Facultad de Tecnología Informática Ingeniería en Sistemas Informáticos Matéria: Electromagnetismo- Estado sólido I Trabajo Práctico N 2 Circuitos Eléctricos Ley de Ohm Alumnos: MARTINO, Ariel GARIGLIO, Gustavo SILVA, Fabián LLAMANZARES, Martín FARÍAS, Federico Alberto Comisión : 4 B Sede : Centro Turno : Noche Profesores : Sola / Vallhonrat
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Desarrollo de la práctica: Resistencias seleccionadas: Referencias Valor Colores Imagen R1 360 Ω naranja, azul, marrón, dorado R2 3K6 Ω naranja, azul, rojo, dorado R3 1K8 Ω marrón, gris, rojo, dorado Medición de Valores en circuito real (Protoboard). 1. Circuito N 1 Calculo de resistencia total Valores Calculados R1= 360 Ω / R2= 3K6 Ω / R3= 1K8 Ω RT = R1 + R2 + R3 RT = 360 Ω + 3600 Ω + 1800 Ω RT = 5760 Ω Calculo de valor máximo de tensión Datos I = 80 ma R= 5760 Ω Aplico Ley de Ohm V = I.R V = 80 ma. 5760 Ω V = 460.8 V Electromagnetismo Estado Sólido I 4
Análisis y mediciones para 4 tensiones diferentes. Circuito N 1 Tensión [Volts] Intensidad [ma] 20 3,47 15 2,9 10 1,92 5 1 0 0 Gráfico de I en función de V Análisis del circuito realizado con el simulador Electronics Workbench 5.12 Electromagnetismo Estado Sólido I 5
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Circuito N 1 EWB Tensión [Volts] Intensidad [ma] 20 3,437 15 2,578 10 1,719 5 0,8325 0 0 2. Circuito N 2 Calculo de resistencia total Valores Calculados R1= 360 Ω / R2= 3K6 Ω / R3= 1K8 Ω R2 // R3 = R3. R2 R2 + R3 = 1200 Ω RT = 360 Ω + (R2 // R3 ) = 1560 Ω Calculo de valor máximo de tensión Datos I = 80 ma R= 1560 Ω Aplico Ley de Ohm V = I.R V = 80 ma. 1560 Ω V = 124.8 V Análisis y mediciones para 4 tensiones diferentes. Electromagnetismo Estado Sólido I 7
Circuito N 2 Tensión [Volts] Intensidad [ma] 20 12,06 15 9,22 10 8,4 5 4,18 2 1,65 0 0 Gráfico de I en función de V Análisis del circuito realizado con el simulador Electronics Workbench 5.12 Electromagnetismo Estado Sólido I 8
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Circuito N 2 EWB Tensión [Volts] Intensidad [ma] 20 12,82 15 9,615 10 6,41 5 3,205 2 1,282 0 0 Electromagnetismo Estado Sólido I 10
3. Circuito N 3 Calculo de resistencia total Valores Calculados R1= 360 Ω / R2= 3K6 Ω / R3= 1K8 Ω Rs = R1 + R2 = 3960 Ω RS // R3 = R3. Rs Rs + R3 = 1237,5 Ω RT = 360 Ω + (Rs // R3 ) = 1560 Ω RT = 1597,5 Ω Calculo de valor máximo de tensión Datos I = 80 ma R= 1597,5 Ω Aplico Ley de Ohm V = I.R V = 80 ma. 1597,5 Ω V = 127.8 V Análisis y Mediciones para 4 tensiones diferentes. Circuito N 3 Tensión [Volts] Intensidad [ma] 20 16,93 15 12,6 10 9 5 4 2 1,4 0 0 Electromagnetismo Estado Sólido I 11
Gráfico de I en función de V Análisis del circuito realizado con el simulador Electronics Workbench 5.12 Electromagnetismo Estado Sólido I 12
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Circuito N 3 EWB Tensión [Volts] Intensidad [ma] 20 16,16 15 12,12 10 8,081 5 4,04 2 1,616 0 0 Conclusiones Generales: En base a los resultados obtenidos y comprobándolos con los valores esperados verificamos que se cumple la ley de Ohm y que las pequeñas variaciones se deben a que los circuitos no son ideales. En los gráficos en los que se representa la Intensidad de corriente en función de la tensión aplicada al circuito, podemos ver claramente que a medida que aumentamos la tensión de alimentación la corriente aumenta en una proporcionalidad dada por la resistencia equivalente del circuito. Esto último corrobora lo enunciado en la Ley de Ohm: V [Volts] = I [Amperes] x R [Omhs] I [Amperes] = V [Volts] / R [Omhs] 2,5 2 2 Intensidad [ ma] 1,5 1 0,5 0,5 1 1,5 0 0,1 0 0 5 10 15 20 25 Tensión [V] Electromagnetismo Estado Sólido I 14
La resistencia total de los circuitos cambia si se intercambian las posiciones de los resistores dado que al cambiar dichas posiciones cambia el circuito. La resistencia total o equiválete depende del tipo de conexión que exista entre los resistores, estos pueden estar conectados en serie o en paralelo. A continuación detallamos como se obtiene la resistencia equivalente: Suma de resistencias en Serie: Suma de resistencias en Paralelo: R equivalente = R1 + R2 + R3 Un circuito Serie-Paralelo contiene combinaciones de elementos conectados en serie y en paralelo, y por lo tanto reúne las propiedades de ambos tipos de circuito. Para realizar el análisis y calcular la resistencia equivalente de utilizara una combinación de las dos técnicas. En el caso del circuito N 1 las 3 resistencias están conectadas en serie, para realizar el análisis del circuito realizamos la suma algebraica de los tres valores de las mismas y obtenemos el valor de la resistencia equivalente del circuito. En el caso del circuito N 2 la resistencia R2 y R3 se encuentran en paralelo y R1 esta conectada en serie al nodo de conexión de R2 y R3. Para realizar el cálculo, primero realizamos la suma de las resistencias en paralelo y luego sumamos la resultante a la R1 y de esta forma tenemos la resistencia equivalente. En el caso del circuito N 3 las resistencias R1 y R2 están es serie y la resultante de estas dos esta en paralelo con la R3. Por lo tanto primero calculamos la resultante de R1 y R2 en serie y luego hacemos el cálculo en paralelo con la R3. Como conclusión de la experiencia realizada para los tres circuitos evaluados podemos afirmar que si se intercambian las posiciones de los resistores cambia la resistencia total de los circuitos. Electromagnetismo Estado Sólido I 15