LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I

Transcripción

1 PRÁCTICA 1: MANEJO DEL EQUIPO OBJETIVO: En esta práctica el alumno recibirá información acerca de las condiciones de trabajo en las prácticas posteriores así como de las recomendaciones referentes al manejo. El equipo que se utilizará en el desarrollo de las prácticas de este curso son: 1.- FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE C. D.- Su finalidad es proporcionar al circuito un voltaje de alimentación de C.D. pero que pueda variar según lo requieran las condiciones de la práctica. La forma más accesible de obtener corriente continua es a partir de corriente alterna, la cual se practica en cualquier lugar. 2.- MEDIDORES: Multímetro digital.- Sus principales funciones en señal de Corriente Directa son: a) Óhmetro.- Es un aparato que sirve para medir la resistencia eléctrica de los elementos que forman los circuitos eléctricos. Es una aplicación directa de la Ley de Ohm y esta formado por una fuente de voltaje de C. D. y un Amperímetro. Su símbolo y su circuito equivalente se muestran a continuación: SÍMBOLO Al medir una resistencia debe estar Des-energizada la fuente de voltaje de C.D. La resistencia a medir debe estar separada del circuito al que pertenece. b) Voltímetro.- Es un aparato que sirve para medir la diferencia de potencial entre las terminales de cualquier rama de un circuito eléctrico. Contiene una bobina de muchas vueltas de alambre delgado que le proporciona una resistencia muy alta con el fin de que al efectuar la medición de la corriente drenada a través del medidor sea mínima evitando

2 una lectura errónea. El voltímetro se conecta en paralelo. Su símbolo y su conexión aparecen en la figura de la siguiente página. SÍMBOLO Y CONEXIÓN EN PARALELO NOTA: Debido a su alta resistencia interna, el voltímetro esta prácticamente protegido contra una mala conexión. c) Amperímetro.- Es un medidor que sirve para medir el flujo de corriente a través de cualquier rama de un circuito para lo cual la corriente debe pasar a través de el; esto se logra conectándolo en Serie. Esta formado por una bobina de pocas vueltas de alambre grueso que le proporcionan una baja resistencia con el propósito de que no afecte a la resistencia propia del elemento a medir, lo que ocasionaría una lectura errónea. Esto hace que el amperímetro sea prácticamente <un conductor> y que al conectarlo en Paralelo con una fuente o resistencia alimentada le provoque un corto circuito, por ese motivo su manojo es delicado. METODOS PARA MEDIR RESISTENCIAS SÍMBOLO Y CONEXIÓN EN SERIE Los principales métodos para determinar el valor de las resistencias: Código de colores.- Permite al fabricante dar una idea del valor aproximado de la resistencia en base a un muestreo del producto; para esto se utiliza unas franjas de colores en las cuales incluye una Tolerancia.

3 COLOR VALOR TOLERANCIAS Negro.. 0 Café...1 Rojo....2 Dorado R(+/-)5% Plateado.R(+/-)10% No color..r(+/-)20% Naranja....3 Amarillo...4 Verde. 5 Azul....6 Violeta Gris Blanco.9 a) Método de Franjas.- La resistencia contiene impresas cuatro franjas como se indica en la figura: b) Método de tres franjas.- La resistencia contiene impresas tres franjas como se indica en la figura. Franja # 1: Numero entero

4 Franja # 2 Numero decimal Franja # 3: Tolerancia c) Método de Cuerpo-Extremo-Punto.- Los colores están impresos en la resistencia como se indica en la figura. Cuerpo: Primer digito Extremo: Segundo digito Punto: Número de ceros NOTA: Algunas resistencias de precisión contienen impreso el valor de su resistencia y su tolerancia. Método Analítico.- El valor de la resistencia se obtiene por aplicación directa de la ley de ohm conocidos el voltaje y la corriente: R = V I El Óhmetro proporciona una lectura más precisa que los métodos anteriores debido a que da el valor real de la resistencia. La forma de utilizarlo ha sido mencionada anteriormente. 3.- EQUIPO AUXILIAR.- Son elementos que se utilizan para formar los circuitos de prácticas. Tablero de Nodos. Puentes.

5 Resistencias. Terminales de Prueba. Tablero de Potenciómetros. REPORTE El multímetro digital en su función de óhmetro se conecta en serie o en paralelo con la resistencia: 2.- Escalas utilizadas para medir amperes en señal directa (C. D.) 3.- Función principal de un puente 4.- Símbolo de un medidor de voltaje (Voltímetro) 5.- Dibujar un circuito eléctrico simple (fuente de voltaje, resistencias y equipo auxiliar)

6 PRÁCTICA #2: CONEXIONES SERIE Y PARALELO DE RESISTENCIAS OBJETIVO: Conocer el funcionamiento de un óhmetro obteniendo la resistencia equivalente mediante resistencias conectadas en serie y paralelo CONEXIÓN EN SERIE FORMULAS: RT = R1 + R2 CONEXIÓN EN PARALELO FORMULAS: RT = (R1-1 + R2-1 ) -1 ; RT = R1R2 / R1 + R2 ; RT = R / N PROCEDIMIENTO: En el tablero de nodos arme cada una de las siguientes conexiones (serie, paralelo) Medir: R1= R2= R3= R4= RA-B=

7 R1= R2= R3= R4 = R5 = R6 = RA-B= R1= R2= R3= R4= RA-B= R1= R2= R3= R4= RA-B= REPORTE: Determinar para cada uno de los circuitos la RT aplicando las fórmulas de conexión serie o paralelo según sea el caso

8 PRACTICA #3: LEY DE OHM OBJETIVO: Aprender y aplicar la ley de ohm y sus diversas formas además de familiarizarse con los voltímetros y amperímetros de C.D. LEY DE OHM La ley de ohm dice que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. La ecuación que define a ésta ley es: R= V I PROCEDIMIENTO: Arme el circuito en el tablero y haga las mediciones que se piden. R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 RT V I Ω P

9 REPORTE: Realiza la comprobación de cada una de las resistencias aplicando la ley de ohm (R = V/I) R T = V RT R T I R1 = V R1 R1 I R2 = V R2 R2 I R3 = V R3 R3 I R4 = V R4 R4 = = = = = = = = = = V R5 = I R5 R 5 = = V R5 = I R6 R 6 = = I R4 = V R7 R7 = =

10 PRACTICA #4: POTENCIA ELECTRICA OBJETIVO: Determinar la potencia disipada en los diferentes circuitos de CD. POTENCIA La potencia es la velocidad con que se hace un trabajo, y en electricidad, es la combinación de voltaje (presión) y corriente (movimiento de electrones) La ecuación para calcular la potencia es: P= V x I PROCEDIMIENTO: arme el circuito en el tablero y haga las mediciones que se piden. R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 RT V I Ω P

11 REPORTE: 1.- Obtener la potencia en cada uno de las resistencias (reduciendo el circuito) P R1 = I 2 R = P R2 = = V2 R = P R3 = = V2 R = P R4 = = V2 R = P R5 = = I 2 R = P R6 = = I 2 R = P R7 = = I 2 R = P RT = =V T I T = 2.-Comprobar P E =P c P E = V T I T = P C = P 1 + P 2 + P 3 + P 4 + P 5 + P 6 + P 7 =

12 PRÁCTICA #5: COMPROBACIÓN DE LAS LEYES DE KIRCHHOFF OBJETIVO: Familiarizarnos con las mediciones de voltaje, corriente y resistencia así como comprobar prácticamente las leyes de Kirchhoff LEYES DE KIRCHHOFF 1 Ley de corrientes (LIK): establece que la suma algebraica de las corrientes en cualquier nodo de un circuito eléctrico es igual a cero ( I =0) 2 Ley de voltajes (LVK): establece que la suma algebraica de voltajes en una trayectoria cerrada (lazo) en un circuito es igual a cero ( V =0) Procedimiento: 1) Arme en el tablero de conexiones el siguiente circuito 2) Medir el valor de las resistencias (Ω), el valor de los voltajes en cada resistencia, el valor de las corrientes en cada resistencia y la corriente de la fuente. Anote los valores en la tabla Rama Ω V I P R1 R2 R3 R4 R5 FUENTE 3) Comprobar la PE = PC PE = PR! + PR2+ PR3+ PR4+ PR5PC = VFUENTE IFUENTE

13 REPORTE: Determine para cada nodo la ecuación de la Ley de corrientes de Kirchhoff ( I =0), sustituir los valores medidos y comprobar que las corrientes que entran a un nodo son igual a las que salen Determine para cada lazo la ecuación de la Ley de voltajes de Kirchhoff ( V =0), sustituir los valores medidos y comprobar que la suma de elevación de voltajes es igual a las caídas de voltaje

14 PRÁCTICA 6: COMPROBACIÓN DEL MÉTODO DE CORRIENTES DE MALLA OBJETIVO.-Es comprobar prácticamente el análisis de mallas como un método de solución de circuitos y su relación con la Ley de Voltajes de Kirchhoff (LVK). Este método es uno de los que más se utilizan para la solución de un circuito y se basa en la ley de los voltajes de kirchhoff (LVK).Malla es una trayectoria cerrada simple. Método: 1.- Identificar el número de mallas y enumerarlas 2.- Asignar el sentido de las corrientes a favor o en contra de las manecillas del reloj. 3.- Determinar las ecuaciones de las mallas por la ley de Ohm I R = V (aplicando la ley de voltajes de Kirchhoff) 3.- Solucionar dichas ecuaciones (simultáneas, determinantes o matrices). PROCEDIMIENTO: 1.-Medir las resistencias y anotar los valores en la tabla. 2.- Armar en el tablero de nodos el circuito de la siguiente figura. 3.-Mida las corrientes de malla conectando el amperímetro como se indica en la figura, si cambia la polaridad marque las corrientes como negativas.

15 I1 = I2 = I3 = 5.- Mida la corriente en cada rama indicando en la figura del circuito la dirección de dicha corriente y anote los valores en la tabla. 6.- En función de las corrientes de malla, elabore para cada rama su ecuación de corrientes y anótelas en la tabla. 7.- Sustituya en las ecuaciones anteriores los valores de las corrientes de malla medidas en el paso 4 y anote los resultados en la tabla. 8.-Compare los resultados de las corrientes de rama medidas en el paso 5 con los calculados en el paso 7. Rama Ohms Ecuación de la corriente de rama con respecto a la de malla Medida Corriente Voltaje Potencia Calculada R1 R2 R3 R4 R5 Fuente (25 V) ***** 9.- Mida el voltaje en cada rama y anote los valores en la tabla Compare la potencia consumida por las resistencias (Pc) con la potencia entregada por la fuente (PE) y anote las observaciones. Pc= PE = REPORTE: - Elabore las ecuaciones de malla para el circuito y soluciónelas encontrando los valores de I1, I2 e I3 de malla. Compárelas con los valores de las corrientes de malla medidas en el paso 4. Anote las observaciones.

16 PRACTICA 7: COMPROBACION DEL METODO DE VOLTAJES DE NODO OBJETIVO.- Es comprobar prácticamente el análisis de nodos como un método de solución de circuitos y la relación que existe con la Ley de corrientes de Kirchhoff (LIK). Este método se utiliza mas prácticamente que el método de corriente de malla, debido a que es más fácil medir voltajes que corrientes, y se basa en la ley de corrientes de Kirchhoff (LIK) para la solución de un circuito por el método de voltajes de nodo los pasos a seguir son los siguientes: 1.- Identificar el número de nodos 2.- Asignar un nodo de referencia (V =0) colocando el símbolo de tierra () 3.- Determinar las ecuaciones de nodo (e/r = I) y resolverlas Procedimiento: 1.- En el tablero de nodos arme el siguiente circuito 2.- Tomar como nodo de referencia el nodo d (ed=0) y mida los voltajes de los nodos restantes (ea, eb, ec) ea = eb = ec = 3.- Medir las resistencias y anotar los voltajes en la tabla. 6.- Mida los voltajes en cada rama, anótelos en la tabla y compare los valores con los calculados en el paso Mida las corrientes en cada rama y anote los valores en la tabla.

17 Rama R1 Vrama Irama Prama Ec. De V. de Rama Resistencia Medida Medido Calculado R2 R3 R4 R5 Fuente Calcule la potencia de cada resistencia, la de la fuente y compruebe que la potencia entregada por la fuente (PE) es igual a la potencia consumida por las resistencias (Pc). PE = Pc = REPORTE: Elabore las ecuaciones de voltajes de nodo para el circuito, soluciónelas encontrando los valores de ea, eb, ec. Compare los valores con los medidos en el paso 2.

18 PRACTICA 8: COMPROBACION DEL TEOREMA DE SUPERPOSICION DE EFECTOS OBJETIVO.-Comprobar que tanto la practica como analíticamente se cumple este teorema, y el de aplicar que una fuente de voltaje se elimina cortocircuitándose, ( R = 0). TEOREMA: En cualquier circuito lineal y activo que contenga dos o mas fuentes de voltaje, corriente o ambas. Los efectos de voltaje o corriente sobre cualquiera de sus elementos, también se puede obtener sumando algebraicamente los efectos de cada fuente por separado eliminando las otras fuentes. **Nota.- Una fuente de voltaje se elimina cortocircuitándose (R = 0) y una fuente de corriente se elimina abriéndose ( R = ). 1) Mida las resistencias que utilizara R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = 2) Arme en el tablero de nodos el circuito

19 Este teorema se cumple para todas las resistencias del circuito. En este caso comprobaremos el teorema en R2 y R5 3) Mida el voltaje y la corriente de R2 y R5, tomando la polaridad de los voltajes y la dirección de las corrientes. Como están actuando las dos fuentes le llamaremos efectos totales. VR2 = VR5 = IR2 = IR5 = 4) Elimine la fuente de 20V sustituyéndola por un corto ( R = 0 ). Tomemos el efecto el efecto de la fuente de 25V. Mida el voltaje y la corriente de R2 y R5 tomando en cuenta la polaridad de los voltajes y la dirección de las corrientes. VR2 `= IR2 `= VR5 `= IR5 `= 5) Elimine la fuente de 25V sustituyéndola por un corto ( R = 0 ). Tomemos el efecto el efecto de la fuente de 20V. Mida el voltaje y la corriente de R2 y R5 tomando en cuenta la polaridad de los voltajes y la dirección de las corrientes. VR2 = VR2 = VR5 = VR5 = COMPROBACION DEL TEOREMA VR2 = VR2 ` + VR2 IR2 = IR2 ` + IR2 = + = + VR5 = VR5 ` + VR5 IR5 = IR5 ` + IR5

20 = + = + Con esto comprobamos que el efecto de una fuente más el efecto de la otra, nos da el efecto total. REPORTE I. Por cualquier método de solución (mallas o nodos). Encuentre el voltaje y corriente en las resistencias R2 y R5 VR2 = VR5 = IR2 = IR5 = II.- Elimine la fuente de 20V sustituyéndola por un corto, para tomar el efecto de la fuente de 25V únicamente. Solucione el circuito encontrando el voltaje y la corriente en cada resistencia. VR2 `= VR5 `= IR2 `= IR5 = III.- Elimine la fuente de 25V sustituyéndola por un corto y active la fuente de 20V para tomar su efecto. Solucione el circuito encontrando voltaje y corriente en cada resistencia. VR2 = VR5 = IR2 = IR5 =

21 PRACTICA 9: COMPROBACION DELAS FORMULAS DE TRANSFORMACION ESTRELLA- DELTA, DELTA-ESTRELLA OBJETIVO.- Comprobar que en cualquier circuito que contenga cargas (resistencias) conectadas en estrella o en delta al transformarlas, las cargas ajenas a dicha transformación no sufren ningún cambio en su voltaje ni corriente Una conexión estrella se caracteriza en tener tres cargas conectadas a un nodo común y en el extremo de cada una de ellas tendremos un nodo diferente a los demás del estrella Una conexión delta se caracteriza en tener tres cargas conectadas en forma de delta o triángulo y la corriente que circula por cada una de ellas debe de ser diferente ESTRELLA DELTA APLICACIÓN DE LAS TRANSFORMACIONES: en la solución de cargas equivalentes algunas veces nos encontramos con cargas en posiciones diferentes a serie y paralelo, estás pueden ser estrella o delta, al simplificar estos circuitos se hace necesario efectuar transformaciones de estrella a delta o viceversa Otra de las aplicaciones es cuando se requiere reducir de dos pares de terminales con el objeto de trabajar con un circuito más simple Existen ecuaciones para transformar de un circuito estrella en un delta equivalente y otras para transformar de un delta en un estrella Para el desarrollo de esta práctica los pasos a seguir son los siguientes: 1.-Mida las resistencias que utilizará R1= R2= R3=

22 R4= R5= 2.-En el tablero de nodos arme el siguiente circuito 3.- Seleccione la transformación que desea realizar: R1, R2, R3 de Y Δ, R3, R4, R5 de Y Δ, R1, R3, R4 de Δ Y o R2, R3, R5 Δ Y: Mida el voltaje y la corriente en las resistencias que no van a intervenir en la transformación llamándolas Rx y Ry. VRx= IRx= VRy= IRy= 4.- Con las formulas de transformación calcule los valores de las resistencias de acuerdo a la transformación escogida y llámeles Ra= Rb= Rc= 5.- ajuste los potenciómetros a estos valores. 6.- Desconecte las resistencias que intervinieron en la transformación y conecte los potenciómetros Ra, Rb, Rc. En posición contraria a la seleccionada en el paso 3 7.-Mida el voltaje y la corriente en las resistencias que no intervinieron en la transformación. VRx= IRx= VRy= IRy= COMPROBACIÓN.- Compare los valores de los voltajes y corrientes medidas en Rx y Ry en el paso 3. Concluimos, como estas resistencias no intervienen en la transformación, no se vieron afectadas, ya que la transformación fue por su equivalente. VRx = VRx VRy = VRy

23 IRx = IRx IRy = IRy VRx= VRx= VRy= VRy= IRx= IRx= IRy= IRy= Reporte Por el método de corrientes de malla o el voltaje de nodo calcule: 1.- Del circuito original, el voltaje y la corriente de las resistencias escogidas como Rx y Ry VRx= IRx= VRy= IRy= 2.- Con los valores Ra, Rb, Rc calculados en el paso 4 y conectados en el circuito transformado. VRx= IRx= VRy= IRy= Compare los resultados y anote sus conclusiones.

24 PRACTICA 10: COMPROBACION DEL TEOREMA DE THEVENIN OBJETIVO.-Es reducir entre un par de terminales, un circuito que este compuesto por varios elementos lineales y energizado con una o mas fuentes de voltaje, corriente o combinadas; por un circuito mas simple, constando este únicamente de una fuente de voltaje en serie con un elemento lineal pasivo ( resistencia ). En su teoría este teorema nos dice: En cualquier circuito que este compuesto por elementos lineales y activo (energizado con una o mas fuentes de voltaje, corriente o ambas) le podemos obtener su equivalente Thevenin entre un par de terminales, siempre y cuando pongamos una fuente de voltaje en serie con un elemento lineal pasivo ( resistencia ). CIRCUITO ORIGINAL CIRCUITO EQUIVALENTE THEVENIN La fuente de voltaje del circuito Thevenin (VTH) es el voltaje que tiene el circuito original entre las terminales A y B (VAB) y el elemento lineal pasivo. (RTH) es la resistencia equivalente entre las terminales A y B del circuito original (RAB) eliminando las fuentes. Nota: Una fuente de voltaje se elimina cortocircuitándose y una fuente de corriente abriéndose. Para el desarrollo de esta práctica los pasos a seguir son los siguientes: 1.-Mida la resistencia que va a utilizar: R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 =

25 2.- Arme en el tablero de nodos el circuito de la siguiente figura: 3.- Coloque entre las terminales A y B del circuito original una carga ( RL ) y mida la corriente Ix y el voltaje Vx. Esto es con el fin, de revisar el efecto que el circuito original produce sobre una carga conectada entre las terminales A y B. Ix = Vx = 4.- Desconecte la carga. Debido a que el circuito equivalente Thevenin esta compuesto de una fuente de voltaje igual al voltaje entre terminales A y B del circuito original (VTH) mida este voltaje. VA B = VTH = 5.- Elimine la fuente de 35 Volts, sustituyéndola por un corto circuito ( R = 0 ). Debido a que el circuito Thevenin también esta compuesto de una resistencia igual a la resistencia equivalente entre las terminales A y B del circuito original. Mida esta resistencia. RAB = RTH = 6.-Con estos valores (VTH y RTH). En el tablero de nodos arme el circuito equivalente Thevenin. Ajustando la fuente de voltaje al valor del VTH obtenido en el paso 4 y un potenciómetro igual al de RTH obtenido en el paso 5.

26 RTH VTH CIRCUITO EQUIVALENTE THEVENIN CARGA 7.- Conecte al circuito Thevenin entre las terminales a y b la misma carga ( RL ) utilizada en el paso 3 y mida Iy y Vy. Estos son los efectos de voltaje y corriente entregados por el circuito Thevenin sobre la carga. Iy = Vy = 8.- Compare las lecturas obtenidas en el paso 3 con las del paso 7. Ix = Iy Ix = Iy, Vx = Vy Vx = Vy =, = 9.- Mida la Resistencia que utilizo como carga: RL = COMPROBACION ANALITICA Para realizar esto los pasos a seguir son los siguientes: I. Con los valores de las resistencias medidas en el paso 1 y el circuito original: Calcule por cualquier método de solución el voltaje entre las terminales A y B. V A B = VTH = II.- Elimine la fuente de 35 Volts, sustituyéndola por un corto circuito y calcule la resistencia equivalente del circuito entre las terminales A y B. Req A B = RTH =

27 III.- Con los valores obtenidos en el paso I y II tenemos el circuito equivalente Thevenin RTH = VTH = CIRCUITO THEVENIN IV.- Coloque entre las terminales a y b del circuito Thevenin, una resistencia de valor de RL medida en el paso 9 y calcule la corriente y el voltaje en esta resistencia. Vy = Iy = V.- Coloque entre las terminales A y B del circuito original, una resistencia del mismo valor que la del paso anterior y por cualquier método de solución de circuitos (mallas o nodos) calcule la corriente y el voltaje en esta carga (RL). Vx = Ix = Compare estos valores y Anote sus observaciones.

28 PRACTICA 11 COMPROBACION DEL TEOREMA DE RECIPROCIDAD OBJETIVO: Analizar prácticamente el procedimiento a seguir para determinar la linealidad de un circuito eléctrico. EN SU TEORIA ESTE TEOREMA NOS DICE: En cualquier circuito que este compuesto de elementos lineales (resistencias) y pasivos (desenergizado). Al aplicarle un voltaje entre un par de terminales cualquiera y en otro, obtener su corriente. Invirtiendo la operación, si la corriente no varia, esto significa que cumple con el teorema (circuito compuesto únicamente de elementos lineales) y si la corriente varia; significa que el circuito esta compuesto de uno o mas elementos no lineales (dispositivos electrónicos). PARA EL DESARROLLO DE NUESTRA PRACTICA LOS PASOS A SEGUIR SON LOS SIGUIENTES: 1.- Mida las resistencias que va a utilizar: R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = 2.- Arme en el tablero de nodos el siguiente circuito: 3.- Abra cualquier rama del circuito y conéctele un voltaje (35Volts). En otra rama del mismo mida la corriente. Ix =

29 4.- Intercambie los aparatos, conectando los aparatos, conectando la fuente ( 35 Volts ) en la rama donde se midió la corriente y el amperímetro en la que se aplico el voltaje. Mida esta corriente. Iy = 5.- Compare las corrientes medidas en el paso 3 y 4. Si estos valores son iguales significa que el circuito cumple con el teorema de reciprocidad y por lo tanto el circuito es lineal. Si no son iguales significa que no cumple con el teorema por lo tanto el circuito no es lineal. Ix = Iy = 6.- Desconecte cualquier Resistencia y substitúyala por un elemento electrónico (DIODO). 7.- Efectué de nuevo los pasos 3 y 4. Iy = Ix = Anote sus observaciones.

30 COMPROBACION ANALITICA PARA REALIZAR ESTO LOS PASOS SON LOS SIGUIENTES: I. Con los valores de las resistencias obtenidas en el paso 1 y energizado la rama abierta en el paso 3 con 35 volts, calcule la corriente en la rama donde conecto el amperímetro ( paso 3 ). Ix = II Aplicándole al circuito 35 volts en la rama donde se conecto el amperímetro (paso 3). Calcule la corriente en la rama donde se encontraba la fuente anteriormente. Iy = III. Compare los valores de las corrientes calculados en los pasos I y II. IV. Anote sus observaciones.

31 PRACTICA 12 PARAMETROS r. OBJETIVO.- Es la aplicación de parámetros r para determinar el circuito el circuito equivalente T el cual es una estrella con cuatro terminales. Los parámetros r son constantes en ohms que se utilizan para simplificar circuitos lineales y pasivos entre dos pares de terminales. CIRCUITO ORIGINAL CIRCUITO EQUIVALENTE T Estos parámetros se obtienen de la siguiente manera: a) El parámetro de entrada r11 = V1 / I1cuando I2 = 0 Es la Resistencia equivalente de entrada ( Req. a b ) cuando la salida esta abierta ( R c d = ). a) El parámetro de salida r22 = V2 / I2cuando I1 = 0 Es la Resistencia equivalente de salida (Req. c d) cuando la entrada esta abierta (R a b = ). b) Para obtener el parámetro intermedio que es el que relaciona salida con entrada o viceversa. r21 = r12 = V2 / I1.

32 Se aplica una corriente de cualquier valor ( I1 ) entre las terminales de entrada ( a b) y calculamos el voltaje ( V2 ) entre las terminales de salida abiertas, estos valores nos dan el parámetro intermedio. r21 = r12 = V2 / I1. Con estos parámetros obtenemos las resistencias que componen el circuito equivalente T R1 = r11 - r12 R2 = r21= r12 R3 = r22 - r21 PARA EL DESARROLLO DE ESTA PRACTICA LOS PASOS A SEGUIR SON LOS SIGUIENTES. 1.- Mida las resistencias que va a utilizar en el circuito original. R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 2. En el tablero de nodos, arme el siguiente circuito (circuito original). 3.- Mida la resistencia equivalente de entrada ( Req A B) con las terminales de salida abiertas. r11 =Req A B = 4.- Mida la resistencia equivalente de salida ( Req. C D) con las terminales de entrada abiertas. r22 =Req C D =

33 5. Para obtener el parámetro r21 = r12, aplique entre las terminales de entrada ( A B ) un voltaje cualquiera (V1 = 25 volts ) y mida el voltaje en las terminales de salida ( V2 ) así como la corriente que entrega la fuente de voltaje ( I1 ). V2 = I1 = r21 = r12 = V2 / I1 = / = 6. Con estos parámetros calcule los valores de las resistencias que componen el circuito equivalente T. R1 = r11 r21 = = / = R2 = r12 = R3 = r22 r21 = = / = 7. Utilizando los potenciómetros ajustados a los valores de R1, R2 y R3, en el tablero de nodos arme el circuito T. 8.-Para comprobar que el circuito original y el T son equivalentes: Coloque en las terminales C D del circuito original una resistencia de carga cualquiera ( RL ) aplicándole a este, entre las terminales de entrada ( A y B ) un voltaje ( V A B = 25 volts ). Mida la corriente y el voltaje en la carga. VRL =, IRL = 9.- Coloque la misma carga ( RL ) entre las terminales de salida ( C D ) al circuito T aplicándole a este entre las terminales de entrada ( A y B) el mismo voltaje que al circuito original ( V A-B = 25 volts ). Mida la corriente y el voltaje en la carga. VRL` =, IRL` =

34 10. Mida el valor de la resistencia de la carga que utilizo. RL = 11.- Compare los valores medidos en el paso 8 y 9. Anote sus observaciones. COMPROBACION ANALITICA Con los valores de las resistencias medidas en el paso 1 y el circuito original. Para obtener los parámetros desarrollemos los siguientes pasos: I. Calcule la resistencia equivalente entre las terminales A y B con la salida ( C D ) abierta. r11 =Req A B = II. Calcule la resistencia equivalente entre las terminales de entrada C y D con la entrada ( A B ) abierta r22 =Req C D = III. Aplique al circuito una corriente cualquiera entre las terminales de entrada A y B (I1 = 5 amp. ) y calcule el voltaje entre las terminales de salida ( C D ). V C- D = V2 = Con esto obtenemos el parámetro intermedio r21 = r12 = V2 / I1 = = / = IV. Con los valores de los parámetros obtenidos en los pasos anteriores calcule las resistencias que componen el circuito equivalente T. R1 = r11 r21 = = R2 = r21 = R3 = r22 r21 = =

35 V. Aplíquele al circuito original un voltaje cualquiera en las terminales de entrada ( A y B ) y calcule la corriente en una resistencia de cualquier valor ( puede ser de cero ohms ), colocada en las terminales de salida ( C D ). IRL = VI. VII. Aplicando al circuito equivalente T, el mismo valor de el voltaje que el del paso V entre las terminales de entrada (A B ) y colocándole entre C y D una resistencia de carga igual a la utilizada en el paso V calcule: en esta resistencia la corriente. IRL` = Compare estos valores y Anote sus observaciones.