Un circuito eléctrico

Introducción

Un circuito eléctrico consiste en una serie de elementos simples, interconectados entre sí. El circuito debe tener al menos o una fuente de voltaje o una fuente de corriente.

En este laboratorio veremos la parte experimental de cómo conectar los diversos componentes de un circuito y dependiendo si éstos son circuitos en serie o circuitos en paralelo, cómo resolver o dar solución a un circuito reduciéndolo de su forma más compleja a su forma más simple.

Tomando en cuenta conceptos como: La ley de Ohm, leyes de Kirchoff, si es un circuito en serie, el voltaje de un grupo de resistencias será igual a la suma de los voltajes individuales de cada una de ellas, y si es un circuito en paralelo, la corriente total es la suma de las corrientes de cada brazo en paralelo, entre otros conceptos que nos ayudarán a la solución de un circuito de corriente directa. Se compararán los cálculos teóricos efectuados en el Experimento No. 6 con los valores medidos en el Experimento No. 7.

Por otra parte en el Experimento No. 9 determinaremos la potencia disipada en un circuito resistivo de corriente directa y compararemos los datos obtenidos por los tres métodos que existen para calcular la potencia eléctrica realizados en el Experimento No.8 con los valores medidos en este laboratorio y comprobaremos la ley de conservación de la energía entre la potencia disipada y la potencia proporcionada por la fuente que deben ser iguales.

Experimento de Laboratorio #7

Circuito parte 2

Objetivos:

1. Verificar en forma experimental los cálculos teóricos efectuados en el Experimento de laboratorio N° 6.

Exposición:

Frecuentemente, en los circuitos hay uniones o puntos comunes en donde se juntan varios cables o alambres. La característica más interesante de estos puntos de cruce o unión consiste en que la suma de todas las corrientes que llegan a tal punto es igual a la suma de corrientes que salen del mismo. La razón de esto es que los electrones no se pueden acumular en dicho punto o unión, sino que deben salir tan rápidamente como van llegando.

La unión que se ilustra en el diagrama esquemático tiene cuatro cables que terminan en ella y en la misma figura se indica las corrientes que llevan.

La suma de las corrientes que llegan (3A + 4A) es total a la suma de las corrientes que salen (5A + 2A) de manera que la regla se cumple.

Esta regla se puede aprovechar, ya que permite calcular la corriente de un cable o conductor sin necesidad de medirla. Por ejemplo, sea el dibujo esquemático

Los conductores X y llevan, respectivamente, 140 amps y 30 amps, con las direcciones indicadas. Puesto que hay 140 amps que llegan a la unión y solo sale 30 por el alambre Y, es evidente que el conductor Z debe portar los 110 amps restantes. Por lo tanto, se conoce el valor de la corriente del conductor Z sin haberla medido.

INSTRUMENTOS Y EQUIPO

 Módulo de fuente de energía (0-120v c-d).

 Módulo de resistencia.

 Módulo de medición de CD (200v, 500ma, 2.5A) .

 Cables de conexión.

PROCEDIMIENTOS

Advertencia: en este experimento de laboratorio se manejan voltajes altos. No haga ninguna conexión cuando la fuente está conectada. Debe desconectar la fuente después de efectuar cada medición.

1. Los circuitos de los siguientes procedimientos son idénticos a los que calculo en el experimento de aprendizaje 6

a. Anote los valores calculados en los espacios correspondientes

b. Use los módulos EMS de resistencia. Medición de CD y de fuente de energía, conecte el circuito mostrado en cada procedimiento y tenga sumo cuidado de no invertir las polaridades indicadas en el medidor. El voltímetro de la fuente de energía se usara para medir el voltaje aplicado. Cerciórese cuando haga las conexiones de que el interruptor de la fuente de energía está en la posición off y que la perilla de control de voltaje de salida se le ha dado la vuelta en sentido contrario al de las manecillas del reloj.

c. Conecte la fuente de energía. Haga girar lentamente el control de voltaje de salida hasta que el voltímetro de la fuente de energía de cd indique el voltaje requerido. Haga las mediciones y anótelas en los espacios correspondientes.

d. Reduzca a cero el voltaje y apague la fuente de poder

e. Compare los valores calculados y los experimentales e indique si coinciden o no.

f. Repita el procedimiento anterior para cada circuito.

2.

VALORES MEDIDOS VALORES CALCULADOS OBSERVACIONES

V1 (v) 130 120 10

I1 (A) 0.4 0.4 Iguales

IT (A) 0.4 0.4 Iguales

VALOR MEDIDO VALOR CALCULADO OBSERVACIONES

V1 (v) 50 60 10

V2 (v) 70 60 10

I1 (A) 0.2 0.2 IGUALES

I2 (A) 0.1 0.2 0.1

IT (A) 0.3 0.3 IGUALES

3.

4.

VALORES MEDIDOS VALORES CALCULADOS OBSERVACIONES

V1(v) 125 120 5

V2 (v) 125 120 5

V3 (v) 125 120 5

I1 (A) 0.4 0.4 IGUALES

I2 (A) 0.2 0.2 IGUALES

I3 (A) 0.1 0.1 IGUALES

IT (A) 0.7 0.7 IGUALES

5.

VALORES MEDIDOS VALORES CALCULADOS OBSERVACIONES

IT (A) 0.1 0.1 IGUALES

I1 (A) 0.1 0.1 IGUALES

I2 (A) 0.1 0.1 IGUALES

V1 (v) 45 30 15

V2 (v) 70 60 10

6.

VALORES MEDIDOS VALORES CALCULADOS OBSERVACIONES

IT (A) 0.1 0.1 IGUALES

I1 (A) 0.1 0.1 IGUALES

I2 (A) 0.1 0.1 IGUALES

V1(v) 25 40 15

V2(v) 60 60 IGUALES

7.

VALORES MEDIDOS VALORES CALCULADOS OBSERVACIONES

IT (A) 0.1 0.1 IGUALES

I1 (A) 0.1 0.1 IGUALES

I2 (A) 0.1 0.1 IGUALES

I3 (A) 0.1 0.1 IGUALES

V1 (v) 30 30 IGUALES

V2 (v) 60 60 IGUALES

V3 (v) 20 20 IGUALES

8.

VALORES MEDIDOS VALORES CALCULADOS OBSERVACIONES

I2 (A) 1.21 1.333 0.12

I1 (A) 1.21 1.333 0.12

V1 (v) 40 39.9 0.01

V2 (v) 120 80

IT 1.21 1.333 0.12

9.

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