Visión. Misión. Gestión Curricular. ucontinental.edu.pe 2

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2 Visión Sr un d ls 10 mjors univrsidds privds dl Prú l ño 2020, rconocidos por nustr xclnci cdémic y vocción d srvicio, lídrs n formción intgrl, con prspctiv globl; promovindo l comptitividd dl pís. Misión Somos un univrsidd privd, innovdor y compromtid con l dsrrollo dl Prú, qu s ddic formr prsons comptnts, íntgrs y mprnddors, con visión intrncionl; pr qu s convirtn n ciuddnos rsponsbls impulsn l dsrrollo d sus comunidds, imprtindo xprincis d prndizj vivificnts inspirdors; y gnrndo un lt vlorción mutu ntr todos los grupos d intrés. Univrsidd Continntl Mtril publicdo con fins d studio 2017 ucontinntl.du.p 2

3 Índic VISIÓN 2 MISIÓN 2 ÍNDICE 3 PRIMERA UNIDAD: ELASTICIDAD Y MECÁNICA DE FLUIDOS Guí d lbortorio Nº 1: Moviminto rmónico simpl 4 Guí d lbortorio Nº 2: Principio d Arquímds 10 SEGUNDA UNIDAD: ELECTRICIDAD Guí d lbortorio Nº 3: Instrumntción básic 14 Guí d lbortorio Nº 4: Cmpo léctrico 18 Guí d lbortorio Nº 5: Crg y dscrg d un condnsdor 21 Guí d lbortorio Nº 6: Circuitos sri, prllo y mixtos 24 Guí d lbortorio Nº 7: Lys d Kirchhoff 27 TERCERA UNIDAD: ELECTROMAGNETISMO Guí d lbortorio Nº 8: Líns d cmpo mgnético. 30 Guí d lbortorio Nº 9: Motor y gnrdor léctrico. 32 CUARTA UNIDAD: CORRIENTE ALTERNA ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Guí d lbortorio Nº 10: Mdicions d voltjs y corrints n circuitos d corrint ltrn 34 Guí d lbortorio Nº 11: Osciloscopio 38 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 41 ucontinntl.du.p 3

4 Scción :..... Guí d práctic N 01 Moviminto rmónico simpl Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Moviminto rmónico simpl II. PROPOSITO En st ctividd nlizrmos l principio dl moviminto rmónico simpl mdint un rsort colocdo n form vrticl III. OBJETIVOS Explicr lgunos spctos dl moviminto rmónico simpl d un rsort n suspnsión vrticl. Estblcr l rlción ntr cntidds físics tls como: Priodo T, l ms m, l Amplitud A, d ls oscilcions simpls d un sistm ms- rsort. Encontrr l constnt lástic dl rsort y vrificr l vrcidd d l ly d Hook. Dtrminr l priodo d oscilción y comprrlo con l vlor tórico dl modlo. IV. FUNDAMENTO TEORICO Considrmos un curpo d ms m suspndido dl xtrmo infrior d un rsort vrticl d ms dsprcibl, fijo n su xtrmo suprior, como s mustr l Figur 1. Si s plic un furz l curpo dsplzándolo un pquñ distnci y lugo s l dj n librtd, ntoncs oscilrá mbos ldos d l posición d quilibrio (N.R) ntr ls posicions + A y A, dbido l cción d l furz lástic qu prc n l rsort. Est moviminto s dnomin Moviminto Armónico. Si st moviminto s rliz n usnci d furzs d rozminto, ntoncs s dfinirá un Moviminto Armónico Simpl ( M.A.S. ). Si, x s l posición dl curpo, rspcto l posición d quilibrio, n l instnt d timpo t, ntoncs l cución d moviminto s: (1) Como,, rmplzndo y ordnndo términos n l cución ntrior, tnmos: (2) L solución mtmátic ést Ecución Difrncil, son ls funcions rmónics sno o cosno, coincidindo n l práctic con lo obsrvdo, s dcir l ms ocup l mism posición dspués d intrvlos iguls d timpo, sindo por lo tnto un moviminto priódico. Entoncs l solución d l cución (2) s: (3) Dónd: A, ω y α, son constnts crctrístics dl Moviminto Armónico Simpl. Amplitud dl Moviminto (A): Rprsnt l dsplzminto máximo mdido prtir dl orign, sindo ls posicions A y +A, los límits dl dsplzminto d l prtícul. ucontinntl.du.p 4

5 Angulo d Fs ( ω t + α ): Rprsnt l rgumnto d l función rmónic. Cundo ést ángulo vrí n 2π rdins, l posición, l vlocidd y l clrción dl curpo son iguls, sto s, l sistm h rgrsdo l mism tp dl ciclo. Frcunci Angulr ( ω ): Es l rpidz con l qu l ángulo d fs cmbi n l unidd d timpo. Constnt d Fs o Fs inicil dl Moviminto ( α ) : Est vlor s dtrmin utilizndo ls condicions inicils dl moviminto: l dsplzminto y l vlocidd inicil, o s, slccionndo l punto dl ciclo prtir dl cul s inici l cunt dl timpo ( t = 0 ). Tmbién pud vlurs cundo s conozc otr informción quivlnt. Frcunci ( f ): s l númro d oscilcions complts o ciclos d moviminto qu s producn n l unidd d timpo. Está rlciond con l frcunci ngulr por l cución: (4) Priodo (T): Es l timpo qu s mpl pr qu l sistm fctú un oscilción o ciclo complto. Por dfinición s obtin qu: Vlocidd ( v ) : Por dfinición ó (5), ntoncs d l cución (3) s obtin qu: Aclrción ( ) : Como, ntoncs d l cución (6) : (6) V. MATERIALES Y EQUIPOS Nº DESCRIPCION CANTIDAD 01 Soport Univrsl con Nuz Vrill d prox. 1m Rsort Rgl milimtrd Cronomtro Digitl Pss d difrnts vlors Cint Adhsiv Blnz digitl 01 VI. NOTAS DE SEGURIDAD Tnr cuiddo n mdir l longitud dl rsort y l mdición d priodo. (7) VII. CÁLCULOS A REALIZAR L cución (7) nos indic qu n l M.A.S, l clrción s simpr proporcionl y opust l dsplzminto. Por sr l cución (3) un solución d l Ecución Difrncil (2), ntoncs l rmplzr l cución (3) n (2) y simplificndo términos s obtin qu: Rmplzndo l cución (8) n l cución (5) s obtin: (8) (9) ucontinntl.du.p 5

6 VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ACTIVIDAD 1: DETERMINACION DE LA CONSTANTE ELASTICA DEL RESORTE Dispong l soport, y rsort como s mustr n l Figur 2. Fig. 2: Mdición d los stirmintos dl rsort. El pso y ls longcions son grficdos n ppl milimtrdo Culgu dl xtrmo infrior dl rsort un ms. Cundo l sistm sté n quilibrio hg coincidir l xtrmo infrior dl rsort con un punto d l rgl como l mostrd n l Figur 1, y mid cuánto s h stirdo l rsort, considrndo l longitud no stird como Lo y L l nuv longitud stird, ntoncs l longción srá l difrnci: x=l - Lo Pr 05 mss difrnts, complt l siguint cudro 01 d mdids d stirminto y psos ACTIVIDAD 2: DETERMINACIÓN DEL PERIODO DE UN OSCILADOR Obtnción dl priodo n form xprimntl Culgu dl xtrmo infrior dl rsort un ms colgnt. Cundo l sistm sté n quilibrio stir hci bjo l ms l mism longción proximd obtnid n l tbl 1. Mid l timpo qu dmor 10 oscilcions complts, lugo d lo cul not n l siguint tbl. Rpit l xprinci trs vcs como mínimo cd mdición y cmbi ls mss y longcions. Import l mplitud d oscilción? Fig.3: Disposición dl quipo fin d dtrminr l priodo dl oscildor pr sr comprdo con lo qu indic l modlo tórico obtnido con l sgund ly d Nwton ucontinntl.du.p 6

7 IX. RESULTADOS Ps Tbl N 1: Mdids d mss, longcions y l vlor d K Ms m (kg) x=longción (m) x= Lf - Li Furz, (N) F=mg ; g=9,8 m/s 2 Constnt dl rsort: Dtrmin l vlor promdio d K: ; Con st mustr d dtos xprimntls procd grficr n ppl milimtrdo Furz grvitcionl (pso) vs longción Tbl N 2. Vlor d l furz y l longción pr grficr (Tom los dtos d l tbl 1) Ps F (N) x (m) Dtrmin l vlor d K corrgido, usndo l método d mínimos cudrdos ucontinntl.du.p 7

8 Tbl N 3. Dtos pr l corrcción d l curv con tndnci un rct Ps s ; n=7 x=x F=Y XY X 2 Anot l vlor clculdo d K: Obtnción dl priodo n form tóric En nustro cso n s l númro d dtos (n=7) X son ls longcions n mtros. Y son ls furzs n Nwtons. K s l pndint; qu n nustro cso s l constnt lástic dl rsort d curdo l ly d Hook. Empl l cución pr hllr l priodo: Tbl N 4. Vlor dl priodo n form tóric Ps Ms (kg) Vlor d K (N/m) Vlor d T (s) ucontinntl.du.p 8

9 TABLA N 5: Obtnción dl Priodo n form xprimntl Ps Elongción x; (m) Timpo d 10 oscilcions Númro d rpticions t1 t2 t3 Timpo Promdio (s) Gstión Curriculr Priodo T (s) - Ecución pr clculr l priodo: - Obtnción dl porcntj d rror El porcntj d rror s obtnido mdint l fórmul: Dond Vto s l vlor tórico clculdo sgún l modlo mtmático, y Vxp= Vlor obtnido xprimntlmnt. TABLA N 6: Obtnción dl porcntj d rror dl priodo Ps T tórico(s) T xprimntl (s) % Error X. CONCLUSIONES S Comprobó n form xprimntlmnt l vlor d l constnt d un rsort y l priodo d oscilción n un moviminto rmónico simpl XI. CUESTIONARIO: 1. Por qué l priodo o l frcunci ngulr no dpnd d l mplitud d oscilción n l xprimnto rlizdo? 2. Prsnt y discut l tbl 1, l gráfico y l cálculo d l pndint con l método d los mínimos cudrdos, 3. Invstigu otros métodos d obtnr l constnt lástic. 4. Prsnt y discut l tbl 6, l porcntj d rror n l cálculo dl priodo. ucontinntl.du.p 9

10 Scción :..... Guí d práctic N 02 Principio d Arquímds Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Mcánic d fluido stático (hidrostátic) II. PROPOSITO En st ctividd nlizrmos l principio d Arquímds mdint l mpuj n form xprimntl; pr lo cul n form proximd dtrminrmos l dnsidd d un objto dsconocido. III. OBJETIVOS Comprobr xprimntlmnt l Principio d Arquímds. Aplicr ést principio n l dtrminción xprimntl d l dnsidd d un mtril. IV. FUNDAMENTO TEORICO Dnsidd d un curpo ( ): L dnsidd ρ d un curpo s l rlción d su ms c su volumn Pso ( Unidds: ; d dond: ): l pso d un curpo s l furz grvitcionl; multiplicdo l ms por l grvdd.. Unidds: Vlor d l grvdd: g= 9,8 m/s 2. Principio d Arquímds: Todo curpo sumrgido totl o prcilmnt n un fluido y s liquido o gs n quilibrio, xprimnt un disminución prnt d su pso, como conscunci d l furz vrticl y hci rrib, llmd mpuj, qu l fluido jrc sobr dicho curpo. Empujé (E): El mpuj s igul l dnsidd dl fluido, por l grvdd y l volumn dslojdo ( ). El volumn dslojdo s igul l volumn dl curpo; lugo: Unidd: (N) V. MATERIALES Y EQUIPOS Nº DESCRIPCION CANTIDAD 01 Soport Univrsl con Nuz Rsort Pss d difrnts mss Probt d 250 ml Rgl milimtrd Botll pvc con 1/2 litro d gu 01 VI NOTAS DE SEGURIDAD Tnr cuiddo n forr l curpo mdir su dnsidd, n l probt milimtrd. VII. CÁLCULOS A REALIZAR Ecucions dducids pr dtrminr l dnsidd dl curpo (ρc) 1r Método pr dtrminr l dnsidd dl curpo (ρc) ucontinntl.du.p 10

11 - Rlic l cálculo d l dnsidd, dl sistm n quilibrio...(1) Volumn dslojdo (VD): Constnt dl rsort (K): Ms dl curpo (mc): Volumn dl curpo s igul l volumn dslojdo (Vc): Lugo tndrmos qu: Rmplzndo n l cución (1): - Ecución pr clculr l dnsidd dl curpo: (2) x1, x2 = Elongcions (m) mdidos 2do Método pr dtrminr l dnsidd dl curpo (ρc) Dtrminndo l ms n form xprimntl: - Rlic l cálculo d l dnsidd, dl sistm n quilibrio.. (1) Volumn dslojdo (VD): Constnt dl rsort (K): Rmplzndo sts rlcions n l cución (1) obtnmos l ms:..(2) - Hllndo l dnsidd dl curpo:.. (3) Rmplzndo cución (2) n cución (3): d= Diámtro d l probt (m) h2= Mdid d l ltur dl gu n l probt (m) h1= ltur dl gu introducido l curpo n l probt (m) VD=Rmplzr l vlor dl volumn (m 3 ) dslojdo dl cálculo obtnido por l mdición d ls lturs VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Clculo d l dnsidd d l ms o curpo (ρc) - Mid l longitud dl rsort nts d colocr l ps: xi (Figur 1) - Mid l longitud dl rsort stirdo cundo s coloc l ps: xf1 (Figur 2) - Dtrmin l longción (x1): x1= Lf1 - Li ucontinntl.du.p 11

12 Figur 1 Figur 2 - Mid l diámtro (d) d l probt utilizr - Lln gu n un probt (220 ml) y mid l ltur dl gu (h1) pr clculr su volumn inicil (V1=Ah1, sindo ) - Sumrgir l ms colgnt n l probt con gu, sin tocr ls prds, ni l fondo dl dpósito, - Mdir l ltur dl gu (h2) n l probt con l curpo sumrgido, pr dtrminr l volumn dsplzdo (V2=Ah2), y rgistr sus dtos n l Tbl Con l rgl mdir l longción (x2=lf2-li) dl rsort cundo stá sumrgido n l gu. IX. RESULTADOS ps Ms (g) Longitud dl rsort inicil sin l ms (Li) (cm) Not: 1ml =1 cm 3 = 10-6 m 3 Tbl 01: Vlors obtnidos d l prt xprimntl Longitud dl Diámtro d rsort finl l probt con l ms (d) (Lf1) (cm) (cm) Volumn (ml) Mdid d l ltur dl gu n l probt (h1) (cm) V1= V1= Mdid d l ltur dl gu introducido l curpo n l probt (h2) (cm) Longitud dl rsort finl introducido l curpo n l probt (Lf2) (cm) ucontinntl.du.p 12

13 ps Ms (kg) Tbl 02: Vlors clculdos con dtos obtnidos d l prt xprimntl Elongci ón dl rsort Mdi Mdid finl d d d l Volumn Volumn introduci Diámt l ltur inicil dslojd do l ro ltur dl gu visuliz o mdido curpo intrno dl introduci do dl n bs n l d l gu do l gu n l ltur probt probt n l curpo l dl líquido con (d) prob n l probt (m gu 3 ) (m) t probt (m 3 ) l (x2) (h1) (h2) (m) (V1) (m) (m) X2=x1-Lf2 (V2) (En l gu) Elongci ón dl rsort inicil (x1) (m) x1=lfi Li (En ir) Volumn finl visuliz do dl gu con l curpo introduci do n l probt (m 3 ) Volum n dsloj do por l curpo (m3) VD=V2- V1 CÁLCULO DE LA DENSIDAD DEL CUERPO UTILIZADO DENSIDAD Primr método d cálculo Nro d Ensyo Sgundo método d cálculo Dnsidd (kg/m 3 ) X. CONCLUSIONES S Comprobó n form xprimntlmnt l Principio d Arquímds. S Aplicó ést principio n l dtrminción xprimntl d l dnsidd d un mtril. XI. CUESTIONARIO: 1. Dtrminr l dnsidd y l pso spcífico dl curpo n studio y buscr n l bibliogrfí l vlor d dicho rsultdo indicr proximdmnt d qu mtril stá hcho. 3. En l figur dl xprimnto si s dicion un líquido no miscibl, hcr un squm d ls furzs prsnts y como clculrí l dnsidd dl curpo sumrgido. 4. Hcr l xprimnto n cs. Un cubo d hilo qu flot n un vso con gu. Cundo l cubo s fund, s lvrá l nivl dl gu? Explicr por qué. 5. Si l cubo d hilo contin un trozo d plomo. El nivl dl gu dscndrá l fundirs l hilo? Explicr por qué. 6. Simpr s más fácil flotr n l mr qu n un piscin común. Expliqu por qué 7. Considr l dnsidd spcific dl oro s19,3. Si un coron d oro puro ps 8 N n l ir, Cuál srá su pso cundo s sumrg n gu. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Frncis W. Srs, Mrk W. Zmnsky, Hugh D. Young y Rogr A. (2009). Frdmn. Físic Univrsitri (Vol 2) (12ª d.). México: Edición Prson Eduction. Srwy, R.A. y John W. Jvtt, J.W. (2008). Físic pr cincis ingnirís (Vol. 2) (7ª d.). Editoril Thomson. ucontinntl.du.p 13

14 Scción :..... Guí d práctic N 03 Instrumntción básic Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Mdicions léctrics básics d rsistnci, voltj y mprj. II. PROPÓSITO Utilizr n form dcud un multímtro pr mdir rsistnci, voltj y mprj III. OBJETIVOS - Conctr dcudmnt un multímtro (Ohmímtro, voltímtro y mprímtro) n un circuito d corrint continu o dirct pr rlizr ls mdicions d ohmij, voltj y mprj. IV. FUNDAMENTO TEORICO Funt d Voltj. Consist n un trnsformdor incorpordo qu rduc l voltj d ntrd d 220 volts (CA) voltjs mnors los qu son rctificdos corrint continu (CC) obtniéndos slids n l rngo d 0-30 voltios. Tmbién podmos utilizr btrís (pils) d difrnts difrncis d potncil (voltj). Multímtro. Instrumnto d mdición d lctricidd qu pud dtctr los nivls d voltj (V), corrint (I), rsistnci (R), n circuitos birtos y/o crrdos. Pud vrificr vlors d l corrint ltrn (CA) como l d corrint continu (CC). Voltímtro: S utiliz pr mdir l Tnsión o voltj (Voltios). S conct n prllo los puntos n dond s ds conocr l difrnci d potncil. Amprímtro: S utiliz pr mdir l Intnsidd d corrint ó corrint léctric (Amprio). S conct n sri dntro dl circuito; o s utiliz un pinz mprimétric n form dirct pr mdir l corrint. Ohmímtro: S utiliz pr mdir L rsistnci (Ohmios). S conct n prllo los trminls d l rsistnci pr dtrminr su vlor. Vtímtro: S utiliz pr mdir L potnci léctric (Wtts). S conct sri y n prllo; pr mdir l mprj y l voltj n form simultán. Rsistnci: Es un componnt léctrico muy frcuntmnt mpldo n los circuitos. Los vlors vn dsd unos pocos Ohmios(Ω) hst los Kiloohmios (KΩ) o Mgohmios(M Ω). El vlor n Ohmios d un rsistnci vin xprsdo mdint un conjunto d bnds d colors imprso n l nvoltur d l rsistnci. El vlor d sts bnds s d curdo con tbl N 1. Tbl 1: Código d colors pr lctur d rsistncis En l Fig. 1 l rsistnci tin cutro bnds d colors, igulmnt spcids, muy crcns uno d los xtrmos. Si sujtmos l rsistnci con l mno izquird, por l ldo dond stá ubicd l bnd d color más intnso, podmos dducir su vlor d l rsistnci; con tbl mostrd. El rsultdo s confccion como Ω, o 24 KΩ con un rror d tolrnci dl ucontinntl.du.p 14

15 10%. Cálculo dl rror. El cálculo dl rror o rror rltivo porcntul (єr) s clcul mdint l cución: Sindo: Vt= Vlor tórico. Vm= Vlor mdido o xprimntl. V. MATERIALES Y EQUIPOS Pr l dsrrollo dl tm, los lumnos utilizrn lo siguint: N DESCRIPCIÓN MODELO CANTIDAD º 0 Funt d limntción rgulbl Multímtro digitl pr CC o CD Protobord Cbls con conctors mordzcocodrilo Cbls d xtnsión VI. NOTAS DE SEGURIDAD Rsistncis crámics d divrsos ohmijs Tnr cuiddo n conctr l funt rgulbl l tomcorrint d corrint ltrn (c..) d 220 V. Tnr cuiddo n slccionr l multímtro pr hcr mdicions d C.D. O C.C. Tnr cuiddo n ubicr l intrvlo dl rngo mdir. Empic d un vlor lto hst ubicr l rngo corrcto. VII. CÁLCULOS A REALIZAR - Dtrminr los vlors d ls rsistncis n form tóric y xprimntl - Dtrminr los vlors d los voltjs y mprjs n un circuito d C.C: VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Instl l multímtro como s indic n ls figurs: 05 ucontinntl.du.p 15

16 Mdicions d rsistncis Colocr 5 rsistnci crámics d distintos ohmijs, como s mustr n l figur; y mdir: Mdición d voltjs d cd rsistnci Colocr 5 rsistnci d crámics d distintos ohmijs, como s mustr n l figur. Rgul l funt d tnsión continu voltj d 3 voltios. Conct l voltímtro pr tnsión continu y mid los voltjs conctdo n sri y prllo l funt. Mdición d corrints qu ps por cd rsistnci Colocr 5 rsistnci d crámics d distintos ohmijs, como s mustr n l figur. Rgul l funt d tnsión continu voltj d 3 voltios. Conct l mprímtro pr corrint continu y mid los mprjs conctdo n sri y prllo l funt. ucontinntl.du.p 16

17 IX. RESULTADOS O PRODUCTOS TABLA N 2: VALORES DE LAS RESISTENCIAS OBTENIDAS EN FORMA TEORICA Y EXPERIMENTAL B R R1 R2 R3 R4 R5 1r Bnd 2d Bnd (Form l númro) 3r Bnd (Multiplic ) VALOR TEORICO DE LA RESISTENCIA 4t Bnd (Tolrnc i) Vlor tórico d R % Tolrnci con l vlor tórico Rngo Mínimo Rngo máximo EXPERIMEN TAL Vlor mdido d R d R d R % Error Tbl N 3: VALORES DE LOS VOLTAJES Y AMPERAJES OBTENIDAS EN FORMA EXPERIMENTAL Vlor mdido d ls Rsistnci CONEXIONES EN SERIE Vlor mdido d los voltjs Vlor mdido d ls corrints CONEXIONES EN PARALELOS Vlor mdido d los voltjs R1= V1= I1= V1= I1= R2= V2= I2= V2= I2= R3= V3= I3= V3= I3= R4= V4= I4= V4= I4= R5= V5= I5= V5= I5= Vlor mdido d ls corrints X. CONCLUSIONES S Comprobó n form xprimntlmnt ls forms d conxions dl multímtro pr mdir rsistncis, tnsions y corrint n un circuito básico d corrint continu. XI. CUESTIONARIO: 1. Un voltímtro cuy rsistnci s bj, podrí mdir con prcisión l difrnci d potncil n los xtrmos d un rsistnci lt? Explicr. 2. Dtrminr l vlor d l rsistnci (n ohmios) cuyos colors son. Mrrón-ngro-rojo pltdo, Mrrón-ngro-mrillo-pltdo, rd -rosdo-mrrón-pltdo, Amrillo- vrd- dordo-dordo ucontinntl.du.p 17

18 Scción :..... Guí d práctic N 04 Cmpo léctrico Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. 1. TEMA Cmpo léctrico formdo ntr dos plcs mtálics prlls pr obtnr ls líns y suprfici quipotncil pln. II. PROPÓSITO Dtrminr ls Líns d cmpo léctrico y ls líns y suprfici quipotncil pln. III. OBJETIVOS Grficr ls líns quipotncils n l vcindd d dos configurcions d crg (lctrodos). Clculr l difrnci d potncil ntr dos puntos. Clculr l intnsidd mdi dl cmpo léctrico. IV. FUNDAMENTO TEÓRICO Cmpo Eléctrico: stá ddo por l cución: Cmpo léctrico ntr dos plcs prlls: V. MATERIALES Y EQUIPOS Nº DESCRIPCION CANTIDAD 01 Funt d voltj d CD V Voltímtro d CD Elctrodos Cbls d conxión Sl sulfto d cobr Ppls milimtrdos Cubt d vidrio o crílico 01 VI. NOTAS DE SEGURIDAD Tnr cuiddo n prprr l solución d sulfto d cobr pr utilizr n l cubt d vidrio VII. CÁLCULOS A REALIZAR Trzos d puntos n un ppl milimtrdo, pr l obtnción d ls líns dl cmpo léctrico. VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Instl l circuito dl squm mostrdo. 2. El voltímtro mid l difrnci d potncil ntr un punto dl lctrodo fijo (-) y l puntro qu s ncuntr n l punt d prub (+) y s movibl. ucontinntl.du.p 18

19 2. Colocr los lctrodos d cobr sobr l fondo d l cubt d vidrio, nts d chr l solución lctrolític d Cu2SO4.5H2O. 3. Ech l solución lctrolític n l rcipint d vidrio. 4. Con l voltímtro, mid l difrnci d potncil ntr un punto dl lctrodo y l punto xtrmo infrior dl lctrodo d prub movibl. 5. En cd un d ls dos hojs d ppl milimtrdo trc un sistm d coordnds XY, ubicndo l orign n l prt cntrl d l hoj, dibuj l contorno d cd lctrodo n ls posicions qu qudrán dfinitivmnt n l cubt. 6. Ubiqu un d ls hojs d ppl milimtrdo dbjo d l cubt d vidrio. Est srvirá pr hcr ls lcturs d los puntos d igul potncil qu irá notndo n l otro ppl. 7. Sin hcr contcto con los lctrodos mid l difrnci d potncil ntr llos crcndo l lctrodo d prub cd uno d los otros dos csi por contcto y tomndo not d ls lcturs dl voltímtro. 8. Slccion un númro d líns quipotncils por construir, no mnor d diz puntos. 9. Dsplc l punt d prub n l cubt y dtrmin puntos pr los culs l lctur dl voltímtro prmnc. Anot lo obsrvdo y rprsnt stos puntos n su hoj d ppl milimtrdo uxilir. 10. Un los puntos d igul potncil mdint trzo continuo, hbrá Ud. dtrmindo cd un d ls suprficis. IX. RESULTADOS O PRODUCTOS Mdint ls mdicions d los voltjs n distintos puntos dntro dl ppl milimtrdo, obtndrmos puntos qu l sr unido y grficdo n otro ppl milimtrdo nos drá ls líns quipotncils qu lugo gnrrá ls líns dl cmpo léctrico. X. CONCLUSIONES S Comprobó n form xprimntlmnt ls Líns d cmpo léctrico y ls líns d suprfici quipotncil pln XI. CUESTIONARIO: 1. Dtrmin l mgnitud dl cmpo léctrico ntr ls líns quipotncils. El cmpo léctrico s uniform? Por qué? 2. En su gráfic, dibuj lguns líns quipotncils pr l sistm d lctrodos qu utilizó. 3. Cómo srín ls líns quipotncils si los lctrodos furn d difrnts forms? 4. Por qué nunc s cruzn ls líns quipotncils? 5. Si Ud. imginrimnt coloc un crg d prub n un corrint lctrolític Cuál srá su cmino d rcorrido? 6. Por qué ls líns d furz dbn formr un ángulo rcto con ls líns quipotncils cundo ls cruzn? ucontinntl.du.p 19

20 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Frncis W. Srs, Mrk W. Zmnsky, Hugh D. Young y Rogr A. (2009). Frdmn. Físic Univrsitri (Vol 2) (12ª d.). México: Edición Prson Eduction. Rymond, A., Srwy y John, W. (2008). Jvtt. Físic pr cincis ingnirís (Vol 2.) (7ª d.). Editoril Thomson. ucontinntl.du.p 20

21 Guí d práctic N 05 Crg y dscrg d un condnsdor Scción :..... Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../2017. Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Cpcitnci: Mdicions d crg y dscrg d un condnsdor. II. PROPOSITO En l prsnt lbortorio trtrmos d vrificr xprimntlmnt l form como s crg y dscrg un condnsdor n l trnscurrir dl timpo lugo contrstrmos con los rsultdos tóricos obtnidos dl nálisis dl circuito con ls lys d Kirchhoff tnto pr l crg como l dscrg. III. OBJETIVOS Estudio d l vrición dl voltj y l corrint durnt l procso d crg y dscrg d un condnsdor. Estudio sobr l corrint stblcid n un circuito qu incluy condnsdors. Dtrminr l constnt d timpo cpcitiv n l crg y n l dscrg d un condnsdor. IV. FUNDAMENTO TEORICO Uno d los dispositivos o lmntos d circuito importnts, qu s usn n los circuitos léctricos s l condnsdor o cpcitor. En su vrsión más simpl consist n dos plcs mtálics prlls ntr sí, d ár A, sprds un distnci d, por un mtril islnt ntr ls plcs pud sr culquir mtril tl como plástico, mic, ppl, ir, tc. simpr y cundo no s un conductor. S dfin l cpcidd d un conductor como l cocint d su crg totl ntr l potncil. Mtmáticmnt vin ddo por l xprsión:, l unidd d cpcidd s dnomin Frdios(F), 1Frdio=. V. MATERIALES Y EQUIPOS Nº DESCRIPCION CANTIDAD 01 Funt d limntción rgulbl Multímtro digitl Tblro modulo disñdo Cbls con conctors mordz-cocodrilo Cbls d xtnsión Rsistnci d 1M Ω, Condnsdor Elctrolítico d 220μF Pquños cbls conctors (hilo tlfónico) Cronomtro 01 VI. NOTAS DE SEGURIDAD Tnr cuiddo n conctr l funt rgulbl l tomcorrint d corrint ltrn (c..) d 220 V. Tnr cuiddo n slccionr l multímtro pr hcr mdicions d C.D. O C.C. Tnr cuiddo n ubicr l intrvlo dl rngo mdir. ucontinntl.du.p 21

22 VII. CÁLCULOS A REALIZAR Considrmos n primr lugr l crg d un condnsdor. En l Figur 1 s obsrv un condnsdor C n sri con un rsistnci R, conctd un funt d voltj V. Figur 1: Circuito pr l procso d crg y dscrg dl condnsdor Supongmos qu inicilmnt l circuito s hll birto, s dcir t=0, q=0, cundo s cirr l circuito n l Trminl, s cumpl: V = VR + VC (1) Como, l cución ntrior s pud scribir: (2) L solución d st cución difrncil, con ls condicions y mncionds s: Con lo qu tmbién pud scribirs pr l crg d un condnsdor: (3) Dond; q(t)= crg instntán n l condnsdor. Q0=CV = crg dl condnsdor n quilibrio (cundo t ) τ=rc = constnt d timpo pr l circuito. L cución (3) nos dic l crg dl condnsdor tind umntr hst lcnzr l vlor máximo Q0, l intnsidd s nul n s instnt, pr hllr l intnsidd drivmos l cución (3) (4) (5) Supongmos hor qu tnmos crrdo l circuito rpntinmnt brimos l circuito conctndo l intrruptor con l Trminl b y studimos l circuito prtir d st instnt, qu dnominrmos instnt inicil t=0, pr st cso l condición inicil s ntoncs t=0, q=q0. Hcindo V=0 n l cución (2), tnmos. Rsolvindo st cución tnmos: (6) y l corrint s: (7) Con lo qu tmbién pud scribirs pr l dscrg d un condnsdor: (8) Aunqu st cución s similr l hlldo n (4) l cución (7) rprsnt un corrint d dscrg dl condnsdor por tnto tin sntido opusto l corrint d crg, s dcir dspués d un timpo muy lrgo l corrint s nul. L cus d st nulción rdic n l disipción d nrgí qu s produc trvés d l rsistnci n form d clor. ucontinntl.du.p 22

23 VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ACTIVIDAD 1: Procso d crg d un condnsdor 1. Arm l circuito mostrdo n l Fig.2. Tng prsnt l polridd dl condnsdor pr vitr dstruirlo. 3. Rgulr l voltj d slid 6 volts. Lugo pgu l funt. 4. Estndo instldo l circuito inici l procso d crg dsd l timpo cro, usndo un cronómtro y cd 10 sgundos rgistr lo indicdo por l voltímtro l slid dl condnsdor trvés d un timpo no mnor d 7 minutos. ACTIVIDAD 2: Procso d dscrg d un condnsdor 5. Un vz compltdo l primr cudro, Apgr l funt inmditmnt ponr l cbl conctor d modo qu R y C sté n sri, pro sin l funt y simultánmnt ctivr l cronomtro y rgistrr n l Tbl 3 l vrición dl voltj n l condnsdor con l timpo, como n l cso ntrior, tmbién cd 10 sgundos, por un timpo no mnor los 7 minutos. IX. RESULTADOS O PRODUCTOS Tbl 2: Crg t(sg.) Vc Tbl 3: Dscrg t(sg.) vc ACTIVIDAD 3: GRAFICAR EN PAPELES MILIMETRADO LOS PROCESOS DE CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR 6. Grfiqu l curv d crg y dscrg n ppl milimtrdo (uno pr cd procso) X. CONCLUSIONES Como rsultdo d ls mdids s obtuvo dos tbls con los dtos dl voltj ntr los borns dl condnsdor frnt l timpo pr l procso d crg y dscrg. Con stos dtos s fcturá los gráficos. XI. CUESTIONARIO: 1. Dtrmin l constnt d timpo pr l circuito implmntdo. Qué nos prmit dtrminr st prámtro? 2. Con los vlors d rsistnci y cpcitnci d su xprimnto scrib ls cucions tórics pr los procsos d crg y dscrg pr su circuito. 3. Grfiqu mdint Excl los dtos xprimntls qu Ud obtuvo y bosqujó n ppls milimtrdos y grfiqu tmbién ls curvs tórics d l prgunt 2. Hg ls comprcions. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Frncis W. Srs, Mrk W. Zmnsky, Hugh D. Young y Rogr A. (2009). Frdmn. Físic Univrsitri (Vol 2) (12ª d.). México: Edición Prson Eduction. Rymond, A., Srwy y John, W. (2008). Jvtt. Físic pr cincis ingnirís (Vol 2.) (7ª d.). Editoril Thomson. ucontinntl.du.p 23

24 Scción :..... Guí d práctic N 06 Circuitos sri, prllo y mixtos Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Mdicions léctrics d rsistncis conctds n sri, prlls y mixts. II. PROPOSITO Contrstr l torí con l prt xprimntl d conxions d rsistnci n sri, prllo y d forms mixts. III. OBJETIVOSInstlr corrctmnt ls rsistncis n un circuito, n sri, prlls y mixts, utilizndo los ccsorios d un circuito d corrint continu. Obtnr l rsistnci totl n un circuito conctdo n sri y n prllo, utilizndo los instrumntos d mdición léctric (voltímtro, ohmímtro, mprímtro). IV. FUNDAMENTO TEORICO Ls rsistnci n un circuito d corrint continu s pudn conctr n sri.prllo o mixto Rsistncis quivlnts: - En sri: - En prllo: V. MATERIALES Y EQUIPOS Pr l dsrrollo dl xprimnto, los lumnos utilizrn lo siguint: Nº DESCRIPCIÓN MODELO CANTIDAD 01 Funt d limntción rgulbl Multímtro digitl pr CC o CD Protobord Cbls con conctors mordz-cocodrilo Cbls d xtnsión Rsistncis crámics d divrsos ohmijs 05 VI. NOTAS DE SEGURIDAD Tnr cuiddo n conctr l funt rgulbl l tomcorrint d corrint ltrn (c..) d 220 V. Tnr cuiddo n slccionr l multímtro pr hcr mdicions d C.D. O C.C. Tnr cuiddo n ubicr l intrvlo dl rngo mdir. Empic d un vlor lto hst ubicr l rngo corrcto. VII. CÁLCULOS A REALIZAR - Dtrminr los vlors d ls rsistncis n form tóric y xprimntl. - Dtrminr los vlors d ls rsistncis quivlnts n un circuito d C.C.; n form tóric y xprimntl. VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1) Utilizr 4 rsistnci crámics dl tblro dl circuito; como s mustr n l figur; y dtrminr su rsistnci n form tóric y xprimntl (mdido): ucontinntl.du.p 24

25 2) Utilizr 3 rsistncis crámics d distintos ohmijs y colocrlos n sri, como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl l rsistnci quivlnt. 3) Utilizr 3 rsistncis crámics d distintos ohmijs y colocrlos n prllo, como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl l rsistnci quivlnt. 4) Utilizr 4 rsistncis crámics d distintos ohmijs y colocrlos n prllo y lugo n sri, como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl l rsistnci quivlnt. 5) Colocr 4 rsistnci crámics d distintos ohmijs, n sris y lugo n prllo como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl l rsistnci quivlnt. 6) Colocr 4 rsistnci crámics d distintos ohmijs, n sri, prllo y n sri, como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl l rsistnci quivlnt. R IX. RESULTADOS O PRODUCTOS Tbl N 1: vlors d ls rsistncis obtnids n form tóric y xprimntl 1r Bn d 2d Bnd (Form l númro) 3r Bnd (Multiplic) VALOR TEORICO DE LA RESISTENCIA Vlor tórico d R 4t Bnd (% Tolrnci) Tolrnci con l vlor tórico Rngo Mínimo d R Rngo máximo d R EXPERIMENTA L Vlor mdido d R % Error R1 R2 R3 R4 Tbl N 2: Vlors d ls rsistncis quivlnts obtnids n form tóric y xprimntl d ls conxions n sri Vlor tórico Vlor xprimntl % Error clculdo mdido Rsistnci quivlnt (Ω) Tbl N 3: Vlors d ls rsistncis quivlnts obtnids n form toric y xprimntl d ls conxions n prllo. Vlor tórico Vlor xprimntl % Error clculdo mdido Rsistnci quivlnt (Ω) Tbl N 4: Vlors d ls rsistncis quivlnts obtnids n form tóric y xprimntl d ls rsistncis colocd n prllo y lugo n sri. Vlor tórico Vlor xprimntl % Error clculdo mdido Rsistnci quivlnt (Ω) Tbl N 5: Vlors d ls rsistncis quivlnts obtnids n form tóric y xprimntl d ls rsistncis ucontinntl.du.p 25

26 colocd n sris y lugo n prllo. Vlor tórico clculdo Rsistnci quivlnt (Ω) Vlor xprimntl mdido Gstión Curriculr % Error TABLA N 6: Vlors d ls rsistncis quivlnts obtnids n form tóric y xprimntl d ls rsistncis colocd n sri, prllo y n sri. Vlor tórico Vlor xprimntl % Error clculdo mdido Rsistnci quivlnt (Ω) X. CONCLUSIONES S Comprobó n form xprimntlmnt l rrglos d rsistnci n sri y n prllo. S Aplicó ls cucions pr dtrminr ls rsistncis quivlnts n un circuito d corrint continu. XI. CUESTIONARIO: 1. Dr un opinión D l Tbl 2: l vlor d l rsistnci quivlnt obtnid mdint l torí y mdint l mdición con los instrumntos d lbortorio. 2. Dr un opinión D l Tbl 3: l vlor d l rsistnci quivlnt obtnid mdint l torí y mdint l mdición con los instrumntos d lbortorio. 3. Dr un opinión D l Tbl 4: l vlor d l rsistnci quivlnt obtnid mdint l torí y mdint l mdición con los instrumntos d lbortorio. 4. Dr un opinión D l Tbl 5: l vlor d l rsistnci quivlnt obtnid mdint l torí y mdint l mdición con los instrumntos d lbortorio. 5. Dr un opinión D l Tbl 6: l vlor d l rsistnci quivlnt obtnid mdint l torí y mdint l mdición con los instrumntos d lbortorio. 6. Intrvin n l vlor d l corrint, l posición rltiv d ls rsistncis? REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Frncis W. Srs, Mrk W. Zmnsky, Hugh D. Young y Rogr A. (2009). Frdmn. Físic Univrsitri (Vol 2) (12ª d.). México: Edición Prson Eduction. Rymond, A., Srwy y John, W. (2008). Jvtt. Físic pr cincis ingnirís (Vol 2.) (7ª d.). Editoril Thomson. ucontinntl.du.p 26

27 Scción :..... Guí d práctic N 07 Lys d Kirchhoff Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Mdicions léctrics d corrints y voltjs n un circuito d corrint continu. II. PROPOSITO Dtrminr n un circuito d corrint continu ls corrints y voltjs qu circuln n un rml y mll; y Contrstr l torí d l Ly d Kirchhoff con l prt xprimntl d ls mdicions indicds. III. OBJETIVOS - Dtrminr xprimntlmnt l Ly d nodos, dd por Kirchhoff pr un circuito léctrico. - Dtrminr xprimntlmnt l Ly d voltjs dd por Kirchhoff pr un circuito compljo. IV. FUNDAMENTO TEORICO 1 r Ly d Kirchhoff (NODOS): Σ(Iingrs) = (ΣIsl) 2 d Ly d Kirchhoff (Voltjs): Σ(V) = 0 V. MATERIALES Y EQUIPOS Pr l dsrrollo dl xprimnto, los lumnos utilizrn lo siguint: Nº DESCRIPCIÓN MODELO CANTIDAD 01 Funt d limntción rgulbl Multímtro digitl pr CC o CD Modulo (tblro d circuitos) Cbls con conctors mordz-cocodrilo 10 VI. NOTAS DE SEGURIDAD - Tnr cuiddo n conctr l funt rgulbl l tomcorrint d corrint ltrn (c..) d 220 V. - Tnr cuiddo n slccionr l multímtro pr hcr mdicions d C.D. O C.C. - Tnr cuiddo n ubicr l intrvlo dl rngo mdir. Empic d un vlor lto hst ubicr l rngo corrcto. VII. CÁLCULOS A REALIZAR - Dtrminr los vlors d ls corrints n un circuito d C.C.; n form tóric y xprimntl. - Dtrminr los vlors d los voltjs n un circuito d C.C.; n form tóric y xprimntl. VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1r Ly d Kirchhoff Con l módulo lctrónico (tblro), hg ls conxions léctrics ncsris pr stblcr l circuito 01 mostrdo; pr dtrminr ls corrints qu circuln n l circuito. Los dtos obtnidos rllnn n ls tbls N 2,3 y 4 2 d Ly d Kirchhoff Con l módulo lctrónico (tblro), hg ls conxions léctrics ncsris pr stblcr l circuito 02 mostrdo; pr dtrminr los voltjs qu circuln n l circuito. Los dtos obtnidos rllnn n ls tbls N 5 y 6 IX. RESULTADOS O PRODUCTOS Tbl N 1: Vlors d ls rsistncis obtnids n form tóric y xprimntl ucontinntl.du.p 27

28 R 1r Bnd (Form l númro) 2d Bnd 3r Bnd Vlor (Multiplic ) VALOR TEORICO DE LA RESISTENCIA tórico d R 4t Bnd (% Tolrnci ) Tolrnci con l vlor tórico Rngo Mínimo d R Rngo máximo d R EXPERIMENTA L Vlor mdido d R % Error R1 R2 R3 R4 R5 N º 1 N º 1 N º 1 V I I 1 V I I 1 V I I 1 I2 I 2 I 2 I 3 Tbl N 02 Vlor tórico d ls corrints I 4 I 5 Ingrs Nodo Nodo b Nodo c Sl Ingrs Sl Ingrs I I1+I2+I3 I1+I2+I3 I4+I5 I4+I5 I Tbl N 03 Vlor xprimntls d ls corrints I 3 I 3 I 4 I 5 Ingr s Nodo Nodo b Nodo c Sl Ingrs Sl Ingr s I I1+I2+I3 I1+I2+I3 I4+I Tbl N 04 % rror d ls corrints I 4 I 5 Ingr s 5 I4+I5 Nodo Nodo b Nodo c Sl Ingrs Sl I I1+I2+I3 I1+I2+I3 I4+I 5 Ingr s I4+I5 Sl S l I S l I MALLA 1 (ghcdg) Sntido horrio Tbl N 05 Vlors d l mll 1 TEORICO EXPERIMENTAL % ERROR V1 V2 I1 I2 V n R2 V n R3 ΣV mll ghcdg V1 I2 I3 MALLA 2 (gfdjkg) Sntido horrio V n R1 V n R2 ΣV mll gfdjkg Tbl N 06 Vlors d l mll 2 TEORICO EXPERIMENTAL % ERROR ucontinntl.du.p 28

29 X. CONCLUSIONES S Comprobó n form xprimntlmnt l rrglos d rsistnci n sri y n prllo. S Aplicó ls cucions pr dtrminr ls rsistncis quivlnts n un circuito d corrint continu. VI. CUESTIONARIO: 1. S cumpl l Ly d Kirchhoff n l nodo d l tbl 02. Expliqu clrmnt con fundmnto cintífico. 2. Si cmbimos l polridd n l circuito d l tbl 02, s cumplirí l Ly d nodos, dmustr con fundmnto cintífico, discutindo n su grupo. 4. S cumpl l ly d Kirchhoff n ls tbls 03, por qué? Expliqu fundmntndo cintíficmnt su rspust lugo d un discusión ntr los mimbros d su grupo. 5. S cumpl l ly d Kirchhoff n ls tbls 5 y 6 por qué? Expliqu fundmntndo cintíficmnt su rspust lugo d un discusión ntr los mimbros d su grupo. 7. Comprub tóricmnt l solución d problms prácticos n los culs s pliqun ls lys d Kirchhoff n situcions práctics. ucontinntl.du.p 29

30 Scción :..... Guí d práctic N 08 Líns d cmpo mgnético Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Líns dl cmpo mgnético II. PROPOSITO En st ctividd nlizrmos ls líns d un cmpo mgnético gnrdo por l ubicción d imns d brrs, con polos d trcción y polos d rpulsión. III. OBJETIVOS visulizr ls líns d cmpo mgnético producids por un imán prmnnt. IV. FUNDAMENTO TEORICO El fnómno mgnético, l igul qu l léctrico, stá strchmnt ligdo los átomos y s tmbién un propidd gnrl d l mtri. Un imán pud tnr muchos polos, pro l mínimo son dos polos: un polo nort y un polo sur. El cmpo mgnético s furt dond ls líns son dnss y débils dond ls líns stán sprcids. L dircción dl cmpo mgnético n un punto coincid con l d un brújul colocd n dicho punto. El cmpo mgnético pud rprsntrs por líns d cmpo, n cd punto, son tngnts l vctor cmpo mgnético. Ls líns d cmpo mgnético son crrds; sln d polo nort y ntrn l polo sur. V. MATERIALES Y EQUIPOS Pr l dsrrollo dl tm, los lumnos utilizrn lo siguint: VI NOTAS DE SEGURIDAD Tnr cuiddo l rocir ls limdurs d firro sobr l hoj d crtón. Nº DESCRIPCION CANTIDAD 01 Brújul pquñ Imns d brr Hoj d crtón, d 21x29 cm Limdurs d hirro 200 g VII. CÁLCULOS A REALIZAR Idntifics l polo nort y l polo sur dl imán d brr Idntificr ls líns dl cmpo mgnético mdint l uso d un brújul VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PARTE 1: Dtrminción dl polo NORTE gográfico (Polo SUR mgnético) 1. Alj todo curpo mgnético o mtálico d l ms, qu pud intrfrir l orintción d l brújul. 2. Utilic un hoj d ppl milimtrdo u hoj blnc cudriculdo y trc sobr l ppl ls coordnds X;Y. 3. Ubiqu l cntro d l brújul con l orign d ls coordnds XY; y trc l orintción d l brújul hci l polo nort gográfico (Polo SUR mgnético) y dtrmin l ángulo d inclinción ( =180-θ) con rspcto l j X. Rpit trs gráficos con los psos indicdos. PARTE 2 : Líns d Cmpo mgnético lrddor d un brr d imán usndo limdurs d hirro. ucontinntl.du.p 30

31 1. Coloqu un ppl o crtón blnco d 21x29 cm sobr un brr d imán d brr rctngulr. 2. Espolvor ls limdurs d hirro n form uniform sobr l hoj d ppl o crtón. 3. Visulic ls líns dl cmpo mgnético qu sln dl polo nort y s dirign l polo sur. Tom un fotogrfí d lo obsrvdo. PARTE 3: Líns d cmpo mgnético lrddor d dos imns d brr usndo limdurs d hirro. 1. Coloqu un ppl o crtón blnco d 21x29 cm sobr dos brrs d imán, d modo qu polos opustos stén frnt frnt: 2. Espolvor ls limdurs d hirro n form uniform sobr l hoj d ppl o crtón. 3. Visulic ls líns dl cmpo mgnético qu sln dl polo nort y s dirign l polo sur. Tom un fotogrfí d lo obsrvdo. 4. Coloqu un ppl o crtón blnco d 21x29 cm sobr dos brrs d imán, d modo qu polos iguls stén frnt frnt: 5. Espolvor ls limdurs d hirro n form uniform sobr l hoj d ppl o crtón. 6. Visulic ls líns dl cmpo mgnético qu sln dl polo nort y s dirign l polo sur. Tom un fotogrfí d lo obsrvdo. PARTE 4: Construcción d ls líns dl cmpo mgnético lrddor d un imán d brr. 1. Alj todo curpo mgnético o mtálico d l ms, qu pud intrfrir l orintción d l brújul. 2. Dtrmin l polo nort d ls gujs mgnétics, pr sto tng n cunt qu sts dbn puntr l nort gográfico (qu corrspond l sur mgnético). 3. Fij l brr mgnétic l cntro d un hoj d ppl milimtrdo u hoj blnc usndo cint dhsiv y trc sobr l ppl l prfil d l brr. 4. S construy ls líns mpzndo por colocr l brújul sobr un punto culquir d l lín qu divid l brr y mrcndo sobr l ppl los puntos indicdos por l guj d l brújul, s dsliz st hst hcr coincidir l otro xtrmo d l guj con uno d los puntos mrcdos, s mrc otro punto; s dsliz l brújul y sí sucsivmnt. Vr figur. Encontrr uns 5 líns por cd ldo. Trzdo d ls líns d cmpo X. CONCLUSIONES S Comprobó n form xprimntlmnt ls líns d un cmpo mgnético d un brr linl XI. CUESTIONARIO: 1. Cómo s plic l rgl d l mno drch l corrint qu ps por un lmbr lrgo y rcto? 2. Qué fcto n rlción l cmpo tin umntr l intnsidd d l corrint n un lmbr? 3. Cuáls son los trs fctors qu dtrminn l intnsidd d un lctro imán? ucontinntl.du.p 31

32 Guí d práctic N 09 Motor y gnrdor léctrico Scción :..... Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Motor y gnrdor léctrico II. PROPOSITO Construir un motor léctrico lmntl d corrint continu. Admás, xplicr l principio d funcionminto y porqué funcion st motor. III. OBJETIVOS Montr un dispositivo pr inducir un corrint léctric prtir d un cmpo mgnético. IV. FUNDAMENTO TEORICO Qué s un motor léctrico? Y xplicmos n otros xprimntos, qu un corrint léctric gnr un cmpo mgnético. Est cmpo stá formdo por un imán dibujdo sobr l bobin d lmbr d cobr. El mismo intrctú con l cmpo mgnético dl imán qu stá dbjo, y gir mdi vult hst qu mbos qudn orintdos. Pro n s momnto, ls scobills y l colctor hcn qu s invirt l polridd, s dcir, l corrint cominz circulr d modo invrso. D modo qu todo l conjunto gir nuvmnt mdi vult pr linr l cmpo mgnético como nts, pro otr vz, cundo sto ocurr l polridd s invirt. Est ciclo s rpit un y otr vz. Ahor lo vrmos como un gnrdor léctrico. Así como un corrint gnr un cmpo mgnético, un cmpo mgnético pud gnrr un f..m. (furz lctro motriz) l cul, su vz, pud gnrr un corrint. Es dcir, lo invrso un motor, s un gnrdor. El lmbr s muv sobr l imán, d modo qu cort ls líns d cmpo mgnético d ést, y s gnr dich f..m. Nustro gnrdor producirí un corrint ltrn, si no fur grcis l colctor, l cul invirt l polridd como vimos nts, y prmit qu un scobill simpr s l positivo, mintrs qu l otr l ngtivo. Al igul qu muchos d los xprimntos csros sobr gnrción léctric qu y publicmos, podmos xplicrlo grcis los ports d Michl Frdy, y su fmos Ly d Frdy. Hblndo n un lnguj técnico, podrímos dcir qu l furz lctro motriz gnrd, stá rlciond con l rpidz d vrición dl flujo mgnético qu trvis un suprfici dtrmind. Esto nos dic qu no ncsrimnt ncsitmos un circuito, sino qu n l ir, tmbién podmos gnrr un difrnci d potncil. Pro usndo un lnguj cotidino, tmbién podmos xplicrlo. Cundo un cmpo mgnético vrí trvés d un conductor, s gnr n los xtrmos d ést, un voltj cpz d producir un corrint léctric. Dl mismo modo, podmos djr quito l imán y movr l conductor trvés d su cmpo mgnético ucontinntl.du.p 32

33 V. MATERIALES Y EQUIPOS Pr l dsrrollo dl motor léctrico, los lumnos utilizrn lo siguint mtrils. * Almbr d Cobr * Cint dhsiv * Tijrs * Pgmnto * Imán * 2 Trozos d conductor léctrico * Btrís * Plo d brochtt VI NOTAS DE SEGURIDAD Tnr cuiddo n l mbobindo dl lmbr d cobr con l crg funcionr. VII. CÁLCULOS A REALIZAR Numro d vult n l mbobindo (30 o 40 vults) VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL CONSTRUCCIÓN DEL MOTOR ELÉCTRICO. Tom l lmbr y nrólllo n tu mno, o sobr un objto con form ovld. Con uns 30 o 40 vults strá bin. Hz qu los dos xtrmos d l bobin qudn pr l mismo ldo, y pon cint dhsiv pr vitr qu ll s dsrm. Clv l plo d brochtt trvés d ll, como s prci n l gráfico. Asgúrt qu h quddo quilibrdo l sistm. Ahor cort un trozo d corcho, d proximdmnt 1.5 cntímtros. Cort tmbién dos trozos d chp dl mismo ncho, pro no db sr totlmnt rctngulr, sino qu n un xtrmo db tnr un slint. Pégls sobr l corcho, pro no pgus ls solps. Con l yud d ls tijrs hz un pquño orificio n l cntro dl corcho, pr podr trvsr l plo d brochtt. En l gráfico unn los xtrmos d l bobin l chp mdint solddur d stño. Pro pr so no sólo ncsits un solddor y stño, sino qu dmás no puds utilizr un chp d luminio (qu s más fácil d consguir), sí qu nosotros lo rlizrmos distinto. Lo qu hrmos, srá doblr l solp d l chp (l qu no pgmos) y prtr con ll los xtrmos d l bobin. L bs s lgo muy sncillo. Puds fbricrl con unos trozos d mdr clvdos o incluso con crtón duro. Fltn ls scobills. Pr hcrls, pl los xtrmos d los conductors y los pgs opustos d tl form qu toqun l colctor (chps pgds sobr l corcho). Por último, coloc l imán dbjo d l bobin. Pr hcrlo funcionr como un motor léctrico dbs conctr los xtrmos d los conductors qu funcionn como scobills, los borns d l btrí. X. CONCLUSIONES Dl xprimnto s comprub l principio básico dl funcionminto d un motor léctrico bsdo n l mgntismo. XI. CUESTIONARIO: 1. Fundmnt cintíficmnt cómo funcion l MOTOR ELÉCTRICO qu hs construido. 2. Fundmnt cintíficmnt, bjo tu invstigción rlizd n l lbortorio, qu Lys prmitn qu l motor léctrico trnsform l corrint léctric n furz mcánic. 4. Fundmnt cintíficmnt, bjo tu invstigción rlizd n l lbortorio, qu Lys prmitn qu l gnrdor léctrico trnsform l furz mcánic n corrint léctric. ucontinntl.du.p 33

34 Guí d práctic N 10 Mdicions d voltjs y corrints n circuitos d corrint ltrn Scción :..... Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Mdicions léctrics d rsistncis conctds n sri, prlls y mixts; n circuitos d corrint ltrn. II. PROPOSITO Contrstr l torí con l prt xprimntl d conxions d rsistnci n sri, prllo y d forms mixts; n circuitos d corrint ltrn. III. OBJETIVOS Instlr corrctmnt ls rsistncis n un circuito, n sri, prlls y mixts, utilizndo los ccsorios d un circuito d corrint ltrn. Obtnr dl circuito conctdo n sri y n prllo, (utilizndo los instrumntos d mdición léctric); l ohmij, voltj y mprj. IV. FUNDAMENTO TEORICO Ls rsistnci (crgs) n un circuito d corrint ltrn s pudn conctr n sri.prllo o mixto V. MATERIALES Y EQUIPOS Pr l dsrrollo dl xprimnto, los lumnos utilizrn lo siguint: Nº DESCRIPCIÓN MODELO CANTIDAD 01 Funt d limntción rgulbl d voltj 01 ltrn V 02 Multímtro digitl pr Corrint ltrn Tblro d circuito Cbls con conctors mordz-cocodrilo Cbls d xtnsión Rsistncis (Focos bombills d 25W, 50W, 75W y 100W) 04 VI. NOTAS DE SEGURIDAD NO CONECTAR AL TOMACORRIENTE LA FUENTE REGULABLE SIN AUTORIZACION DEL PROFESOR PRIMERO EL PROFESOR DEBE DAR VISTO BUENO A LA INSTALACION REALIZADA, PARA REALIZAR EL EXPERIMENTO - Tnr cuiddo n conctr l funt rgulbl l tomcorrint d corrint ltrn (c..) d 220 V. - Tnr cuiddo n slccionr l multímtro pr hcr mdicions d Corrint ltrn (c..) - Tnr cuiddo n ubicr l intrvlo dl rngo mdir. Empic d un vlor lto hst ubicr l rngo corrcto. ucontinntl.du.p 34

35 VII. CÁLCULOS A REALIZAR - Dtrminr los vlors d ls rsistncis n form tóric y xprimntl. - Dtrminr los vlors d los voltjs y corrints n un circuito d Corrint ltrn n form tóric y xprimntl. VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL - Pr l prt xprimntl; si utilizn ls rsistncis d crámic; utilizr un funt d limntción d 10V ó 25V d tnsión ltrn - Pr l prt xprimntl; si utilizn los focos d bombills utilizr un funt d limntción d 120V ó 220V d tnsión ltrn. PELIGRO. TENER PRECAUCION DEL RIESGO ELECTRICO. 1) Utilizr 4 rsistncis d crámic (o focos d 25W, 50W, 75W y 100W) dl tblro dl circuito; como s mustr n l figur; y dtrminr sus rsistncis n form tóric y xprimntl (mdido): 2) Utilizr 3 rsistncis crámics (o focos d igul y/o distints potncis) d distintos ohmijs y colocrlos n sri, como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl los voltjs d cd rsistnci y l corrint dl circuito d c.. 3) Utilizr 3 rsistncis crámics (o focos d igul y distints potncis) d distintos ohmijs y colocrlos n prllo, como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl los voltjs d cd rsistnci y l corrint dl circuito d c... 4) Utilizr 4 rsistncis crámics (o focos d igul y distints potnci) d distintos ohmijs y colocrlos n prllo y lugo n sri, como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl los voltjs d cd rsistnci y l corrint dl circuito d c.. 5) Colocr 4 rsistncis crámics (o focos d igul y distints potnci) d distintos ohmijs, n sris y lugo n prllo como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl los voltjs d cd rsistnci y l corrint dl circuito d c.. 6) Colocr 4 rsistncis crámics (o focos d igul y distints potnci) d distintos ohmijs, n sri, prllo y n sri, como s mustr n l figur. Clculr n form tóric y xprimntl los voltjs d cd rsistnci y l corrint dl circuito d c.. ucontinntl.du.p 35

36 R R1 R2 R3 R4 IX. RESULTADOS O PRODUCTOS Tbl N 1: vlors d ls rsistncis obtnids n form tóric y xprimntl 1r B nd 2d Bnd (Form l númro) 3r Bnd (Multiplic ) VALOR TEORICO DE LA RESISTENCIA Tolrnci con l vlor tórico Vlor tórico d R 4t Bnd (% Tolrnci ) Rngo Mínimo d R Rngo máximo d R EXPERIMENT AL Vlor mdido d R % Error Tbl N 2: Vlors d ls rsistncis, voltjs y corrint obtnidos n form tóric y xprimntl d ls conxions n sri Vlor tórico clculdo Vlor xprimntl mdido % Error Rsistnci Voltj Corrint Voltj Corrint Voltj Corrint R1: V1: I1: V1: I1: R2: V2: I2: V2: I2: R3: V3: I3: V3: I3: Tbl N 3: Vlors d ls rsistncis, voltjs y corrint obtnidos n form tóric y xprimntl d ls conxions n prllo. Vlor tórico clculdo Vlor xprimntl mdido % Error Rsistnci Voltj Corrint Voltj Corrint Voltj Corrint R1: V1: I1: V1: I1: R2: V2: I2: V2: I2: R3: V3: I3: V3: I3: Tbl N 4: Vlors d ls rsistncis, voltjs y corrint obtnidos n form tóric y xprimntl d ls conxions colocds n prllo y lugo n sri. Vlor tórico clculdo Vlor xprimntl mdido % Error Rsistnci Voltj Corrint Voltj Corrint Voltj Corrint R1: V1: I1: V1: I1: R2: V2: I2: V2: I2: R3: V3: I3: V3: I3: ucontinntl.du.p 36

37 R4: V4: I4: V4: I4: Tbl N 5: Vlors d ls rsistncis, voltjs y corrint obtnidos n form tóric y xprimntl d ls conxions colocds n sris y lugo n prllo. Vlor tórico clculdo Vlor xprimntl mdido % Error Rsistnci Voltj Corrint Voltj Corrint Voltj Corrint R1: V1: I1: V1: I1: R2: V2: I2: V2: I2: R3: V3: I3: V3: I3: R4: V4: I4: V4: I4: TABLA N 6: Vlors d ls rsistncis, voltjs y corrint obtnidos n form tóric y xprimntl d ls conxions colocds n sri, prllo y n sri. Vlor tórico clculdo Vlor xprimntl mdido % Error Rsistnci Voltj Corrint Voltj Corrint Voltj Corrint R1: V1: I1: V1: I1: R2: V2: I2: V2: I2: R3: V3: I3: V3: I3: R4: V4: I4: V4: I4: X. CONCLUSIONES S Comprobó n form xprimntlmnt l rrglos d rsistnci n sri y n prllo n un circuito d corrint ltrn. S dtrminó los vlors d ls rsistncis, voltjs y corrints n un circuito d Corrint ltrn n form tóric y xprimntl. XI. CUESTIONARIO: S pud utilizr l cución d l Ly Ohm n un circuito d corrint ltrn? Fundmnt porqu?. ucontinntl.du.p 37

38 Scción :..... Guí d práctic N 11 Osciloscopio Docnt : Escribir l nombr dl docnt Fch:.../.../ Durción: 80 minutos. Instruccions: L con dtniminto l guí nts d rlizr l prt xprimntl; y sig ls instruccions dl xprimnto. I. TEMA Mnjo dl osciloscopio pr visulizr ls onds d un tnsión continu y ltrn II. PROPOSITO Visulizr l tipo d ond qu gnr un tnsión continu y un tnsión ltrn, mdint l uso d un osciloscopio III. OBJETIVOS Difrnci ls tnsions (voltjs) continuos y ltrnos con un osciloscopio digitl. Anlizr ls onds d voltj obtnidos d ls prubs. IV. FUNDAMENTO TEORICO El osciloscopio s un instrumnto d mdición lctrónico qu rprsnt d form gráfic ls sñls léctrics (voltj) y como vrín con l timpo. Un osciloscopio stá compusto, básicmnt, d dos tipos d controls, uno pr l scl d voltj y otro pr l scl d corrint, qu son utilizdos como rguldors qu justn l sñl d ntrd; qu prmitn mdir n l pntll y d st mnr s pud vr l form d l sñl mdid. En conclusión l osciloscopio s un instrumnto qu nos prmitirá vr l vrición d un sñl d voltj con rspcto l timpo. Los osciloscopios, clsificdos sgún su funcionminto intrno, pudn sr tnto nlógicos como digitls V. MATERIALES Y EQUIPOS Pr l dsrrollo dl tm, los lumnos utilizrn lo siguint: N DESCRIPCIÓN MODELO CANTIDAD º 0 Funt d limntción rgulbl d Corrint 01 1 contínu. 0 Funt d limntción rgulbl d Corrint 01 2 ltrn 0 Scopmtr Fluk 192 // Osciloscopio Borns d osciloscopio 03 4 ucontinntl.du.p 38

39 VI NOTAS DE SEGURIDAD Tnr prcución n l instlción dl osciloscopio; si como su mnjo d dicho quipo VII. CÁLCULOS A REALIZAR D los gráficos visulizdos d ls onds d los voltjs; dtrminr l priodo, l longitud d ond, l máxim longción y l ángulo d fs. VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Prprción dl quipo Conctr l crgdor d l btrí dl osciloscopio y postriormnt los borns l cnl qu vmos usr (INPUT A). Pnl frontl dl Osciloscopio FLUKE 192 S procd conctr l born n l cnl A (INPUT A) Vist frontl dl osciloscopio con los borns y crgdor btrí conctdos 1. Encndr l osciloscopio prsionndo por un momnto l tcl d ncndido 2. Prsionr l tcl SCOPE 2vcs pr l función osciloscopio 3. Pr pgr l osciloscopio; prsionr l tcl I. Gráfico d un tnsión continu con l osciloscopio. - Prsionr l tcl (A) dl mnú dl osciloscopio; pr configurr l cnl qu s v usr. Vrificmos n l pntll los vlors: - Prsionr F2 pr slccionr DC - Vrificr los siguints vlors: Imput A : On Coupling: DC (Corrint Dirct ó Continu) Prob: A 10.1 Imput A Options (Snsibilidd) - Prsionr l tcl (A) pr rtornr l Gráfico - ncndr l funt d voltj rgulbl d C.D; y rgulr 10V movindo l prill (potnciómtro). - Procd conctr l funt d voltj, EL osciloscopio. Cbl rojo con born rojo, Cbl ngro con born ngro - Prsionr (uto mnul) - Vr pntll y visulizr l gráfic d un rct constnt - Rgulr l funt d voltj 10 V. - Pr rgulr l scl d voltj; prsionr l tcl (mv Rng V). - Pr rgulr l scl d timpo: Prsionr l tcl (S Tim ns) - Pr mntnr l pntll prsionr (HOLD/RUN) - Pr podr nlizr l curv; prsionr (< MOVE >) - Apgdo dl sistm: Apgu l funt d voltj. Dsconct los borns d l funt y prsion l tcl Hcr ls mdicions d 5 vlors; d distintos voltjs continuos ucontinntl.du.p 39