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• Joel Alvinagorta

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“UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS” Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA

FIEEUNMSM

“Laboratorio Circuitos Eléctricos I” “EXPERIENCIAS N°7”

PROFESOR: . Isaac Valderrama Romero INTEGRANTES: . Alvinagorta Huanquis, Joel . Vila Valenzuela Johan Enrique

Lima-Perú 2020

EXPERIENCIA N°7 III. INFORME PREVIO 1. Defina un tripolo y sus aplicaciones Un tripolo hace referencia al número de hilos de fase o polos que puede conectar o desconectar. A este término se le usa en referencia a interruptores y otros mecanismos. Sus aplicaciones abarcan las equivalencias delta y estrella y circuitos involucrados con el puente Wheatstone.

2. Explique la utilidad de los Puentes de Wheatstone Para determinar el valor de una resistencia eléctrica bastaría con colocar entre sus extremos una diferencia de potencial (V) y medir la intensidad que pasa por ella (I), pues de acuerdo con la ley de Ohm, R=V/I. Sin embargo, a menudo la resistencia de un conductor no se mantiene constante si no va variando, por ejemplo, con la temperatura y su medida precisa no es tan fácil. Evidentemente, la sensibilidad del puente de Wheatstone depende de los elementos que lo componen, pero es fácil que permita apreciar valores de resistencias con décimas de ohmio. IV. PROCEDIMIENTO Mediante la técnica de transformación Delta-Estrella halle la intensidad de corriente, I, entregada por la fuente de poder del circuito mostrado en la figura 7.1. A continuación realice su simulación e implementación. Complete la tabla 7.1

En el siguiente circuito juntamos los puntos de los nodos iguales para formar los triangulos donde operaremos la transformacion delta estrella en el triangulo A−B−C y X −Y −Z En eltriangulo A−B−C

( 470 ) . ( 1000 ) =135,45 Ω 470+1000+ 2000 (2000).( 1000) Rb= =576.37 2000+1000+ 470 ( 470 ) . ( 2000 ) Rc= =270,89 Ω 470+1000+2000 Ra=

R 3=470 Ω R 4=1 KΩ R 5=2 KΩ , R 6=2 KΩ R 7=1 KΩ R 8=1 KΩ

En eltriangulo X −Y −Z

( 2000 ) . ( 1000 ) =500 Ω 2000+ 1000+ 1000 ( 2000 ) . ( 1000 ) Ry= =500 Ω 2000+1000+ 2000 1000 . 1000 Rz= =250 4000 Rx=

Las resistencia Rb y Rz no se tomara en cuenta porque estas quedan fuera del circuito cerrado por lo tanto no habra Intensidad , como conclusion trabajaremos con las resistencia Ra , Rc , Rx y Ry de la Conversion delta−estrella

Luego de hallar Ra , Rc , Rd y ℜ, loscuales están en serie siendo su equivalente Ra+ Rc+ Rd+ ℜ=1406.34 Ω La resistenciaequivalente de la transformacion queda en paralelo con laresistencia R 2=2 k y luegoquedaria en serie con R 1 Y R 9 R Eq=1000+

( 1406.34 ) . ( 2000 ) +1000 1406.34+2000

R Eq =2825.72 Ω Ahora hallamosla Intensidad del circuito despues de haber obtenido la resistencia equivalente del sistema V =I . R Eq 20 v=I . ( 2825.72 ) I S=7.08 mA

El circuito simulado en circuit edit simulator corrobora los resultados teóricos encontrados

I (mA) Valor teórico

7.08mA

Valor simulado

7.08mA

Encontrar la expresión para medir la resistencia Rx en el circuito de la figura 7.2. Considere la resistencia interna del instrumento

Considere que Rx = 20KΩ nominalmente. Mida su valor usando un multímetro. Luego implemente el circuito mostrado en la figura 7.2. Ajuste la resistencia del potenciómetro de tal manera que la tensión entre los puntos B y C sea 0. Entonces halle Rx utilizando la expresión hallada en el paso 2. Complete la tabla 7.2

Para calcular el valor de la resistencia Rx necesitamos usar el puente de wheatstone que nos dice acerca de comohallar una resistencia en particular obviando el ohmetrousando solo las demas resistencia y el voltimetro que necesariamente debe marcar 0 comoeste caso Usaremos divisor de tension para calcular la diferencia de volatje entre los puntos B Y C

Para hallar el voltaje usaremos divisor de tensión en V b y V c

V b=

V s( Rx ) V s ( 45 % 20 k ) V c= 45 % 20 k +2 k R x +4.7 k

V b −V C =

V s ( Rx ) V s( Rx ) V s ( 45 % 20 k ) V s ( 45 % 20 k ) − =0 → = 45 % 20 k + 2 k R x +4.7 k 45 % 20 k+ 2 k R x +4.7 k

Rx 9000 = → 9 k . R x +42300 k =11 k R x → R x =21.15 k 11000 Rx + 4.7 k

Valor nominal de Rx (KΩ) Valor de Rx hallado usando el Puente de Wheatstone (KΩ)

20k Ω 21.15kΩ

V. CUESTIONARIO 1. ¿De qué depende la exactitud de las mediciones de resistencia utilizando un puente de Wheatstone? La exactitud y la precisión con la que determinemos el valor de Rx con el puente de Wheatstone depende de los siguientes factores. - De la exactitud y precisión de las otras 3 resistencias que constituyen el puente. Ya que Rx está dada por la expresión.

Rx= -

-

R 1 + R2 R3

De los valores de las resistencias de precisión R1 + R 3 y cuando menores sean los valores nominales de dichas resistencias, mayores serán las corrientes en el circuito y más fácil será detectar variaciones de la misma De la sensibilidad del multímetro, a mayor sensibilidad del multímetro se podrá apreciar mejor la corriente y se podrá ajusta las resistencias con mayor precisión.

2. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del uso de puentes de Wheatstone? - Una de sus ventajas es que es un circuito eléctrico que tiene una gran precisión para medir resistencias. - Una desventaja es que las resistencias tienen una tolerancia, eso hace que las medidas de tensión no sean al 100% exactas. 3. ¿En qué ámbitos se utilizan los puentes de Wheatstone? -

Aplicación del puente de Wheatstone para la localización de fallas en líneas de distribución Aplicación del puente de Wheatstone en sensores de temperatura y presión. Aplicación del puente de Wheatstone en galgas extensiométricas. Aplicación del puente de Wheatstone para determinar el valor absoluto de una resistencia mediante comparación con otra resistencia conocida.

VI. OBSERVACIONES El puente de Wheatstone es de gran utilidad, pero hay otras variantes que se pueden usar para medir diferentes tipos de resistencias en función a sus ventajas. Algunas son: -

Puente de Carey Foster, para medir pequeñas resistencias. Puente de Kelvin, para medir pequeñas resistencias de cuatro terminales. Puente de Maxwell, para medir impedancias.