Actividad Numero 4 PDF

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Actividad 4 de Metrologia...

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Metrología.

Actividad 4. Ejercicios.

Victor Javier Barrón Hernández

EJERCICIOS-MEDICIÓN MECÁNICA.

Resuelve los ejercicios utilizando los simuladores de medición 1.Describe los pasos necesarios para hacer una medición de voltaje con un multímetro. Se empieza por colocar la perilla central de selección del multímetro en "V" de voltaje. Dependiendo de la marca y modelo será cómo está establecido si es voltaje de AC (corriente alterna) o de DC (corriente directa), se utiliza una onda para representar la corriente alterna y unas líneas punteadas sobre una línea recta para la corriente directa. La medición de voltaje se realiza en paralelo, sólo es necesario colocar la punta positiva del multímetro (roja) con el punto positivo a medir, colocar la punta negativa (negro) con el punto negativo a medir. Prueba el multímetro con algún dispositivo de voltaje conocido, como una batería de nueve voltios o una batería AA de 1,5 voltios, colocando las clavijas de los cables en los extremos positivo y negativo de la batería. Prueba el voltaje del enchufe de pared, colocando los dos cables del multímetro en las ranuras del enchufe, una en cada lado. Si te preocupa medir voltaje de esta forma, conecta un cable de extensión en el enchufe y luego coloca los cables del multímetro en el extremo de la extensión. 2. Describe los pasos necesarios para hacer una medición de corriente con un multímetro. 1. Fija el cable negro de prueba en el conector negativo tipo (COM). 2. Para medir corrientes hasta 200μA CD, posicione el selector de función en 200μA CD. Luego inserte el cable rojo en el conector tipo (uA/mA) 3. Después de cortar la energía del circuito, abra el circuito donde desea medir la corriente. 4. Con la punta de la sonda negra, pruebe el lado negativo del circuito. 5. Con la punta roja el lado positivo. 6. Emplee energía al circuito y el resultado saldrá en la pantalla.

3. ¿Qué función y rango esta seleccionado en el multímetro de la imagen? Esta en la función de medición de resistencia, y el rango es para resistencias de 0 a 20kΩ

4. Identifica en la siguiente imagen con un círculo y letra, los controles del osciloscopio que a continuación se enlistan. a. Ajuste de Amplitud. b. Ajuste de Tiempo c. Ajuste de posición horizontal

Utilizando código de colores, realizar una tabla de valores de resistencia.

EJERCICIOS 1 A 4. PAGINA 160 Y 161. Calcule la resistencia total y la corriente I, para ca circuito de la figura 5.71

a) RT= 2Ω + 6Ω + 12Ω = 20Ω I = 60V / 20Ω = 3A b) RT = 200Ω + 1000 + 330Ω + 100 = 1630kΩ I= 10V / 1630kΩ = 0.006135mA = 6.135µA c) RT = 15Ω + 10Ω + 25Ω + 25Ω + 10Ω + 25Ω = 110Ω I= 35V / 110Ω = 0.3182A = 318.2µ d) RT= Rt = 1.2 + 4.5 + 1.3 + 3 = 10KΩ I = 120 V / 10kΩ = 12Ma

2.Para los circuitos de la figura 5.72 se especifica la resistencia total. Encuentre las resistencias desconocidas y la corriente I para cada circuito.

a) RT = 30Ω = 10Ω + 12Ω + R R=8Ω I = E/RT = 30V / 30Ω = 1A b) RT = 60kΩ = 12.6kΩ + R + 0.4kΩ + 45kΩ R = 2kΩ I = E/RT = 60V/60KΩ = 0.001A c) RT = 220Ω = 50Ω + R1 + 60Ω +10Ω + R1 = 220Ω = 120Ω + 2R1 R1 = 50Ω = R2 I 0 E/RT = 120V/220Ω = 0.545A d) RT= 1600kΩ = 200kΩ + 56kΩ +100kΩ + R R = 1224kΩ = 1.224MΩ I = E/RT = 50V / 1.6MΩ = 31.25µA

3. Encuentre el voltaje E necesario para desarrollar la corriente especificada en cada red de la figura 5.73.

a) RT = 60Ω + 1200Ω + 2740Ω = 4kΩ E = IRT = (4mA) (4kΩ) = 16V

b) RT = 1.2Ω + 8.2Ω + 4.7Ω + 2.7Ω = 16.8Ω E = IRT = (250mA) (16.8Ω) = 4.2 V

4. Para cada red de la figura 5.74, determine la corriente I, la fuente de voltaje E, la resistencia desconocida y el voltaje en cada elemento.

a) I = 12V / 16 Ω = 0.75A RT = 16Ω = 5Ω + 2Ω + R R = 9Ω V5Ω = (I) (5Ω) = (0.75A) (5Ω) = 3.75V V2Ω = (I) (2Ω) = (0.75A) (2Ω) = 1.5V V9Ω = (I) (9Ω) = (0.75A) (9Ω) = 6.75V E = 3.75V + 1.5V + 6.75V = 12V b) P = I2R ≥ I = = 6 x 10³ A = 6mA R =V / I = 9 V / 6mA = 1.5kΩ V3.3kΩ = IR = (6mA) (3.3kΩ) = 19.8V V2.2kΩ = IR = (6mA) (2.2kΩ) = 1.32V E = 1.32V + 9V + 19.8V = 30.12 V

Sección 6.2 Elementos en paralelo.

1. Para cada configuración de la figura 6.67 determine qué elementos están en serie y cuales están en paralelo.

a) 1 Serie. 2,3 y 4 en paralelo b) 1 y 3 en Serie y 2 Paralelo c) 1 y 4 Paralelo. 2 y 3 en serie 2. Para la red de la figura 6.68 a) ¿Qué elementos están en paralelo? R2, R5 b) ¿Qué elementos están en serie? R1, R4, R6, R7 y R3 C) ¿Qué ramas están en paralelo? R2 y R5

3. Encuentra la conductancia y la resistencia totales para todas las redes de las figuras 6.69

a) RT = R1 * R2 / R1 + R2 = (9)(18) / 9 + 18 = 162 / 27 = 6Ω GT = 1/R = 1 / 6 = 0.1666S b) GT = 1/3k Ω + 1/2k Ω + 1/6k Ω = 0.333mS +0.5 mS + 0.167mS = 1mS RT = 1/Gr = 1/mS = 1k Ω c) RT = 3.3k Ω || 5.6k Ω = (3.3k Ω) (5.6k Ω) / 3.3k Ω + 5.6k Ω = 2.076k Ω GT = 1/RT = ½.076k Ω = 0.4817mS d)RT = 2 Ω || 4 Ω = (2 Ω) (4 Ω) / 2 Ω + 4 Ω = 0.75S GT = 1 / RT = 1 / 0.75S = 1.3333Ω e) GT=1/10 Ω + 1/2k Ω + 1/ 40k Ω = 0.1 S +0.5 mS + 0.025mS = 100.525mS RT = 1/GT = 1/100.525mS = 9.948 Ω f) GT = 1/3.033 Ω + 1.1 Ω + 1/4.7 Ω = 0.3297 S + 0.9091 S + 0.2128 S = 1.4516 S RT = 1/GT = 1/1.4516 S = 0.6889 Ω

4. La conductancia total de cada red de la figura 6.70 esta especificada. Encuentre el valor en ohms de las resistencias desconocidas.

a) GT = 0.55S = 1/4 Ω + 1/R + 1/6 Ω 0.1333S = 1/R R = 1/0.1333S = 7.5 Ω b) GT = 0.45mS = 1/5k Ω + 1/8k Ω +1/R 0.45 mS = 0.2 mS +0.125mS + 1/R R= 1/ 0.125mS = 8k Ω

5. La resistencia total de cada circuito de la figura 6.71 esta especificada. Encuentre el valor en omhs de las resistencias desconocidas.

a) GT = NG1 + G21/6Ω = 2 (1/18Ω) + 1/R ≥R = 18Ω b) B. Gt = NG1 + G2 + G3 ¼ Ω = (1/R1) + 1/9Ω + 1/18Ω 0.25S = 2/R1 =0.111S + 0.0556S R1 = 24Ω = R2

6.Determine los resistores desconocidos de la figura 6.72, si R2 = 5R1 y R3 = (1/2) R1

1 / RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 1/20Ω = 1/R1 + 1/5R1 + 1/R1/2 = 1 [1 / R1] + 1/5 [1 / R1] + 2 [1 / R1] = 3,2 [1 / R1] R1 = 3,2 (20 Ω) = 64 Ω R2 = 5R1 = 5 (64 Ω) = 320 Ω R3 = 1 / 2R1 = 64 Ω/ 2 = 32 Ω 7.Determine R1 para la red de la figura 6.73

24 Ω|| 24Ω= 12 Ω 1 / RT = 1/R1 + 1/12Ω+ 1/120Ω 0,1 S = 1/R1 + 0,08333S + 0,00833S 0,1 S = 1/R1 + 0,09167S 1 / R1 = 0,1S - 0.09176S = 0.00833S R1 = 1 (0,00833S) = 120Ω

8.Para la red de la figura 6.74

a) Encuentre la conductancia y resistencia totales. RT=8kΩ * 24kΩ / 8Ω + 24Ω = 192Ω / 32Ω = 6Ω GT= 1/RT = 1/6 = 0.1666Ms} b) Determine Is y la corriente a través de cada rama paralela. Es = E/RT = 48V/6k Ω= 8mA I1 = 48 V/8 k Ω= 6mA I2 = 48 V/24 k Ω= 2mA c)Verifique si la corriente de la fuente es igual a la suma de las corrientes de las ramas paralelas. Es = I1 + I2 8 mA = 6 mA + 2 mA 8 mA = 8 mA d)Encuentre la potencia disipada para cada resistor, y observe si la potencia entregada es igual a la potencia disipada. I1= 48/8000 = .006mA I2= 48/24000 = 0.002mA I1 + I2 = 0.006+0.002 = 0.008Ma PI = VI = (48) (.006) = .288W P2 = V2 = (48) (.002) = .096W PT = 0.096W + .288W = 0.384W PTotal = P1 + P2 = .288 + 0.096 = 0.384W e) Si los resistores están disponibles con clasificación de potencia de ½, 1,2 y 50W, ¿Cuál es la clasificación mínima para cada resistor? Resistencia de 1/2W

9. Resuelve el problema 8 para la red de la figura 6.75

a) Encuentre la conductancia y la resistencia totales. GT = 1/3Ω + 1/6Ω + 1/1.5Ω = 0.333S + 0.167S + 0.667S = 1.167S RT = 1/1.167S = 0.857Ω b) Determine Is y la corriente a través de cada rama paralela. Is = EGT = E/RT = 0.9V/0.857Ω = 1.05A I1 = E/R1 = 0.9V /3Ω = 0.3A I2 = E/R2 = 0.9V /6Ω = 0.15A I3 = E/R3 = 0.9V/1.5Ω = 0.6A c)Verifique si la corriente de la fuente es igual a la suma de las corrientes de ramas paralelas. Is = I1 + I2 + I3 1.05A = 0.3A + 0.15A + 0.6A = 1.05A = 1.05A d)Encuentre la potencia disipada por cada resistor, y observe si la potencia entregada es igual a la potencia disipada. P1 = (.9V) (.3A) = 0.27 W P2 = (.9V) (.15A) = 0.135W P3 = (.9V) (.6A) = 0.54W Pdel = P1 + P2 + P3 P = 0 .27W + 0.135 W + 0.54 W = 0.945W Pdel = EIs = (0.9V) (1.05A) = 0.945W 0.95W = 0.95W e) Selección de 1W

10.Resuelve el problema 8 para la red de la figura 6.76, construida con valores de resistores estándar.

a) Encuentre la conductancia y la resistencia totales GT = 1/2.2KΩ + 1/4.7KΩ + 1/6.8KΩ = 0.4545KΩ + 0.2127KΩ + 0.1470KΩ = 0.8142mS RT = 1/GT = 1/0.8142S = 1.2281KΩ b) Determine Is y la corriente a través de cada rama paralela. Is = E/RT = 12V/1.2281KΩ = 9.771mA I1 = E/R1 = 12V/2.2KΩ = 5.454mA I2 = E/R2 = 12V/4.7KΩ = 2.553mA I3 = E/R3 = 12V/6.8KΩ = 1.764mA c)Verifique si la corriente de la fuente es igual a la suma de las corrientes de ramas paralelas. Is = I1 + I2 + I3 = 5.454mA + 2.553mA + 1.762mA = 9.771mA d)Encuentre la potencia disipada por cada resistor, y observe si la potencia entregada es igual a la potencia disipada. P1 = 12V * 5.454mA = 65.448mA P2 = 12V * 2.553mA = 30.636mA P3 = 12V * 1.764mA = 21.168mA Ptotal = 117.252mA Ptotal = V1 = 12V * 9.771mA = 117.252mA d)Selección 1W...