Circuitos electricos mixtos

Objetivos

Analizar el comportamiento de la resistencia, tensión, corriente y potencia, en un circuito eléctrico de CD/CC, conexión mixta (serie-paralelo), en la solución de circuitos eléctricos.

Para la resolución de problemas, aplique y compruebe leyes y reglas que rigen a los circuitos de conexión mixta (serie-paralelo), (Leyes de Ohm, Watt, Kirchhoff de Corriente y Tensión, las Reglas del Divisor de Corriente y Tensión).

Introducción teórica

Un circuito mixto es una combinación de varios elementos conectados tanto en serie como en paralelo. Sus propiedades y características son una combinación de ambos tipos de conexión.

Esas características son las siguientes:

En los circuitos en serie se cumplen las siguientes condiciones:

• La intensidad que circula por el circuito es siempre la misma.

• La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias de los receptores.

• El voltaje total del circuito es la suma de las caídas de tensión

I_T=I_1=I_2=I_3

R_T=R_1+R_2+R_3

E=V_1+V_2+V_3

En los circuitos en paralelo se cumplen las siguientes condiciones:

• La intensidad que circula por el circuito no es la misma, ya que atraviesa caminos distintos.

• El voltaje es el mismo en todo el circuito.

• La inversa de la resistencia total del circuito es igual a la suma de las inversas de las resistencias de cada operador.

I_T=I_1+I_2+I_3

E=V_1=V_2=V_█(3@)

R_T=1/(1/R_1 +1/R_2 +1/R_3 )

Material empleado

Fuente de tensión variable de 0-24 VCD.

Tablilla de conexiones (protoboard)

Juego de puntas (seis conductores con terminales caimán-caimán)

Juego de puntas (dos conductores caimán-banana)

Dos multímetros digitales

Resistores de carbón de:

Resistencia de carbón 330 Ω, 1/2 W

Resistencia de carbón 220 Ω, 1/4 W

Resistencia de carbón 820 Ω, 1/4 W

Resistencia de carbón 470 Ω, 1 W

Resistencia de carbón 100 Ω, 1/4 W

Resistencia de carbón 560 Ω, 1/4 W

Resistencia de carbón 180 Ω, 1/4 W

Realización de la práctica

Resolución del circuito:

Analítica (Cálculos)

Comprobación de resultados de corrientes mediante diagrama lineal

Virtual (Multisim)

4.1 Analítica (Cálculos)

Cálculo de la corriente total

I_T=E/R_T =35V/992.49Ω=0.0352 A=35.26 mA

I_T=I_1=I_4=I_d=35.26 mA

Cálculo de la caída de tensión de VR1

V_R1=I_T*R_1=0.03526 A*330Ω=11.63 V

Cálculo de la caída de tensión de VR4

V_R4=I_T*R_4=0.03526 A*470Ω=16.57 V

Cálculo de la caída de tensión de VRd

V_Rd=I_T*R_d=0.03526 A*192.49Ω=11.63 V

V_Rd=V_Ra=V_Rc=6.78 V

Cálculo de la corriente Ia

I_a=V_Rd/R_a =(6.78 V)/(1040 Ω)=0.00651A=6.51 mA

I_a=I_2=I_3=6.51mA

Cálculo de la caída de tensión VR2

V_R2=I_a*R_2=0.00561A*220Ω=1.43V

Cálculo de la caída de tensión VR3

V_R3=I_a*R_3=0.00561A*820Ω=5.33V

Cálculo de la corriente Ic

I_c=V_Rd/R_c =6.78V/236.21Ω=0.0287A=28.7mA

I_c=I_5=I_b= 28.7mA

Cálculo de la caída de tensión VR5

V_R5=I_c*R_5=0.0287A*100Ω=2.87V

Cálculo de la caída de tensión VRb

V_R5=I_c*R_b=0.0287A*136.21Ω=3.91V

V_Rb=V_R6=V_R7=3.91V

Cálculo de la corriente I6

I_6=V_Rb/R_6 =3.91V/560Ω=6.98X10^(-3) A=6.98mA

Cálculo de la corriente I7

I_7=V_Rb/R_7 =3.91V/180Ω=0.0217A=21.7mA

Comprobación resultados con las reglas de divisor de corriente

Regla del divisor de corriente para calcular Ia e Ic

I_a=(R_d*I_d)/R_a =(192.49Ω*0.03526A)/1040Ω=6.52X10^(-3) A=6.52mA

I_c=(R_d*I_d)/R_c =(192.49Ω*0.03526A)/236.21Ω=0.02873A=28.7mA

Regla del divisor de corriente para calcular I6 e I7

I_6=(R_b*I_b)/R_6 =(136.21Ω*0.0287A)/560Ω=6.98X10^(-3) A=6.98mA

I_7=(R_b*I_b)/R_7 =(136.21Ω*0.0287A)/180Ω=0.0217A=21.7mA

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