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• Jonathan Piñarcaja

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR Facultad: Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática

Fecha de inicio: 2018-10-23

Carrera: Ingeniería Civil

Fecha de entrega: 2018-10-30

Paralelo: 1

Asistente: Lic. Claudia Tonato

Docente: Msc. Luis Guerra

Informe Nº: 5

Nombre: Otavalo Caiza Bryan Andres TEMA: Circuito divisor de voltaje en corriente continua. OBJETIVOS: 1. Identificar los elementos y funciones que existen en un circuito eléctrico de corriente continua con resistencias asociadas en serie. 2. Armar un circuito divisor de voltaje de dos y tres resistencias. 3. Encontrar la resistencia equivalente de una combinación enserie; con dos y tres resistencias, identificar la diferencia al incrementar resistencias.

Circuito divisor de voltaje en corriente continua Otavalo Caiza Bryan Andres Universidad Central del Ecuador [email protected]

RESUMEN El presente artículo nos da a conocer información tanto teórica como experimental acerca de los circuitos divisores de voltaje en corriente continua, así como los componentes de un circuito eléctrico y las diferentes funciones que realiza cada componente dentro del él. También nos ayuda a identificar los elementos y funciones que existen en un circuito eléctrico de corriente continua con resistencias asociadas en serie. Nos indica como armar un circuito divisor de voltaje de dos y tres resistencias. Nos da a conocer las diferencias entre corriente alterna y corriente continua, además de las diferentes simbologías de la resistencia. Nos indica cómo encontrar la resistencia equivalente de una combinación en serie con dos y tres resistencias y a identificar la diferencia al incrementar dichas resistencias.

Palabras clave: Resistencia – corriente - voltaje

ABSTRACT The present article gives us to know both theoretical and experimental information about voltage dividing circuits in direct current, as well as the components of an electrical circuit and the different functions performed by each component within it. It also helps us to identify the elements and functions that exist in a DC electric circuit with resistors associated in series. It tells us how to build a voltage divider circuit of two and three resistors. It reveals the differences between alternating current and direct current, as well as the different resistance symbologist. It tells us how to find the equivalent resistance of a combination in series with two and three resistors and to identify the difference when increasing these resistances. Keywords: Resistance – current - voltage

INTRODUCCIÓN

los interruptores, conmutadores y pulsadores. (Xuntaedu, 2015)

Elementos de un circuito eléctrico y su Elementos de protección: Son los elementos

función.

encargados de proteger al resto de los elementos Generalmente los circuitos eléctricos constan

del circuito de corrientes elevadas o fugas.

de:

(Xuntaedu, 2015)

Generadores:

Son

los

elementos

que

transforman cualquier forma de energía en

Definición de resistor eléctrico, simbología, formas de combinación de resistencias.

energía eléctrica, es decir, los generadores suministran energía eléctrica al circuito.

Definición: Se denomina resistor o resistencia

(Xuntaedu, 2015)

al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada

Receptores: Son los elementos encargados de

entre dos puntos de un circuito. (Fisicalab,

convertir la energía eléctrica en otro tipo de

2012)

energía útil de manera directa, como la lumínica, la mecánica. (Xuntaedu, 2015) Conductores: Son los elementos que conectan los distintos elementos del circuito permitiendo el flujo de electrones. (Xuntaedu, 2015) Elementos de control y mando: Son los dispositivos usados para dirigir o interrumpir el paso de la corriente. Los más importantes son

Simbología:

Combinación: La unión de resistencias la podemos hacer de dos maneras, ya sea en circuito en serie o en paralelo. En un circuito en serie las resistencias se colocan una seguida de la otra de tal modo que la corriente deberá fluir primero por una de ellas para llegar a la siguiente, esto implica que el valor de la resistencia total del circuito sea la suma de todas ellas. (Fisicalab, 2012) En un circuito en paralelo las resistencias se colocan de manera que la corriente eléctrica llega a todas las resistencias a la vez, aunque la intensidad de la corriente es mayor por el resistor de menor valor. (Fisicalab, 2012) Figura 1. Simbología de resistencias [𝟏]

Hay casos en que se combinan resistencias en serie y en paralelo a la vez, estos son llamados circuitos combinados, y para obtener el valor total de la resistencia se resuelve separándolos en mallas. (Fisicalab, 2012) Diferencias entre corriente continua y alterna. La corriente continua (DC) es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial en la misma dirección, a diferencia de la corriente alterna (AC) que la magnitud y dirección varían cíclicamente. (Electricasas, 2015) La forma de onda de la corriente alterna es la de una onda senoidal, mientras que la onda de la corriente continua es una línea recta constante. (Electricasas, 2015)

Figura 2. Simbología de resistencias [𝟐]

Características de una combinación de resistencias en serie en un circuito eléctrico. 𝑷=

En un circuito en serie las resistencias se colocan una seguida de la otra de tal modo que

𝑽𝟐 𝑹

Donde:

la corriente deberá fluir primero por una de ellas para llegar a la siguiente, esto implica que el

𝑃 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 (𝑊)

valor de la resistencia total del circuito sea la

𝑉 = 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 (𝑉)

suma de todas ellas, y la intensidad de corriente

𝑅 = 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝛺)

que atraviesa a cada una de ellas es la misma. 𝑷 = 𝑰𝟐 ∗ 𝑹

(Fisicalab, 2012) Circuito equivalente de una combinación de resistores en serie. El

valor

de

la resistencia

Donde: 𝑃 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 (𝑊)

equivalente a

las resistencias conectadas en serie es igual a la suma de los valores de cada una de ellas. En este

𝑅 = 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝐴) 𝐼 = 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 (𝐴) Unidades del S.I.

caso la corriente que fluye por las resistencias es la misma en todas. (Porfesor en línea, 2015)

𝑃 = 𝑉 (𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜) ∗ 𝐼 (𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜)

Potencia eléctrica, definición, ecuaciones,

𝑃 = 𝑉𝑎𝑡𝑖𝑜 (𝑊)

unidad de medida en el S.I.

MATERIALES Y MÉTODOS Definición: Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo, es decir, la

1. Tres resistencias de carbono.

cantidad de energía entregada o absorbida por

2. Fuente de corriente continua.

un elemento en un tiempo determinado.

3. Voltímetro A = ± 0,1 (V)

(Ecured, 2013)

4. Amperímetro A = ± 0,5 (mA) 5. Juego de conductores.

Ecuaciones: La metodología consiste en: 𝑷=𝑽∗𝑰 1. Utilizando el código de colores determinar Donde:

el valor de cada resistencia y registrar en las tablas.

𝑃 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 (𝑊)

2. Armar el circuito de acuerdo con la

𝑉 = 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 (𝑉)

ilustración 1, utilizando dos y luego tres

𝐼 = 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 (𝐴)

resistencias.

3. Para el circuito con dos resistencias,

DISCUSIÓN

manipular los controles de la fuente hasta leer en el amperímetro 15 mA. Registrar la

Cuestionario:

lectura del voltímetro en la Tabla 1. 4. Desconectar el voltímetro y ubicar en los terminales de cada resistencia, registrar el valor que indica en cada una de ellas.

1. Que magnitud física representa la relación V/I, ¿Qué unidad de medida S.I. le corresponde?

Registrar los valores encontrados en la

La magnitud física que representa dicha

Tabla 1.

relación es la resistencia (Ω)

5. Repetir

las

actividades

anteriores

combinando tres resistencias en serie y registrar los valores medidos en la Tabla 2.

RESULTADOS

Unidades del S.I. Ω (ohm) 2. Comparar el voltaje o caída de potencial total de la combinación de las resistencias

Tabla Nº1 Resistencias

con la suma de voltajes parciales, escribir N 1 2 3

R Código (Ω) 100 330 220

R Multímetro (Ω) 125 350 242

R Calculado (Ω) 90 320 330

Tabla Nº2 Circuito con 3 resistores.

una conclusión. Se puede decir que el voltaje equivalente es igual a la sumatoria de voltajes en el circuito en este caso el voltaje de la sumatoria parcial se asemeja al medido en serie. 3. Comparar la suma de las resistencias parciales con el valor obtenido utilizando

R (Ω) R1= 100 R2= 330 R3= 330 Medido en serie Total

V (V) 0,9 3,2 3,3

I V/I (A) V/A 0,01 90 0,01 320 0,01 330

7,3

0,01 820

ƩR Parciales (Ω)

ƩV Parciales (V)

740

7,4

los valores totales, establecer como son entre ellos y plantear una conclusión para la combinación de resistencias. El valor de la resistencia total medida de la combinación de resistencias es de 820, mientras que el de la sumatoria parcial de resistencias es 740 teniendo un error del 12 % entre estos valores, debido a que las resistencias ya tienen bastante tiempo de uso tiende a aumentar la resistencia por ello la resistencia medida en serie es mayor a la parcial.



La relación del V/I representa la resistencia de acuerdo con la Ley de Ohm.

4. Comparar el valor de la potencia



eléctrica entregada por la fuente con la

En la configuración en serie la intensidad es la misma, el voltaje final es igual a la

potencia eléctrica disipada en cada

sumatoria de los voltajes del circuito al

resistor, deducir y generalizar la relación

igual que la resistencia final es igual a la

entre ellas.

sumatoria de las resistencias.

5. Dibujar el circuito equivalente aplicando el concepto de resistencia equivalente, para las dos y tres resistencias utilizadas, registrar los valores experimentales. Circuito con 3 resistencias.



La corriente continua entre dos puntos de distinto potencial van en la misma dirección, a diferencia de la corriente alterna que la magnitud y dirección varían cíclicamente.

REFERENCIAS Ecured. (2013). Obtenido de https://www.ecured.cu/Potencia_el% C3%A9ctrica Electricasas. (2015). Corrientes eléctricas. Obtenido de http://www.electricasas.com/diferenc ias-entre-corriente-continua-ycorriente-alterna/ 6. Explicar cómo y en cuánto cambiaron las magnitudes eléctricas medidas al pasar de dos a tres resistencias combinadas.

CONCLUSIONES 

Al utilizar un resistor que ya ha tenido mucho tiempo de uso, los valores de resistencia del resistor tienden a aumentar lo cual genera que el valor medido en el sistema sea mayor.

Fisic. (2015). Resistencia. Obtenido de https://www.fisic.ch/contenidos/elect ricidad/ley-de-ohm-y-resistencia/ Fisicalab. (2012). Resistencias. Obtenido de https://www.fisicalab.com/apartado/ asociacion-de-resistencias#contenidos Porfesor en línea. (2015). Resistencia equivalente. Obtenido de http://www.profesorenlinea.cl/fisica/ Electricidad_Resistencia_equivalente. html [1], [2]Simbología eléctrica. (2015). Simbología elétrica. Obtenido de https://www.simbologiaelectronica.com/simbolos-electricoselectronicos/simbolos-resistenciaselectricas.htm

Xuntaedu. (2015). Eléctrica. Obtenido de https://www.edu.xunta.gal/centros/c afi/aulavirtual2/mod/page/view.php?i d=25243