UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS COORDINACIÓN DE ELECTRÓNICA Y BIOMÉDICA

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1 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS COORDINACIÓN DE ELECTRÓNICA Y BIOMÉDICA GUÍA DE LABORATORIO Nº 0 CICLO 0-0 I. II. NOMBRE DE LA PRACTICA: Teoremas Res LUGAR DE EJECUCIÓN: Laboratorio Fundamentos Generales (edificio, aula.) TIEMPO ESTIMADO: horas ASIGNATURA: INSTRUCTOR(ES): Tania Martínez/ Francisco Hernánz/ Xochilt Urrutia OBJETIVOS Establecer voltaje y resistencia Thevenin a partir mediciones realizadas con un multímetro. Verificar que el circuito original y el equivalente Thevenin encontrado proporcionan la misma corriente y tensión a la carga. Verificar el teorema superposición a partir mediciones corriente y tensión. Verificar el teorema máxima transferencia potencia. INTRODUCCIÓN TEÓRICA EL TEOREMA DE THEVENIN El teorema Thevenin se usa para convertir a cualquier red terminales en un circuito equivalente formado por una fuente tensión en serie con una resistencia. Figura.. Circuito Equivalente Thevenin. Para hacer la conversión, primero se be calcular la tensión l circuito abierto. Este valor se nomina voltaje Thevenin (VTH). Luego se hace un cortocircuito a todas las fuentes tensión y sin conectar ninguna carga a la salida, se calcula el valor la resistencia vista s bornes salida. Este valor se nomina resistencia Thevenin (RTH). EL TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN Muchas veces bemos analizar circuitos con varias fuentes tensión. El método superposición permite hacerlo con una sola fuente por vez, consirando que todas las más fuentes están en cortocircuito. Para conocer la tensión entre dos puntos cualesquiera l circuito o la corriente en cualquier rama, se calcula la tensión o corriente seada para cada fuente y luego se suman algebraicamente, terminando el valor buscado. EL TEOREMA DE LA TRANSFERENCIA MÁXIMA DE POTENCIA En circuitos resistivos, se transfiere potencia máxima a la carga cuando la resistencia la carga es igual a la resistencia Thevenin la fuente, o resistencia interna. En este caso las potencias disipadas en la carga y en la fuente son iguales. III. MATERIALES Y EQUIPO

2 N º IV. Requerimientos Cantidad Unidad PU-000 Tarjeta EB-0 Par puntas para multimetro PROCEDIMIENTO PARTE I. TEOREMA DE THEVENIN. Introduzca la tarjeta EB-0 en el módulo PU Encienda el modulo, y ajuste las fuentes variables a +/-V.. Busque el circuito la figura.a. Conecte un puente entre R y +V. Fig... [a] Circuito Original (izquierda); [b] Circuito Equivalente Thevenin (recha).. Incremente el índice experimentos a, tecleando * una sola vez.. Mida y anote la tensión salida la red. Esta tensión es el voltaje Thevenin (V TH). VTHEVENIN V. Refiriéndose a la figura.b, ajuste la fuente por al valor l voltaje Thevenin (V TH).. Para medir la resistencia Thevenin (R TH) se be reemplazar a la fuente V con un cortocircuito. IMPORTANTE, esto no significa que terminales la fuente ben cortocircuitarse, para ello, sconecte R la fuente V y conecte a tierra el terminal izquierdo R. Conecte el multímetro a bornes salida l circuito, mida y anote la resistencia. Este valor es la resistencia Thevenin (R TH). RTHEVENIN Ω 8. Desconecte el cortocircuito R a tierra. 9. Conecte el multímetro como óhmetro entre RV+R (es cir, la resistencia serie RV con R) y ajuste el valor RV hasta que la resistencia medida sea igual a la resistencia Thevenin. 0. Por el momento usted habrá ajustado a la fuente por PS- y a las resistencias RV + R para que formen el circuito equivalente Thevenin l circuito original compuesto por la fuente V, R, R y R.

3 . Para verificar que ambos circuitos son equivalentes, comience cargando el circuito original con R, luego con R y finalmente con un cortocircuito. Para cada carga mida el voltaje salida (V SAL) y corriente salida (ISAL), y anote sus resultados en las tablas.. CARGA R VSAL ISAL R Cortocircuito Tabla.. Mediciones en la carga con circuito original.. Repita dichas mediciones en el circuito equivalente Thevenin y anote resultados en la tabla.. CARGA R VSAL ISAL R Cortocircuito Tabla.. Mediciones en la carga con el circuito equivalente Thevenin. PARTE II. TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN. Ajuste el índice experimentos a 8.. Arme el circuito mostrado en la figura.. Fig... Circuito para verificar el teorema superposición.. Ajuste PS- a,v. Note que la fuente PS- por ahora be quedar en cortocircuito.. Mida VSAL e ISAL con PS- en cortocircuito (CONSULTE A SU DOCENTE ANTE CUALQUIER DUDA) y anote resultados en la tabla.. Para medir I SAL sconecte el puente en serie con R y reemplácelo por el amperímetro. FUENTE DE TENSIÓN Causado solamente por PS- VSAL (V) Causado solamente por PS- Total Tabla.. Tensiones y corrientes en el circuito superpuesto. ISAL (ma)

4 . Conecte un cortocircuito a terminales PS- como se indica en la figura.. Ajuste PS- en -,V. Fig... Segundo circuito para el teorema superposición.. Anote en la tabla. las lecturas VSAL e ISAL, causadas solamente por PS-.. Desconecte el puente PS- y ajuste dicha fuente a,v. Mida y anote V SAL e ISAL. VSAL = ISAL = PARTE III. EL TEOREMA DE LA TRANSFERENCIA MÁXIMA DE POTENCIA. Ajuste el índice experimentos a.. Arme el circuito la figura.. Coloque PS- en V. Fig... Circuito para mostración l teorema máxima transferencia potencia.. El potenciómetro conectado como reóstato sirve carga variable a la fuente tensión. El valor R en serie con la resistencia interna PS- representan el equivalente Thevenin la resistencia interna.. Mida la tensión y la corriente l potenciómetro carga para varias posiciones l potenciómetro, como se indica en la tabla.. Para medir I SAL reemplace el puente en serie con R por el amperímetro.

5 . En cada posición l potenciómetro calcule la resistencia la carga y la potencia salida. Anótelas en la tabla.. GIRO 0% VSAL (V) ISAL (ma) RCARGA (Ω) PSAL (mw) 0% 0% 0% 80% 00% Tabla.. Mediciones transferencia potencia.. En ejes la figura. grafique V SAL, ISAL y la potencia salida PSAL en función la resistencia la carga. Fig... Transferencia potencia a la carga.

6 V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS PARTE I. TEOREMA DE THEVENIN. Obtenga, a partir un análisis teórico, el circuito equivalente Thevenin l circuito la figura.a. Los valores son iguales a medidos? Compare y explique sus resultados.. Obtenga el circuito equivalente Thevenin la figura. y compruebe sus resultados con el circuito original y el circuito equivalente Thevenin armado en breadboard (circuito se evaluara en la próxima sesión laboratorio). Fig... Circuito para comprobar el Teorema Thevenin. PARTE II. TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN. Realice el análisis teórico l circuito la figura. y compare resultados obtenidos con las mediciones realizadas. Se aproximan valores medidos a calculados? Explique su respuesta. PARTE III. EL TEOREMA DE LA TRANSFERENCIA MÁXIMA DE POTENCIA. A partir las gráficas la figura. explique la relación que existe entre P SAL, ISAL y VSAL con la resistencia carga (RCARGA) VI. BIBLIOGRAFÍA [] FLOYD, T.L. Principios circuitos eléctricos, Pearson, México 00. [] BOYLESTAD, R. Análisis introductorio circuitos. Prentice Hall, México 998.

7 HOJA DE COTEJO GUÍA 0. TEOREMAS DE REDES ESTUDIANTE: MESA: DOCENTE: GL: FECHA: EVALUACIÓN % CONOCIMIENT O 0 % APLICACIÓN DEL CONOCIMIENT O 0 % ACTITUD 0 TOTAL 0 0 Conocimiento ficiente siguientes fundamentos teóricos: Enuncia el teorema Thevenin Enuncia el teorema superposición Cumple con uno o ninguno siguientes criterios: Mi correctamente la resistencia y voltaje Thevenin la red analizada. Realiza las conexiones y mediciones necesarias para la comprobación l teorema superposición. Obtiene correctamente las mediciones y cálcu para la comprobación l teorema transferencia potencia máxima. Es un observador pasivo, es ornado pero no hace uso acuado recursos. Conocimiento y explicación incompleta fundamentos teóricos. Cumple solamente dos criterios. Participa ocasionalmente pero sin coordinarse con su compañero, no es ornado pero hace uso acuado recursos NOTA Conocimiento completo y explicación clara fundamentos teóricos. 8 9 Cumple con criterios NOTA cuatro 0 Participa forma activa e integral durante el sarrollo la práctica, haciendo un uso responsable recursos en un entorno trabajo ornado. NOTA