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• Karen Ventura Calla

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UNIVERSIDAD CATOLICA SANTA MARIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA, MECANICA ELECTRICA Y MECATRONICA CIRCUITOS ELECTRICOS I

INFORME GRUPO:08 PRESENTADO POR: VENTURA CALLA KAREN

SEMESTRE IMPAR AREQUIPA-PERU 2019

PRACTICA Nº2 “CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS LINEALES - LEY DE OHM” I. OBJETIVOS Analizar y verificar en forma experimental la relación que existe entre la tensión y la corriente en un elemento puramente resistivo “R” de un circuito eléctrico, verificando así la ley de Ohm; utilizando el método indirecto del voltímetro y amperímetro. Conocer el funcionamiento de un puente de diodos. II. MARCO TEORICO LEY DE OHM Entre las tres variables o magnitudes que encontramos en un circuito existe una estrecha relación, ya que si se modifica una de ellas influirá en las otras dos, esta relación esta definida por la Ley de Ohm, su enunciado es el siguiente: “La corriente eléctrica que fluye por un circuito es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia”

Donde: E: tensión I: corriente R: resistencia La corriente o amperaje que atraviesa un determinado circuito será mayor cuanto mayor sea su voltaje, pero disminuirá si en dicho circuito o camino se encuentra con una resistencia que dificulte su paso. En consecuencia: - Si se eleva la tensión, aumentara la corriente. - Si se disminuye la tensión, disminuirá la corriente. - Si se eleva la resistencia, disminuirá la corriente. - Si se disminuye la resistencia, se elevará la corriente. Esto es aplicable en forma practica, si conocemos en un circuito cual es la resistencia y cual es la tensión aplicada podremos saber cual es la corriente que circulara por el, y en consecuencia dimensionar los conductores. La función de la resistencia es convertir la diferencia de potencial en corriente. La diferencia de potencial puede verse como un desnivel eléctrico, similar al que existe en el lecho de un río, que hace fluir el agua desde un sitio alto hacia uno bajo. Cuando decimos que una batería es de 1.5 V implicamos que su terminal positivo está 1.5 V por encima del negativo, o que existe un desnivel eléctrico de 1.5 V entre ambos terminales, siendo el positivo el más alto. Si conectamos una resistencia entre los terminales de la batería, el desnivel eléctrico hace que una corriente fluya del terminal positivo al negativo a través de la resistencia.

III. MATERIALES

- 01 Resistencia Variable 0-44 ohmios, 4.4amp.

- 1 Amperímetro c.c., analógico, 0-1-5 amp

- 1 variac monofásico

- 02 Multímetro digitales

- 1 Puente de diodos.

- conductores de conexión.

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL a) Calibrar la resistencia a 44 ohmios b) Armar el circuito de la figura 1, adjunta.

b) Regular en el variac monofásico hasta obtener en el voltímetro V1, la tensión de 15V de corriente continua. c) Verificar la polaridad de los instrumentos del circuito (+ -). d) Manteniendo constante la tensión de 15V en dicho voltímetro, variar la resistencia “RL” desde un valor máximo 44 ohmios hasta un valor mínimo 15 ohmios, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente y el valor de la resistencia, (Cuidando de no llegar al valor de resistencia mínima, porque se producirá un corto-circuito). Para variar el valor de la resistencia se tendrá que desenergizar el circuito primero.

Circuito Armado

44

0.34

15

44.11

35

0.42

15

35.71

30

0.5

15

30

25

0.59

15

25.42

15

0.98

15

15.31

e) Manteniendo constante la resistencia (44 ohmios), variar la tensión desde un valor mínimo 5 V hasta un valor máximo 38 V en corriente continua, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente, (Cuidando de no llegar al valor máximo de corriente que puedan soportar los componentes del circuito).

44

0.1

5

50

44

0.22

10

45.45

44

0.45

20

44.44

44

0.66

30

45.45

44

0.86

36

41.86

V. CUESTIONARIO 1.- Defina la Ley de OHM, ¿Se comprueba con la práctica realizada? La ley de Ohm dice que: "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo".

En el Sistema internacional de unidades: I = Intensidad en amperios (A) V = Diferencia de potencial en voltios (V) R = Resistencia en ohmios (Ω) 2. ¿Qué importancia tiene la Ley de OHM en el estudio de los circuitos eléctricos? A través de su ecuación, la Ley de Ohm explica la relación que guardan los tres paramentos eléctricos más usuales: voltaje, corriente y resistencia. Su importancia radica en que en un circuito se puede saber, de manera anticipada, el comportamiento que este guardará mucho antes de conectarlo; siempre y cuando se tenga información de por lo menos dos de estos tres elementos. En caso de que el circuito ya esté activo, se podrá cotejar que todo funcione acorde a lo esperado, según el diseño o datos de placa de un equipo. 3. Con los datos tomados en el laboratorio (de la primera tabla), graficar la curva de variación de corriente a voltaje constante y resistencia variable, tomando como abcisa la resistencia y como ordenada la corriente. Haga un comentario sobre el gráfico obtenido anteriormente.

Grafica 1

Intensidad de corriente (A)

1.2 1 0.8 0.6 0.4 y = -0.0218x + 1.2226

0.2 0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Resistencia (Ω)

4. Con los datos tomados en el laboratorio (de la segunda tabla), graficar la curva de resistencia, tomando como abcisa la corriente y como ordenada la tensión. RL=V/I. Haga un comentario sobre el gráfico obtenido anteriormente.

Grafica 2 40 y = 41.835x + 1.0394

35 30

Tension

25

20 15 10 5 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Intensidad de corriente

5.- Enumere y explique todos los tipos de resistencias existentes. De hilo bobinado: estas resistencias fueron las primeras en producirse y aún hoy siguen siendo utilizadas para potencias con disipaciones elevadas. Las resistencias de esta clase están compuestas por hilo bobinado conductor que posee forma de espiral y que se coloca sobre un material cerámico. Esta variante se suele utilizar en aquellos casos en los que se precise una importante estabilidad térmica, resistencias no muy altas, potencias de pocos watios y estabilidad del valor de la resistencia por un prolongado período de tiempo.

De carbón prensado: las resistencias de este tipo son también de las más antiguas y están compuestas por grafito en polvo comprimido que adquiere forma de tubo. Este tipo de resistencia se caracteriza por su inestabilidad ante la temperatura, su elevada tolerancia, también por emitir ruidos térmicos altos y por su sensibilidad al transcurso del tiempo. De película de carbón: este tipo de resistencia está compuesta por una película de carbón que es colocada en el interior de un tubo de cerámica. A diferencia de las anteriores, tienen una mayor resistencia al paso del tiempo y su estabilidad térmica es superior. Además de esto, no presentan un ruido térmico tan elevado como las de carbón pesado. De película de óxido metálico: al igual que las resistencias anteriores, estas son las más utilizadas actualmente. En cuanto a su fabricación, se aproximan a las de película de carbón, pero con respecto a su funcionamiento, son similares a las que de película metálica. El uso de esta variante es bastante reducido. Un ejemplo en donde son utilizadas es en las aplicaciones militares sumamente exigentes. De película metálica: también muy utilizadas actualmente, esta versión presenta una estabilidad y ruidos térmicos mejorados en relación con las anteriores. Se caracterizan por resistir mejor el paso del tiempo y por poseer un coeficiente de temperatura poco elevado. De metal vidriado: estas resistencias resultan similares a las anteriores pero con la diferencia de que la película metálica es reemplazada por vidrio compuesto con polvo metálico. Gracias al vidrio, estas pueden resistir mejor la inercia térmica, por lo que se comportan de forma más eficiente frente a las sobrecargas. La desventaja que presentan estas resistencias es que su coeficiente térmico no es muy bueno. 6.- Defina el voltaje o tensión e indique sus unidades. La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctricosobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro. Su unidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el voltio.

7.- Defina la corriente e indique sus unidades. La corriente eléctrica es la circulación de cargas eléctricas en un circuito eléctrico. La intensidad de corriente eléctrica(I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica(Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo(t). Para denominar la Intensidadse utiliza la letra I y su unidad es el Amperio(A).

8.- ¿Qué es un diodo y qué es un puente de diodos? -

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido, bloqueando el paso si la corriente circula en sentido contrario, no solo sirve para la circulación de corriente eléctrica sino que este la controla y resiste. Esto hace que el diodo tenga dos posibles posiciones: una a favor de la corriente (polarización directa) y otra en contra de la corriente (polarización inversa).

-

El puente rectificador es un circuito electrónico usado en la conversión de corriente alterna en corriente continua. También es conocido como circuito o puente de Graetz, en referencia al físico alemán Leo Graetz (1856-1941), que popularizó este circuito inventado por Karol Franciszek Pollak.

9.- ¿Qué es un cortocircuito? Explique. Se denomina cortocircuito al fallo en un aparato o línea eléctrica por el cual la corriente eléctrica pasa directamente del conductor activo o fase al neutro o a tierra en sistemas monofásicos de corriente alterna, entre dos fases o igual al caso anterior para sistemas polifásicos, o entre polos opuestos en el caso de corriente continua. Es decir: es un defecto de baja impedancia entre dos puntos de potencial diferente y produce arco eléctrico, esfuerzos electrodinámicos y esfuerzos térmicos. VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES Observaciones  Al realizar las conexiones en el circuito eléctrico debemos verificar la polaridad de cada componente y así mismo la de los instrumentos de medición.  En la experiencia donde el voltaje es constante y la resistencia variable debemos tener cuidado de no llegar al valor de resistencia mínima porque se producirá un corto circuito  Cada vez que variemos la resistencia en el circuito eléctrico, debemos desenergizar el circuito para evitar accidentes  En la experiencia donde la resistencia es constante y el voltaje variable debemos tener cuidado de no alcanzar la máxima corriente que soportan los componentes a fin de no dañarlos  Antes de usar el amperímetro y los multímetros debemos asegurarnos que estos estén en las condiciones óptimas y calibradas para realizar las mediciones

Conclusiones:  Se conoció el funcionamiento de los puentes de diodos, estos nos permiten rectificar la corriente alterna y convertirla en corriente continua usando la propiedad de los diodos los cuales permiten circular la corriente en un solo sentido  Se verifico la relación que hay entre el voltaje, la corriente y la resistencia según indica la ley de Ohm  A voltaje constante si disminuimos la resistencia del circuito la intensidad de corriente aumentara y así decimos que son inversamente proporcionales  Si mantenemos la resistencia constante y aumentaos el voltaje se verificará que la resistencia aumentara, de este modo podemos decir que la resistencia y el voltaje son directamente proporcionales  Se comprendió que el amperímetro en un circuito eléctrico se debe colocar en serie para medir intensidad de corriente y los multímetros en paralelo para medir voltaje entre dos puntos VII. BIBLIOGRAFIA - http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena11/3q11_conte nidos_5d.htm - http://programacasasegura.org/mx/la-importancia-de-la-ley-de-ohm/ - https://www.tiposde.org/ciencias-naturales/689-resistencias-electricas/ - https://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad) - http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/tema1.2/contenidos/01d569 940f0a8ba01.html - https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo - https://definicion.de/cortocircuito/