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INFORME DE LABORATORIO N°2 DE CIRCUITOS I CARACTERÍSTICAS DE LAS RESISTENCIAS ELÉCTRICAS

CARLOS EDUARDO DAZA MOLINA EDGAR CAMILO NÚÑEZ DÍAZ EUSEBIO JOSÉ CABALLERO OLIVELLA STIVENS IBARRA GALINDO

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLÓGICAS UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR CIRCUITOS I GRUPO: 02 VALLEDUPAR 2014

INFORME DE LABORATORIO N°2 DE CIRCUITOS I CARACTERÍSTICAS DE LAS RESISTENCIAS ELÉCTRICAS

CARLOS EDUARDO DAZA MOLINA EUSEBIO JOSÉ CABALLERO OLIVELLA EDGAR CAMILO NÚÑEZ DÍAZ STIVENS IBARRA GALINDO

Trabajo presentado como requisito de evaluación parcial en la asignatura de circuitos 1, al Profesor

Ing. Miguel Ángel Mejía

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGIAS UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR VALLEDUPAR - COLOMBIA 2014

OBJETIVO GENERAL Calcular teóricamente y verificar experimentalmente el comportamiento real de un circuito resistivo dado (serie, paralelo o mixto), empleando en lo posible diferentes tipos de resistores comerciales y combinando su conexión, para analizar y determinar sus características de respuesta. 

Determinar teóricamente el valor de resistencias.



Identificar otra clase de resistencias.



Establecer la tolerancia en una resistencia.

MATERIALES Y EQUIPOS 

Multímetro análogo y digital (puntas de prueba).



Protoboard y alambres (cal # 24 o 26).



10 resistencias diferentes de 100U a 100KU. (1/4 W).



Resistencias de igual valor.



Fuente DC. O una batería de 9 voltios con su conector.



Herramienta básica: pelacables, alicates, cortafríos, etc.

PROCEDIMIENTO 1. Si ya conoce y tiene experiencia con el protoboard, omita este paso, de lo contrario, inicie verificando con el Multímetro en la escala de ohmios o en continuidad, la manera como están conectados los puntos longitudinales y transversales, luego dibuje su propia versión y constate con el docente tutor su opinión. 2. Elija 8 resistencias, tome las medidas de cada una como se muestra en la tabla y responda las siguientes preguntas. (

)

Se tomaron 8 resistencias de un ¼ W y se obtuvieron sus magnitudes óhmicas a partir del código de colores con el cual vienen determinadas. Luego, se midió su valor con el Multímetro y se obtuvieron los siguientes datos a partir de la experiencia: N° de R.

V. teórico

V. práctico

% de error

R. superior R. inferior

R1

220 U

217 U

0,01

209 U

231 U

R2

10 KU

9,85 KU

0,015

9,5 KU

10,5 KU

R3

10 U

10,5 U

0,05

9,5 U

10,5 U

R4

270 U

266 U

0,014

256,5 U

283,5 U

R5

6,8 KU

G,76 KU

0,005

6,46 KU

7,14 KU

R6

510 U

501 U

0,017

489,5 U

535,5 U

R7

1 KU

994 U

0,006

950 U

1050 U

R8

120 U

120 U

0

114 U

126 U

Tabla 1: Resultados obtenidos de la experiencia. Cuestiones. 1. ¿Qué papel desempeña la tolerancia, dado por el fabricante? Rta: Desempeñan un valor muy importante puesto que nos muestra cual es el rango máximo y mínimo que puede soportar cada resistencia dentro de un circuito. Entre más pequeña sea la tolerancia de una resistencia es más cara, porque el fabricante tiene que ajustar mejor su proceso para lograr una menor variación. 2. ¿Qué valores de tolerancia poseen las resistencias comerciales? ¿En qué casos su valor es crítico? Rta: Poseen un valor de tolerancia de 5% y 10%. El valor es crítico cuando el cálculo de la potencia de un circuito es mayor a la que soporta la resistencia. 3. ¿Qué factor determina el tamaño de una resistencia en un circuito? Rta: La potencia que disipa ésta en un circuito cuando pasa la corriente que emite una fuente de voltaje; a mayor tamaño de resistencias, mayor será la potencia que disipará. 4. Mencione por lo menos diez tipos de resistencias fijas y variables que ofrece el mercado electrónico y dibuje las más usadas. Rta: PIROLITICAS

DE PELICULA METALICAS

NTC, PTC

POTENCIOMETRO

DE HILO BOBINADO

METAL VIDRIADO

FOTOCELDA

DE PELICULA DE CARBON

Elija 8 resistencias (mínimo), mida cada una por separado y escriba los valores en forma de lista; con ellas dibuje 3 circuitos resistivos (diseñados según su criterio), calcule las resistencias parciales y totales según se requiera. Realice cada

montaje en el protoboard e indique, si es serie, paralelo o mixto; tome la medida de las resistencias parciales o totales, empleando el Óhmetro (A / D). Liste los valores y compárelos con los obtenidos teóricamente; si existe diferencia, calcule el porcentaje. Fig. 1: Circuito diseñado n°1

Fig. 2: Circuito diseñado n°2

Fig. 3: Circuito diseñado n°3 5. Tome ahora una fotocelda, colóquela cerca de la luz y mida su resistencia. Ahora coloque la fotorresistencia en el lugar de poca luz, realice nuevamente la medición entre sus terminales.

COMPROBACION DE CONCEPTOS a. De acuerdo a las medidas tomadas anteriormente. ¿Cómo cree que es el comportamiento de la fotocelda? R// Debido a el resultado obtenido, podríamos concluir que la fotorresistencia es un componente, el cual, el valor de su resistividad depende de la incidencia de luz que se encuentre sobre ella. Entre más luz incida sobre la resistencia, su valor disminuirá, en nuestro caso el valor mínimo de resistividad que logramos fueron 7Ω, al momento de retirar la fotorresistencia su valor comenzó a aumentar, la llevamos a un lugar oscuro y notamos como el medidor aumentaba cada vez más y luego de un tiempo se detuvo en el valor de 1,7MΩ por lo que nos brinda una demostración bastante acertada del comportamiento de dicho componente. En textos hemos encontrado que la fotorresistencia funciona de la siguiente manera; Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta (y su hueco asociado) conduce electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. b. ¿Es posible considerar la fotocelda como un sensor? ¿Por qué? R// Sí, un ejemplo de la utilidad del fotorresistor está en los ascensores o en las puertas eléctricas, en una de las puertas se situaría un láser y en la otra una fotorresistencia, de esta manera, cuando las puertas se abran, si alguna persona pasa, cortaría el rayo de luz, haciendo que las puertas no se cierren en ese momento. También se tienen utilidades como sensores, al momento de determinar si es de día o de noche. c. ¿Cómo influye en un circuito si colocamos un cortocircuito en paralelo con una resistencia? R// Si se coloca un corto circuito en paralelo con una resistencia, indicaría que los dos extremos de la resistencia están conectadas al mismo nodo, por lo tanto, los

dos extremos tendrían un mismo valor de voltaje, y el voltaje de la resistencia sería cero. Como la resistencia es un componente diseñado para disminuir el voltaje de entrada, en estas condiciones se quedaría obsoleta. d. En el momento de hacer una elección de resistencia ¿qué se debe tener en cuenta? R// Se debe tener en cuenta, 2 cosas. Primeramente se debe analizar el valor que se tomará, como sabemos que las resistencias son componentes para disminuir el voltaje, dependiendo la cantidad de voltaje que queremos en la salida, podríamos calcular el valor de la resistencia, teniendo en cuenta, la corriente que circulará por ella por Ley de ohm. En segundo lugar, debemos tener en cuenta la potencia con la cuál trabajará la resistencia, La potencia es igual a la corriente por el voltaje. Por lo tanto debemos calcularla, si la resistencia es de una capacidad de potencia muy inferior a la cual se encuentra trabajando, se recalentaría en exceso, incluso podría dejar de trabajar. e. ¿El rango de tolerancia de qué manera influye en el comportamiento de una resistencia? R// El rango de tolerancia indica el intervalo en el cual se encuentra exactamente la resistencia, se debe tener en cuenta que las resistencias no tienen siempre su valor teórico, sino que varía en determinado rango. Si el rango de la resistencia es de 5%, indica que su valor de error está entre ese intervalo. Un ejemplo, sería tener una resistencia de 10KΩ, si la resistencia tiene un rango de tolerancia del 5%. Indica que el valor de la resistencia estaría entre los 9.5KΩ a 10.5kΩ.

CONCLUSIONES

De la experiencia realizada en laboratorio se han llegado a la siguiente conclusión: 

El valor normalizado por el código de colores en las resistencias no siempre será la magnitud exacta con la cual viene la resistencia, por eso, éstas traen una banda de tolerancia, el cual, indica un porcentaje en el que la resistencia varía entre un rango por debajo de su valor nominal, o ya sea por encima de este.