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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE FÍSICA LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL II FS0311 Informe: Circuitos en Serie y Paralelo Grupo 10 Mesa #10 REALIZADO POR:

B70673: María Laura Arias Hernández B61574: Joel Carvajal Ramírez PROFESOR: EMILIO RODRIGUEZ MOLINA VIERNES 15 DE NOVIEMBRE DE 2019 II-19

Índice Resumen .................................................................................................................... 3 Objetivos .................................................................................................................... 3 Equipo ........................................................................................................................ 3 Marco Teórico ............................................................................................................ 4 Procedimiento............................................................................................................ 6 Resultados ................................................................................................................. 7 Análisis y Discusión.................................................................................................. 8 Conclusiones ............................................................................................................. 8 Referencias ................................................................................................................ 8

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Resumen

En el laboratorio “Circuitos en Serie y Paralelo”, tomado de Figueroa, R. (2019) se procederá a partir de la construcción de una serie de circuitos (en serie y paralelo) la obtención de ciertas magnitudes para su análisis.

Objetivos

• Evaluar experimentalmente las reglas de Kirchhoff. • Formular el algoritmo mediante el cual se obtiene la resistencia equivalente de dos o más resistores en serie y/o en paralelo.

Equipo •

ScienciaWokshop interface 750

•

2 Sensores de voltaje CI 6503

•

Tablero de pruebas (protoboard)

•

Resistencias (2 de 300 Ω, 2 de 400 Ω, 2 de 600 Ω, )

•

Cables de conexión (15 puentes, 4 banana-banana, 4 banana-lagarto)

•

Fuente de corriente directa (que suministre entre 0 V y 10 V)

•

Multímetro (que permita medir voltaje, resistencia, corriente)

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Marco Teórico CIRCUITOS ELÉCTRICOS Los circuitos eléctricos, cuenta con elementos activos (generan energía eléctrica) y elementos pasivos (consumen la energía). En ellos se trabajan una serie de magnitudes: Amperios (A), Voltios (V), Intensidad de corriente eléctrica (I), esta última se realiza por medio Amperímetros y la diferencia de voltajes en Voltímetros. Para que un Amperímetro no altere el circuito en que se intercala ha de tener una resistencia interna muy baja, idealmente cero. Al contrario, para que un voltímetro no perturbe la medida debe tener una resistencia interna muy elevada, idealmente infinita.

LEYES DE KIRCHHOFF PARA EL ANÁLISIS DE LOS CIRCUITOS

LEY DE NODOS (Conservación de la carga) El total de corriente que entra, es igual al total de la corriente que sale del nudo. 𝐼1 = 𝐼2 + 𝐼3

Figura 1. Reglas de Kirchhoff Fuente:https://mediacionvirtual.ucr.ac.cr/pluginfile.php/ 429797/mod_resource/content/6/CIRCUITOS%20EN %20SERIE%20Y%20PARALELO.pdf

LEY DE MALLAS (Conservación de la energía) La suma de las f.e.m. alrededor de una malla cerrada debe ser igual a la suma de las caídas de IR en la malla.

ELEMENTOS EN SERIE Y EN PARALELO SERIE.

Cuando los elementos están todos en la misma rama y, por tanto,

atravesados por la misma corriente. PARALELO. Cuando la caída de potencial entre todos los elementos es la misma.

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Figura 2. Elementos en Serie (Imagen Superior) y Paralelo (Imagen del Medio e Inferior) Fuente:https://mediacionvirtual.ucr.ac.cr/pluginfile.php/429797/mod_resource/content/6/CIRCUITOS%20EN% 20SERIE%20Y%20PARALELO.pdf

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Procedimiento

Circuitos

•

Utilizar la interface ScienciaWorkshop y presionar en “crear experimento”.

•

Armar los circuitos de dos resistencias en serie y el de tres resistencias en paralelo y hacer variar el voltaje de 1 a 10 V, además determinar la corriente. (Tabla 1. y 2.)

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Resultados

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Análisis y Discusión Para los casos de las resistencias en serie, se conoce previamente que en esa condición la intensidad de corriente que circula por cada resistencia deberá ser igual. Esto se logra comprobar mediante las columnas dos y cuatro de la tabla 1, donde los valores son muy similares, no se logra la exactitud por las precisiones del equipo utilizado. Posteriormente se calcula Req = R1+R2+R3 = 40000 Ω. Para la tabla 2. se repite el procedimiento y se logra comprobar el enunciado anterior, en las columnas tres, cinco y siete. Otra característica del experimento, es que a mayor valor de la resistencia mayor será su voltaje 10000 Ω 0.43; 27000 Ω 0.48 y 30000 Ω 1.07. Finalmente se estudia las resistencias en paralelo, que como ya se estudió tienen igual diferencia de potencial y esto se comprueba en la tabla 3. columnas dos, cuatro y seis; además dichas resistencias equivalen a

1 𝑅

=

1 𝑅𝑛

, 𝑛 = ℕ = 1.49𝑥10−5

Conclusiones •

Los circuitos en serie es donde los elementos están todos en la misma rama y, por tanto, atravesados por la misma corriente.

•

Los circuitos en paralelo, ocurren cuando la caída de potencial entre todos los elementos es la misma

Referencias Figueroa, R. (2019). Circuitos en https://mediacionvirtual.ucr.ac.cr/

Serie

y

Paralelo.

Recuperado

de:

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