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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMÁFACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICALABORATORIO DE INGENIERIA ELECTRICALaboratorio N°“Reducción de Circuitos Resistivos”INTEGRANTES:MIRANDA, ANYURI 4-805-MITRE, KEVIN 8-104-INSTRUCTORA:YURIAN CORROGRUPO:1 IM 132FECHA DE REALIZACION:14 DE ABRIL DEL 2020FECHA DE ENTREGA:MIE...

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA LABORATORIO DE INGENIERIA ELECTRICA

Laboratorio N°1 “Reducción de Circuitos Resistivos”

INTEGRANTES: MIRANDA, ANYURI MITRE, KEVIN

4-805-542 8-104-1078

INSTRUCTORA: YURIAN CORRO

GRUPO: 1 IM 132

FECHA DE REALIZACION: 14 DE ABRIL DEL 2020

FECHA DE ENTREGA: MIERCOLES 22 DE ABRIL DEL 2020

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Eléctrica Laboratorio Reducción de Circuitos Resistivos Objetivos Demostrar experimentalmente los principios que controlan la reducción de resistencias en serie y en paralelo a sus resistencias equivalentes. Comprobar la validez de las reglas para divisores de voltaje y de corriente. Introducción Teórica: La resistencia equivalente para varios resistores en serie, es igual a la suma de las resistencias individuales: n R Equivalente en serie =  Ri i=1 Para los resistores en paralelo, la resistencia equivalente resultaría: n R Equivalente en paralelo = [ 1/Ri]-1 i=1 |

El principio de divisor de voltaje es aplicable a varios resistores en serie, y establece

que el voltaje en cada resistor guarda la misma proporción al voltaje total que su valor resistivo a la resistencia equivalente en serie total. El principio de divisor de corriente es aplicable a dos resistores en paralelo, y establece del otro y la suma de las dos resistencias.

Materiales y Equipo  Fuente de Poder de C.D.  Multímetro Digitales (1)  Plantilla  Resistores: R1 = 1 K, R2 = 1.5 K, R3 = 3.3 K, R4 = 2.2 K; todos de 1/2 watt

Procedimiento 1.

Resistores en serie, y Divisor de Voltaje. 1.1

Mida y anote en la tabla el valor real de la resistencia de cada resistor.

1.2

Conecte los cuatro resistores en serie, como se muestra en la figura 1. Mida la resistencia entre los terminales.

Figura 1

Figura 1. Obtención de la resistencia total en el circuito en serie

Re medida: __________ 1.3

Compare el valor de la resistencia equivalente medida con el valor teórico esperado. Obtenga el porcentaje de error.

1.4

Arme el circuito mostrado de la figura 2. Ajuste el voltaje de la fuente a 25 V CD.

Figura 2

Figura 2. Obtención de la corriente en el circuito en serie

1.5

Tome la lectura de la corriente que indique el amperímetro. Anótela en la tabla. Mida la caída de voltaje en cada resistor, con un multímetro utilizado como voltímetro. Anótelo en la tabla 1

Figura 3. Obtención del voltaje en el resistor 1

Figura 4. Obtención del voltaje en el resistor 2

Figura 5. Obtención del voltaje en el resistor 3

Figura 6. Obtención del voltaje en el resistor 4

Tabla 1

RESISTORES EN SERIE R(k)

I (A)

V medido (Volts)

V calculado

% Error

R1 = R2 = R3 = R4 =

1.6

Compruebe sus resultados con los esperados de acuerdo el principio de divisor de voltaje. Calcule, para el voltaje de cada resistor, el % de error y anótelo en la columna correspondiente. Establezca sus conclusiones de acuerdo con los resultados encontrados en el punto 1.

2.

Resistores en Paralelo. Divisor de corriente. 2.1

Conecte los resistores R1, R2 y R3 como se indica en la figura 3.

Figura 3

Figura 7. Resistencia equivalente entre los terminales.

2.2

Mida la resistencia equivalente entre los terminales. Compare con la resistencia equivalente calculada. Establezca el % de error. Req en paralelo (medida): _________________ Req en paralelo (calculada): _______________ % de Error: ____________________________

2.3

Arme el circuito mostrado en la figura 4. Ajuste el voltaje a 30V C.D.

Figura 4

Figura 8. Corriente equivalente del circuito.

2.4

Tome la lectura de la corriente que envía la fuente. Anótela en la tabla. Tabla 2 Resistores en Paralelos R (k)

I (A) medida

I (A) calculada

% de error

Req = R1 = R2 = 2.5

Desactive la fuente. Conecte dos amperímetros de forma tal que puedan leer las corrientes en R1 y R2, como se muestra en la figura 4-5. Encienda la fuente y ajústela nuevamente a 30 V C.D.

Figura 5

Figura 9. Lectura de la corriente en ambas resistencias.

2.6

Tome las lecturas de las corrientes en las resistencias R 1 y R2. Anótelas en la tabla 2. Haga los cálculos de estas corrientes de acuerdo con el concepto de divisor de corriente. Anote sus resultados en la tabla. Calcule en cada caso el porcentaje de error.

2.7

Que conclusiones puede establecer de acuerdo con los resultados del punto 2 de este laboratorio.

2.8

Anexe los cálculos realizados a la presente guía.

RESULTADOS 1. Resistores en serie, y Divisor de Voltaje.  Mida y anote en la tabla el valor real de la resistencia de cada resistor. Por motivos ya conocidos no se pudo realizar personalmente la medida de cada uno de los resistores, para evitar inconvenientes se nos proporcionó el valor de cada resistor para realizar los cálculos. Se anotaron los valores correspondientes. Resistencias R1 R2 R3 R4 RT

Valor Proporcionado 1000 Ω 1500 Ω 3300 Ω 2200 Ω 8000 Ω Tabla 1. Valor de las resistencias en el circuito en serie



Conecte los cuatro resistores en serie, como se muestra en la figura 1 (ver procedimientos). Mida la resistencia entre los terminales. Re medida =8000 Ω



Valor calculado de la Resistencia Equivalente n

Re calculada=∑ Ri i=1

4

Re calculada=∑ R1 + R2 + R3 +R 4 i=1 4

Re calculada=∑ 1000 Ω+ 1500 Ω+3300 Ω+2200 Ω i=1

Re calculada=8000 Ω



Compare el valor de la resistencia equivalente medida con el valor teórico esperado. Obtenga el porcentaje de error. % de error=

Re calculada−Re medida ∗100 Re calculada

% de error=

8000 Ω−8000 Ω ∗100 8000 Ω

% de error=0 %



Arme el circuito mostrado de la figura 2 (ver procedimientos). Ajuste el voltaje de la fuente a 25 V CD.



Obtención de corriente (I): IT =

VT RT

IT =

25 V 8000 Ω

I T =0.003125 Α



Tome la lectura de la corriente que indique el amperímetro. Anótela en la tabla. Mida la caída de voltaje en cada resistor, con un multímetro utilizado como voltímetro. Anótelo en la tabla 1.



Obtención de voltajes medido en cada Resistor.



Voltaje medido en el resistor 1: 3.12 V



Voltaje medido en el resistor 2: 4.69 V



Voltaje medido en el resistor 3: 10.3 V

Voltaje medido en el resistor 4: 6.87 V



RESISTORES EN SERIE R (k)

I (A)

V medido (Volts)

V calculado

% Error

R1 = 1.0

0.00312

3.12

3.125

0.16

R2 = 1.5

0.00312

4.69

4.6875

-0.05

R3 = 3.3

0.00312

10.3

10.3125

0.12

R4 = 2.2

0.00312

6.87

6.875

0.07

Tabla 2. Valor de las resistencias, corrientes, voltaje medido, voltaje calculado y porcentaje de error en el circuito en serie



V calculado (Principio de divisor de Voltaje)

v R 1=

R1 ∗V Re

v R 2=

R2 ∗V Re

v R 3=

R3 ∗V Re

v R4=

R4 ∗V Re

v R 1=

1000 ∗25 8000

v R 2=

1500 ∗25 8000

v R 3=

3300 ∗25 8000

v R4=

2200 ∗25 8000

v R 1=¿ 3.125 V

v R 2=¿ 4.6875

V



% de Error

v R 3=¿ 10.312

5V

v R 4 =¿ 6.875 V

% de error V R 3=

V R 3 calculada−V R 3 medida ∗100 V R 3 calculada

% de error V R 3=

10.3125− 10.3 ∗100 10.3125

% de error V R 3=0.12%

V calculada−V medida % de error V R 4 = V RR 24calculada −V RR24medida ∗100 V R 4 calculada ∗100 % de error V R 2= V R 2 calculada V 6.875 −6.87 −V R 1 medida R 1 calculada % de error V RR41= 4.6875 ∗100 −4.69∗100 ∗100 V R 1 calculada % de error V R 2= 6.875 4.6875 % de error V R 4 =0.073 % % de error V R 2=−0.053 % 3.125−3.12 % de error V R 1= ∗100 3.125

% de error V R 1=0.16 %



Establezca sus conclusiones de acuerdo con los resultados encontrados en el punto 1. Con la realización de esta experiencia pudimos verificar que los valores medidos tuvieron una gran exactitud lo cual se puede comprobar con los porcentajes de error encontramos, además pudimos verificar que sin importar la resistencia, la corriente se mantiene igual debido a ser un sistema en serie.

2- Resistores en Paralelo. Divisor de corriente. 2.1-

Mida la resistencia equivalente entre los terminales. Compare con la resistencia equivalente calculada. Establezca el % de error. Req en paralelo (medida): Req en paralelo (calculada): % de Error

507.69Ω 508Ω 0.1%

Tabla 3. Porcentaje de error de la resistencia equivalente en el circuito en paralelo

1 1 1 1 Cálculos: Req= =507.69Ω + + 3300 1500 1000 % de Error=

507.69 −508 ∗100 507.69

2.2 Tome la lectura de la corriente que envía la fuente. Anótela en la tabla. 2.3 Tome las lecturas de las corrientes en las resistencias R1 y R2. Anótelas en la tabla 2. Haga los cálculos de estas corrientes de acuerdo con el concepto de divisor de corriente. Anote sus resultados en la tabla. Calcule en cada caso el porcentaje de error. Resistores en Paralelos R (k)

I (A) medida

I (A) calculada

% de error

Req =0.508

0.05

0.06

0.2%

R1 =1

0.03

0.03

0%

R2 =1.5

0.02

0.02

0%

Tabla 4. Valor de las resistencias, corrientes medida, corriente calculada y porcentaje de error en el circuito en paralelo

Cálculos: Ieq=

V R

Ieq=

30 =0.06 A 508

% de error= IR1=

30 =30 mA 1

% de error= IR2=

0.06−0.05 =0.2% 0.06

30 −30 =0 % 30

30 =20 mA 15

Que conclusiones puede establecer de acuerdo con los resultados del punto 2 de este laboratorio:

De acuerdo a la práctica realizada en este punto podemos determinar que cuando medimos la corriente en un circuito en paralelo esta va a cambiar en cada una de las resistencias y que la suma de estas va a dar como resultado la corriente equivalente en el sistema, aunque si nos vamos al método donde calculamos de forma manual va a variar un poco debido a los redondeos que se realizan.

CONCLUSIONES Kevin Mitre: La experiencia realizada fue de gran importancia para empezar a conocer propiedades importantes que se utilizan en el estudio de sistemas eléctricos (corriente, resistencias, voltaje), ya que para el estudio de estos sistemas es necesario conocer los conceptos que los rigen, para poder iniciar el análisis de los circuitos. Cabe resaltar que, aunque ya teníamos conocimientos de algunos términos esta experiencia también nos permitió estudiar diferentes casos de circuitos en serie y paralelo, y así poder encontrar las diferentes propiedades y así poder confirmar o descartar ciertas dudas, como, por ejemplo: La intensidad de corriente en circuitos paralelos y en serie, lo cual pude comprobar que la corriente en el circuito en serie es de menor intensidad a la del paralelo. Además, también tuvimos la oportunidad de utilizar nuevas formas o métodos más innovadores para la realización de circuitos. Utilizando el software Tinkercad pude notar una buena exactitud en sus valores, lo cual se puede ver en los resultados obtenidos donde se comprobó correctamente que las formulas vistas en clase y en laboratorio son adecuadas, y que los experimentos realizados fueron correctos, ya que los valores observados experimentalmente están muy cercanas a los teóricos.

Anyuri Miranda: De este modo, luego de realizar las mediciones y cálculos correspondientes a cada caso, puedo concluir que cada circuito tiene sus propias características, en el caso de un circuito en serie este se caracteriza por tener sus componentes conectados en una misma línea existente, por lo cual comparten la misma corriente entre si aunque difieren en los valores de voltajes a diferencia de un circuito en paralelo en el cual sus componentes están conectados como bien dice el nombre; paralelamente entre si no comparten la misma corriente, sin embargo si comparten el mismo voltaje.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS



Circuitos en Serie y en Paralelo Explicación Calculos y Ejercicios. (s. f.). Recuperado 21 de abril de 2020, de https://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/CALCULO%20CIRCUITOS %20ELECTRICOS.htm



Divisores de voltaje. (s. f.-b). Recuperado 19 de abril de 2020, de https://www.5hertz.com/index.php?route=tutoriales/tutorial&tutorial_id=11



Wikipedia,» 11 Abril 2020. [En línea]. Available: https://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_en_serie_y_en_paralelo. [Último acceso: 16 Abril 2020].



Laura, «La Guía,» 29 Mayo 2013. [En línea]. Available: https://fisica.laguia2000.com/general/circuitos-en-serie-y-en-paralelo. [Último acceso: 16 Abril 2020]....