, 400 V/5 A 1

Triac, TIC206, 400 V/4 A 1

Bobina de transformador, N = 200 1

Bobina de transformador, N = 600 2

Inducido férrico de transformador, con elemento de fijación 1

Lámpara indicadora, 12V/62 mA 1

Diodo luminoso (LED), 20 mA, azul 1

Diodo luminoso (LED), 20 mA, rojo o verde 1

Conmutador 1

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 XV

Símbolos de los componentes

Componente Símbolo gráfico Componente Símbolo gráfico

Resistencia Diodo Z

Potenciómetro Diac

Resistencia dependiente de la

temperatura (NTC) Transistor NPN


luz (LDR) Transistor PNP


tensión

U

Transistor JFET canal P

Condensador Transistor JFET canal N

Condensador polarizado Transistor UNIJUNCTION

Bobina Transistor MOSFET canal P

Diodo Tiristor

XVI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Componente Símbolo gráfico Componente Símbolo gráfico

Triac LED azul

Bobina de transformador LED rojo o verde

Indicador luminoso Conmutador

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 XVII

Atribución de componentes y ejercicios en función de los objetivos

didácticos: Principios básicos de la técnica de corriente continua

Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Componente


Resistencia, 22 Ω/2 W 1 1


Resistencia, 100 Ω/2 W 1 1 1 1 1 1 1

Resistencia, 220 Ω/2 W 1 1 1 1

Resistencia, 330 Ω/2 W 1 1 1 1 1 1

Resistencia, 470 Ω/2 W 1 1 1 1 1


Resistencia, 1 kΩ/2 W 1 1 1 1 3


Resistencia, 4,7 kΩ/2 W 1 1

Resistencia, 10 kΩ/2 W 1 1 1 1



Resistencia, 100 kΩ/2 W 1 1

Resistencia, 1 MΩ/2 W 1 1

Potenciómetro, 1 kΩ/0,5 W 1 1


Resistencia dependiente de la temp. (NTC), 4,7 kΩ/0,45 W 1 1

Resistencia dependiente de la luz (LDR), 100 V/0,2 W 1 1

Resistencia dependiente de la tensión (VDR), 14 V/0,05 W 1 1

Condensador, 100 pF/100 V 1










XVIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Componente

Lámpara indicadora, 12V/62 mA 1 1

Diodo luminoso (LED), 20 mA, azul 1

Conmutador 1

Multímetro digital 2 1 1 1 1 2 2 2 2 1

Fuente de alimentación eléctrica para EduTrainer® 1 1 1 1 1 1 1 1 1

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 XIX

Informaciones para el instructor

Objetivos didácticos La meta didáctica general del presente manual consiste en que los estudiantes sean capaces de analizar y

evaluar circuitos sencillos de corriente continua con resistencias y condensadores. Los estudiantes podrán

adquirir estos conocimientos aprendiendo la teoría, montando circuitos reales y efectuando la medición de

las magnitudes eléctricas. La interacción directa entre la teoría y la práctica asegura un rápido y sostenible

progreso de los estudios. Los objetivos detallados constan en la lista anterior correspondiente. Los

objetivos didácticos concretos e individuales están relacionados con cada ejercicio específico.

Duración aproximada El tiempo necesario para desarrollar los ejercicios depende de los conocimientos previos de los alumnos.

Cada tarea deberá resolverse en aproximadamente una hora o en una hora y media.

Componentes del equipo didáctico El manual de trabajo, la colección de ejercicios y los componentes se corresponden. Para resolver los 10

ejercicios, únicamente se necesitan los componentes del equipo didáctico TP 1011.

Las normas En el presente manual de trabajo se aplican las siguientes normas:

EN 60617-2 hasta EN 60617-8 Símbolos gráficos utilizados en esquemas de distribución

EN 81346-2 Sistemas industriales, equipos y productos industriales;

principios aplicados para la estructuración e identificación de referencias

DIN VDE 0100-100 Configuración de equipos de baja tensión – principios básicos,

(IEC 60364-1) Normas, características generales, conceptos técnicos

DIN VDE 0100-410 Configuración de equipos de baja tensión – medidas de protección –

(IEC 60364-4-41) Protección contra descarga eléctrica

Identificaciones utilizadas en el manual de trabajo Los textos con las soluciones y las informaciones complementarias en las representaciones gráficas

aparecen en color rojo.

Excepciones: Las indicaciones y las evaluaciones relacionadas con la corriente siempre aparecen de color

rojo. Las indicaciones y evaluaciones relacionadas con la tensión siempre aparecen de color azul.

Identificaciones utilizadas en la colección de ejercicios Las partes que deben completarse en los textos aparecen marcadas con líneas o con celdas sombreadas en

las tablas.

Las gráficas que deben completarse están identificadas mediante un fondo matricial.

Sugerencias para las clases Las sugerencias contienen informaciones adicionales sobre los procedimientos didácticos y los métodos

aplicables en relación con los componentes. Estas informaciones no aparecen en la colección de ejercicios.

XX © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Soluciones Las soluciones que se ofrecen en el presente manual de trabajo se obtuvieron llevando a cabo mediciones

de prueba. Por lo tanto, los resultados obtenidos por el instructor pueden ser diferentes.

Especialidades de estudio En el caso de la formación profesional en la especialidad de técnicos en electrónica, el tema «Principios

básicos de la técnica de corriente continua» se trata en la asignatura del primer curso de los centros de

formación.

Estructura de los ejercicios

La estructura metódica es la misma para todos los 10 ejercicios. Los ejercicios están estructurados de la

siguiente manera:

• Título

• Objetivos didácticos

• Descripción de la tarea a resolver

• Circuito o esquema de instalación

• Tarea

• Medios auxiliares

• Hojas de ejercicios

El manual de trabajo contiene las soluciones de las tareas incluidas en la colección de ejercicios.

Denominación de los componentes

La denominación de los componentes que constan en los esquemas se rige por la norma DIN EN 81346-2.

Dependiendo del tipo de componente, su identificación incluye letras. Si un circuito incluye varios

componentes iguales, éstos están numerados correlativamente.

Resistencias: R, R1, R2, ...

Condensadores: C, C1, C2, …

Equipos emisores de señales: P, P1, P2, ...

Importante

Si las resistencias o condensadores se entienden como magnitudes físicas, la letra de identificación

aparece en cursiva (símbolo de fórmula). Si para la numeración es necesario utilizar cifras, éstas se

utilizan como índices y, por lo tanto, aparecen como subíndices.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 XXI

Contenido del CD-ROM

El manual de trabajo está incluido en el CD-ROM adjunto en forma de archivo de formato pdf. El CD-ROM se

incluye en calidad de material didáctico complementario.

Estructura del contenido del CD-ROM:

• Instrucciones de utilización

• Imágenes

• Información sobre productos

Instrucciones de utilización Instrucciones para la utilización apropiada de los diversos componentes incluidos en el equipo didáctico.

Estas instrucciones son útiles al efectuar el montaje y poner en funcionamiento los componentes

respectivos.

Imágenes Mediante fotografías y representaciones gráficas se muestran aplicaciones industriales reales. Estas

imágenes pueden aprovecharse para entender mejor la tarea a resolver en cada ejercicio. Además, pueden

utilizarse para ampliar y completar la presentación de proyectos.

Información sobre productos Se ofrecen informaciones del correspondiente fabricante sobre cada uno de los componentes

seleccionados. Esta forma de explicar estos componentes tiene la finalidad de demostrar cómo se presentan

los componentes en un catálogo industrial. Además, estas páginas incluyen informaciones complementarias

sobre los componentes.

XXII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211 1

Ejercicio 1

Análisis de circuitos eléctricos y comprobación de leyes físicas

Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a

continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes:

• Evaluación de las magnitudes eléctricas básicas tensión, intensidad y resistencia y realizar cálculos con

estas magnitudes.

• Ley de Ohm; relación entre tensión e intensidad y representación gráfica correspondiente.

• Medición y evaluación de magnitudes eléctricas básicas.

• Utilización de los aparatos de medición apropiados en cada caso.

Descripción de la tarea a resolver Deberá encargarse de la planificación y ejecución de proyectos de iluminación. Por lo tanto, deberá

familiarizarse con las leyes que rigen en circuitos de corriente sencillos y conocer los sistemas de medición

utilizados en estos casos.

Recurra a libros de texto, tablas con datos técnicos y a Internet para informarse sobre estos temas.

Circuitos

DCAC

HOLD MIN MAXmVV

AAmAMΩ

ΩkΩ

µ

MIN MAXNON

CONTACTVOLTAGE

HOLD

V

Ω

V

A

ACAT 600VII

CAT 600VIII

COM

mA

VΩBATT 9V

BATT 1.5V

10A200mAMAX

FUSED

10A MAXFUSED

MAX600V600V

0

600200

20

2

200m

200µ

200m

20m

2m

10A

10A200

20m2m

200µ

600200

20

2

200m

20M

2M

200k

20k

20k

1.5V

BATT

9V

OFF

200m

33

0/

2W

75

09

20

L1

100...230V /50-60Hz

L2

L3

N

+15V/0.8A

-15V/0.8A

0V

5V/200mA +

24V AC

DDSWaveform-generator

DC Output 0...25V/0.3A

0V

0...20V/0.2A

0...2V/0.2A

3

2

3

4

L1

L2L3N

I1

I2U2

U1

Measurement

USB

+

0V

LED

20

mA

75

09

61

Puesto de trabajo de laboratorio

Ejercicio 1: Análisis de circuitos eléctricos y comprobación de leyes físicas

2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567211

Tareas a resolver 1. Analice los aspectos eléctricos involucrados en el funcionamiento de una lámpara. Al hacerlo, utilice

hojas de trabajo correspondientes.

2. Infórmese sobre multímetros digitales y analógicos y responda las preguntas.

3. Seleccione un aparato de medición apropiado para realizar las mediciones de intensidad, tensión y

resistencia en circuitos de corriente continua.

4. Infórmese cómo proceder al medir la tensión, la intensidad y la resistencia y responda las preguntas.

5. Realice mediciones en un circuito eléctrico sencillo, considerando la ley de Ohm.

Medios auxiliares • Libros de texto técnicos, tablas con datos técnicos

• Hojas de datos

• WBT Electricidad 1 (Web Based Training)

• Internet

Importante

Únicamente conectar la tensión eléctrica después de haber establecido todas las conexiones. Al terminar

el ejercicio vuelva a desconectar la alimentación de tensión y sólo entonces proceda a desmontar los

componentes.



Descripción de criterios válidos en un circuito eléctrico

Indique qué leyes físicas se aplican en el circuito de una lámpara. Recurriendo a estas informaciones, usted

podrá definir las dimensiones de circuitos sencillos.

Partes de un circuito de corriente – Describa las partes esenciales de un circuito eléctrico sencillo.

Todos los circuitos eléctricos incluyen esencialmente lo siguiente:

• Fuente de tensión

• Cables

• Unidades consumidoras

La fuente de tensión (por ejemplo una batería o un conector de la red pública de corriente eléctrica)

entrega la energía eléctrica en forma de carga separada.

El cable se utiliza como agente de transporte de la energía eléctrica que fluye a modo de corriente

eléctrica entre la fuente de tensión y la unidad consumidora.

La energía proveniente de la fuente de energía se transforma en otro tipo de energía (por ejemplo,

calor, luz, movimiento) en la unidad consumidora.

– Complete el circuito eléctrico de tal manera que obtenga un circuito de corriente cerrado sencillo.

– Incluya en el circuito las magnitudes eléctricas utilizando flechas y las denominaciones que

correspondan.

+UR

I

+ UP

I

Circuito eléctrico con una resistencia como Circuito eléctrico con una lámpara como

unidad consumidora unidad consumidora



Sentido de flujo de la corriente La tensión eléctrica se obtiene separando las cargas positivas y negativas.

• Carga negativa: excedente de electrones

• Carga positiva: deficiencia de electrones

– Describa lo que se entiende bajo el sentido de flujo de la corriente en términos técnicos y, a

continuación, en términos físicos.

– En el circuito que se muestra a continuación, incluya el sentido de flujo según criterios técnicos y según

criterios físicos.

+U

Sentido técnico del flujo de la corriente

Movimiento de electrones(sentido físico)

P

Sentido de flujo en un circuito de corriente

Sentido físico del flujo de la corriente

En términos físicos, el sentido de flujo de los electrones (carga negativa) en metales es desde el polo

negativo hacia el polo positivo.

Sentido técnico del flujo de la corriente

La interpretación técnica del sentido de flujo de la corriente se explica por razones históricas. Según

esta interpretación se supone que fluyen elementos de carga positiva. Por lo tanto, se acordó que el

sentido técnico del flujo de la corriente es desde el polo positivo hacia el polo negativo.

Por razones prácticas se mantiene la interpretación técnica del sentido de flujo de la corriente. Por

esta razón, en los circuitos se siguen definiendo hasta la actualidad el sentido de flujo desde el polo

positivo hacia el polo negativo.



Magnitudes eléctricas básicas – Complete los datos de la tabla de magnitudes eléctricas básicas. Incluya una descripción resumida, el

símbolo utilizado en las fórmulas y la unidad física.

Magnitud eléctrica Descripción Símbolo en fórmulas

Unidad de medición

Corriente eléctrica La corriente eléctrica es una magnitud que se refiere a la cantidad de

portadores libres de carga eléctrica que en un circuito fluyen en

determinado sentido.

I Amperio [A]

Tensión eléctrica La tensión eléctrica expresa la diferencia de carga entre dos polos. Las

fuentes de tensión siempre tienen dos polos con tensiones diferentes.

U Voltio [V]

Resistencia eléctrica La resistencia eléctrica es una magnitud que expresa la propiedad de los

materiales de inhibir el flujo de corriente en un circuito.

R Ohmio [Ω]

Magnitudes eléctricas básicas

La ley de Ohm – Describa la relación que existe entre corriente, tensión y resistencia. Esta relación está definida en la ley

de Ohm.

Información

La ley de Ohm únicamente tiene validez en el caso de resistencias óhmicas. Las resistencias óhmicas son

resistencias lineales.

Si en un circuito sencillo con resistencia constante se aumenta la tensión, también aumenta la

corriente que fluye en el circuito. La intensidad I es proporcional a la tensión conectada U, es decir:

• Si aumenta la tensión U, también aumenta la intensidad I. • Si disminuye la tensión U, también baja la intensidad I. U R I= ⋅

Según esta fórmula, I y R son:

= UIR

= URI



– Indique qué factor caracteriza a la resistencia óhmica.

La resistencia óhmica es una resistencia eléctrica especial, cuya resistencia no depende de la tensión,

de la intensidad o de la frecuencia.

– Calcule la resistencia de la lámpara suponiendo una tensión de 12 V y el flujo de una corriente de

0,062 A.

Información

Una vez encendidas, las bombillas eléctricas se comportan como resistencias óhmicas.

Valores conocidos Tensión U = 12 V

Intensidad I = 62 mA

Incógnita Resistencia R expresada en Ω

Cálculo

12 V 12 V 193 562 mA 0 062 A

UR ,I ,

= = = = Ω



Descripción de características y símbolos de aparatos de medición

A continuación, usted efectuará varias mediciones en circuitos eléctricos. Para hacerlo, deberá utilizar los

aparatos de medición apropiados.

Para medir tensión y corriente continua en circuitos eléctricos se suelen utilizar dos tipos de aparatos de

medición:

• Multímetro analógico

• Multímetro digital

Multímetro digital Resumen de datos técnicos

Indicación

Pantalla LCD 3 3/4 (3999 count) y

diagrama de barras analógico de 41 segmentos

Tensión continua

Margen de medición: 400 mV; 4 V; 40 V; 400 V; 1000 V

Resolución: 100 μV

Precisión: ± (0,7 % del valor indicado + 1 dígito)

Resistencia de entrada: 10 MΩ

Tensión alterna (45 Hz – 500 Hz)

Margen de medición: 400 mV; 4 V; 40 V; 400 V; 750 V

Resolución: 100 μV

Precisión: ± (1,5 % del valor indicado + 4 dígitos)

En el margen de 4 V: ± (2,0 % del valor indicado + 4 dígitos)


Corriente continua

Margen de medición: 400 μA; 4 mA; 40 mA; 300 mA; 10 A

Resolución: 0,1 μA

Precisión: ± (1,0 % del valor indicado + 1 dígito)

Corriente alterna alterna (45 Hz – 500 Hz)

Margen de medición: 400 μA; 4 mA; 40 mA; 300 mA; 10 A

Resolución: 0,1 μA

Precisión: ± (1,5 % del valor indicado + 4 dígitos)

En el margen de 10 A: ± (2,5 % del valor indicado + 4 dígitos)

Ejemplo de multímetro digital

– Describa lo que significa una pantalla de 3 3/4.

El instrumento de medición tiene un indicador de 4 dígitos.

Los últimos tres dígitos pueden ser números de 0 hasta 9. En el lugar del valor decimal de mayor valor

únicamente pueden aparecer las cifras desde 0 hasta 3.

Ejemplo

En el margen de 400 V, se pueden indicar como máximo 399,9 V, siendo la resolución de 0,1 V.



Multímetro analógico Resumen de datos técnicos

ON

OFF

Ω

3

10

30

MΩ mA

.3

1

3

10

30 1A

1000

300

100

30

10

100

30

10

3

1

V-kΩ μA

+60

dB

+50

+40

+30

+20

3+10

10

0.3–10

0.1–20

0

100 3A

300 10A

+BATT ( )

–BATT ( )

A

μA-mA

VΩ

0

MAX400V

MAX1kV

BATT

-5-10

-20

-2 0

2 dBdB

0

2030

40 50 60 7080

90100

10

15

5

0

2025

30

10

( )Ω

Margen de medición de la tensión:

0,1 V; 0,3 V; 1 V; 3 V; 10 V; 30 V; 100 V; 300 V 1000 V

=/~


Margen de medición de la corriente:

1 μA; 3 μA; 10 μA; 30 μA; 100 μA; 300 μA; 1 mA;

3 mA; 10 mA; 30 mA, 100 mA; 1 A; 3 A; 10 A

=/~

Precisión:

1,5 =; 2,5 ~

Ejemplo de multímetro analógico

– Explique el significado de los símbolos que aparecen en el multímetro.

Símbolo Descripción

Medidor de impulsos con rectificador

Montaje en posición horizontal

Únicamente corriente alterna

Únicamente corriente continua

Consultar manual

Tensión eléctrica peligrosa

CAT II 1000 V

CAT III 600 V

Identificación de seguridad según EN 61010-1 y IEC 61010-1:

define la categoría de sobretensión y la tensión de control admisible



Selección del aparato de medición

A continuación, usted efectuará mediciones en circuitos eléctricos de corriente continua. Puede elegir entre

un multímetro digital y otro analógico. El criterio decisivo para la elección del aparato de medición deberá

ser la precisión de la medición.

La precisión de un multímetro se refiere al error de medición máximo admisible considerando determinadas

condiciones externas.

Error de medición de un multímetro digital En el caso de los multímetros digitales, la precisión de medición se expresa en por ciento en función del

valor de medición actual.

Además, en el caso de los multímetros digitales debe agregarse un error constante, resultado de la

conversión de señales analógicas a señales digitales. Este valor se refiere a la cifra más baja.

Al efectuar la medición con un multímetro digital se indica el siguiente valor.

Valor medido con un multímetro digital

– Indique el valor que aparece en la pantalla del aparato de medición.

El valor medido e indicado por el aparato de medición es de 23,58 V.

– Determine el error absoluto de medición correspondiente al valor medido.

La precisión del margen de medición ajustado antes es de:

± (0,7 % del valor indicado + 1 dígito)

0 7 23 58 V 1 0 01 V 0 175 V100

,( , , ) ,± ⋅ + ⋅ = ±

Ello significa que el valor real está entre 23,405 V (23,58 V - 0,175 V) y 23,755 V (23,58 V + 0,175 V).

– Determine el error relativo de la medición.

0 175 V 100 0 74 %23 58 V

, ,,

⋅ =



Error de medición de un multímetro analógico En el caso de multímetros analógicos, la precisión siempre depende del valor final del margen de medición.

Los multímetros se clasifican según clases de precisión. Por lo tanto, siempre deberá agregarse el mismo

valor de error, independientemente del valor indicado en el aparato. Por esta razón se reduce el error

porcentual cuanto más se acerque el valor medido al valor final del margen de medición. Al utilizar

multímetros analógicos es recomendable medir siempre en el tercio superior de la escala.

Ejemplo de una clase de precisión: La clase de precisión 2,5 significa que el error en determinado margen de medición es de ± 2,5 % en función

del correspondiente valor final del margen de medición.

Si, por ejemplo, el valor final del margen de medición es 70, el error máximo es de ± 2,5 % de 70, lo que

significa que dicho error es de ±3,571.

Al efectuar la medición con un multímetro analógico se indica el siguiente valor. El margen de medición

seleccionado es de 30 V.

BATT

-5-10

-20

-2 0

2 dBdB

0

2030

40 50 60 7080

90100

10

15

5

0

2025

30

10

Valor medido con un multímetro analógico

– Indique el valor que aparece en la pantalla del aparato de medición.

El valor medido e indicado por el aparato de medición es de 23,5 V.

– Determine el error absoluto de la medición.

Considerando el margen de medición elegido, la clase de precisión del multímetro analógico utilizado

es de 1,5.

1 5 30 V 0 45 V100

,( ) ,± ⋅ = ±

Ello significa que el valor real está entre 23,05 V (23,5 V - 0,45 V) y 23,95 V (23,5 V + 0,45 V).



– Determine el error relativo de la medición.

0 45 V 100 1 91 %23 5 V, ,

,⋅ =

Selección del aparato de medición – A continuación seleccione un aparato de medición para efectuar mediciones en un circuito de corriente

continua. Explique su elección.

Para efectuar mediciones en el circuito de corriente continua se utiliza el multímetro digital.

Ventajas de un multímetro digital:

• Mayor precisión y resolución

• Errores de lectura poco probables

• Ejecución más robusta

Medición de intensidad, tensión y resistencia

La utilización de un aparato de medición siempre produce cambios de los valores de un circuito. Por esta

razón es importante conocer las influencias que tienen los aparatos de medición.

Medición de intensidad • Al medir la intensidad, el aparato de medición siempre se conecta en serie en relación con la unidad

consumidora. La corriente que fluye a través de la unidad consumidora también fluye a través del

aparato de medición.

• La resistencia intrínseca del aparato de medición debería ser de baja impedancia con el fin de ejercer la

menor influencia posible en el circuito objeto de la medición.

U

A

P

Medición de intensidad



– Describa la influencia que tiene la resistencia intrínseca del aparato de medición en la operación de

medición.

Cualquier aparato utilizado para medir la intensidad (amperímetro) tiene una resistencia intrínseca.

Esta resistencia adicional disminuye el flujo de la corriente. Para minimizar el error de medición, el

aparato de medición debe tener una resistencia intrínseca muy pequeña.

Medición de tensión • Al medir la tensión, el aparato de medición siempre se conecta en paralelo en relación con la unidad

consumidora. La caída de tensión a través de la unidad consumidora corresponde a la caída de tensión

a través de la unidad de medición.

• La resistencia intrínseca del aparato de medición debería ser de alta impedancia con el fin de ejercer la

menor influencia posible en el circuito objeto de la medición.

U V P

Medición de tensión

– Describa la influencia que tiene la resistencia intrínseca del aparato de medición en la operación de

medición.

Cualquier aparato utilizado para medir la tensión (voltímetro) tiene una resistencia intrínseca. Para

minimizar el error de medición, el flujo de corriente a través del aparato de medición debe ser mínimo.

Ello significa lo siguiente: la resistencia intrínseca del voltímetro debe ser la mayor posible.



Medición de resistencia La resistencia de una unidad consumidora incluida en un circuito de corriente continua puede medirse de

modo directo o indirecto.

Medición indirecta • En el caso de la medición indirecta, se mide la intensidad de la corriente que fluye a través de la unidad

consumidora y la caída de tensión que se produce por efecto de dicha unidad consumidora.

• Ambas mediciones pueden realizarse de modo consecutivo o simultáneamente.

• A continuación se calcula la resistencia aplicando la ley de Ohm.

V

A

I

U P

Medición indirecta de la resistencia

Medición directa • Separe la unidad consumidora retirándola del circuito.

• Durante la operación de medición, la unidad consumidora no debe estar conectada a una fuente de

tensión.

• Ajuste la modalidad de funcionamiento y el margen de medición en el aparato de medición.

• Conecte la unidad consumidora al aparato de medición y lea el valor de resistencia.

Ω P

Medición directa de la resistencia



– Explique por qué no debe conectarse la unidad consumidora a una fuente de tensión si se efectúa una

medición directa de la resistencia.

En el caso de una medición directa de la resistencia no debe conectarse la unidad consumidora a una

fuente de tensión porque el aparato de medición determina el valor de resistencia en función de una

tensión o intensidad interna determinada.

Forma de proceder al efectuar mediciones en un circuito eléctrico • Desconecte la alimentación de tensión del circuito.

• Ajuste en el multímetro la modalidad de funcionamiento (medición de corriente o de tensión).

• Tratándose de un instrumento de medición con manecilla, controle el punto cero y, si es necesario,

ajústelo correctamente.

• Seleccione el margen de medición mayor para que la manecilla del aparato analógico se mantenga

dentro de la escala al efectuar la medición.

• Al medir tensión continua y corriente continua, conecte el aparato sin confundir los polos.

• Conecte la alimentación de tensión al circuito.

• Observe el movimiento de la manecilla o el valor indicado y reduzca paso a paso el margen de medición.

• Cuando se obtiene el movimiento máximo de la manecilla (con el margen de medición más pequeño

posible), lea el resultado.

• Si se trata de un aparato de medición con escala y manecilla, siempre leer perpendicularmente para

evitar errores de lectura.



Mediciones relacionadas con la ley de Ohm

Compruebe las relaciones que se especifican en la ley de Ohm, llevando a cabo las pruebas

correspondientes en el laboratorio. Para ello, determine las líneas características de I = f(U) con resistencia

constante y de I = f(R) con tensión constante.

Línea característica U-I de una resistencia óhmica – Seleccione una resistencia de R = 330 Ω.

– Compruebe la resistencia R seleccionada efectuando una medición directa de la resistencia sin tensión.

– Efectúe el montaje del circuito con la resistencia R.

U = 0 – 10 V UR V

A

I

Circuito de medición con R = 330 Ω

Identificación Denominación Valores

R Resistencia 330 Ω/2 W

– Multímetro digital –

– Fuente de alimentación eléctrica para

EduTrainer®

–

Lista de componentes

– Modifique la tensión desde U = 0 V hasta U = 10 V en pasos de 2 V y mida en cada caso la intensidad I. Apunte los valores medidos en la tabla.



Tensión U (V) Intensidad I (mA)

0 0

2 5,9

4 11,65

6 17,6

8 23,45

10 29,33

Resultados de la medición: I= f(U), R = 330 Ω

– Represente los resultados de la medición mediante una gráfica. Incluya los valores medidos en el

diagrama.

IIn

ten

sid

ad

20

40

mA

10

00

UTensión

1 2 3 4 5 6 7 8 10V

Línea característica U-I, R = 330 Ω

– Describa la dependencia existente entre la intensidad I y la tensión U, siendo constante la resistencia R.

La línea característica de U-I es una recta. Ello significa lo siguiente:

al aumentar la tensión, aumenta la intensidad en la misma medida. La intensidad es proporcional a la

tensión.

I ~ U



Línea característica R-I de una resistencia óhmica A continuación, determine la línea característica I = f(R) sin variar la tensión.

– Efectúe el montaje según el esquema.

U = 10 V UR V

A

I

Circuito de medición con variación de las resistencias

Identificación Denominación Valores






R Resistencia 1 kΩ/2 W

– Multímetro digital –

– Fuente de alimentación eléctrica para

EduTrainer®

–

Lista de componentes

– Conecte una tensión constante de U = 10 V al circuito.

– Incluya entre 6 y 8 resistencias diferentes desde 100 Ω hasta 1 kΩ en el circuito y mida cada vez la

intensidad I. Apunte los valores medidos en la tabla.

– Incluya las resistencias utilizadas en la tabla.



Resistencia R (Ω) Intensidad I (mA)

100 97,3

220 45,0

330 30,2

470 21,1

680 14,5

1000 9,9

Resultados de la medición: I = f(R), U = 10 V

– Represente los resultados de la medición mediante una gráfica. Incluya los valores medidos en el

diagrama.

IIn

ten

sid

ad

RResistencia

40

50

60

70

80

mA

100

20

30

10

100 200 300 400 500 600 700 800 Ω 10000

0

Línea característica R-I, U = 10 V



– Describa la dependencia existente entre la intensidad I y la resistencia R, siendo constante la tensión U.

Al aumentar la resistencia, disminuye la intensidad. La intensidad es inversamente proporcional a la

resistencia.

1I ~R

principios básicos de la técnica de corriente continua · objetivos didácticos: ... análisis de...

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