Lab 2 - Medición de resistencias y tensión eléctrica PDF

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Alumno:Jhon Edward Torres ChoqueGrupo : Profesor: - Danny MezaNota: Semestre : Fecha de entrega : 14 01 21 Hora:MEDICIÓN DE TENSIÓN Y RESISTENCIASELÉCTRICAS - **EMISIÓN: 2020 -06- CÓDIGO:** - **PÁGINA: 2 /** OBJETIVOS ÍNDICE MATERIAL Y EQUIPOS FUNDAMENTO TEÓRICO DESARROLLO Ejercicio Ejercicio MULTIS...

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Jhon Edward Torres Choque Alumno: Grupo

:

Semestre

:

Fecha de entrega

: 14

Profesor: Danny Meza 01

21

Hora:

Nota:

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ÍNDICE 1.

OBJETIVOS

3

2.

MATERIAL Y EQUIPOS

3

3.

FUNDAMENTO TEÓRICO

3

4.

DESARROLLO

9

4.1.

Ejercicio 1

9

4.2.

Ejercicio 2

9

4.3.

MULTISIM LIVE

10

4.3.1.

Ejercicio 3

10

4.3.2.

Ejercicio 4

10

4.3.3.

Ejercicio 5

11

4.3.4.

Ejercicio 6

11

4.3.5.

Ejercicio 7

12

4.4.

TINKERCAD

13

4.4.1.

Ejercicio 3

13

4.4.2.

Ejercicio 4

14

4.4.3.

Ejercicio 5

15

4.4.4.

Ejercicio 6

16

4.4.5.

Ejercicio 7

17

5.

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

18

6.

ANEXOS

18

7.

RÚBRICA ....................................................................................................................19

2

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1. OBJETIVOS ● Identificar las resistencias eléctricas por su código de colores. ● Implementar circuitos eléctricos simples y utilizar instrumentos de medición en Multisim Live y Tinkercad. ● Medir tensión y resistencias eléctricas con multímetros en Tinkercad y Multisim Live. . 2. MATERIAL Y EQUIPOS ● Computadora de escritorio, laptop, tableta o celular. ● Conexión a internet. ● Navegador de internet (Chrome, Internet Explorer, etc.). ● Plataf ormas Multisim Live y Tinkercad, como alumno.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO A. TENSIÓN ELÉCTRICA La tensión o diferencia de potencial son términos sinónimos que describen la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el f lujo de una corriente eléctrica. A mayor diferencia de potencial o presión que ejerza una fuente de FEM sobre las cargas eléctricas o electrones contenidos en un conductor, mayor será la tensión existente en el circuito al que corresponda ese conductor.

Figura 1. Tensión eléctrica. (Así funciona)

B. RESISTENCIA ELÉCTRICA 3

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Es la propiedad de los materiales de presentar

una

determinada oposición al paso de la corriente eléctrica. Cualquier dispositivo conectado a un

circuito

eléctrico representa una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. Figura 2. Resistencia eléctrica. (Así funciona)

Hablar de resistencia eléctrica se refiere a un componente o a la propiedad de un material.

B.1 RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR La resistencia de un conductor (RL) depende de: 1.

La sección del conductor: a mayor sección, menor resistencia.

2.

La longitud del conductor: a mayor longitud, mayor resistencia.

3.

El material del conductor 3.1 Resistividad: es la resistencia eléctrica específica y varía con el material. 3.2 Conductividad: es la inversa de la resistividad.

La relación entre estas variables, para hallar el valor de la resistencia de un conductor, es:

RL = ρ.L S Donde

RL =

RL

:

S

: Sección del conductor

( mm2 )

L

: longitud del conductor

(m)

ρ

: Resistividad

(Ω.m)

Resistencia del conductor

(Ω)

4

L γ.S

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γ

: Conductividad

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(S/m)

En la Tabla 1 vemos los valores correspondientes de resistividad y conductividad para los materiales más usados. Tabla 1. Resistividad y conductividad eléctrica de materiales a 20 °C.

ρ en

γ en

µΩm

S/m

Plata

0,016

62

Cobre

0,018

56

Oro

0,022

44

Aluminio

0,028

36

Zinc

0,06

16,7

Latón

0,07

14,3

Hierro

0,1

10

Platino

0,106

9,4

Estaño

0,11

9,1

Plomo

0,208

4,8

Carbón

66,667 0,015

MATERIAL

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B.2 CÓDIGO DE COLORES DE LA RESISTENCIA: El tipo de resistencia a usar en este laboratorio pertenece a la serie E24 y consta de cuatro bandas de colores (Tabla 2). Cada una de ellas representa un valor, así se puede obtener el valor nominal de una resisten cia incluso el porcentaje de tolerancia. Tabla 2. Código de colores de las cuatro bandas de una resistencia.

Color

1.er dígito

2.do dígito

10n

Ninguno

Tolerancia +/20 %

Plata

-2

10 %

Dorado

-1

5%

Negro

0

Marrón

1

1

1

1%

Rojo

2

2

2

2%

Naranja

3

3

3

Amarillo

4

4

4

Verde

5

5

5

Azul

6

6

6

Violeta

7

7

7

Gris

8

8

8

Blanco

9

9

9

En la siguiente figura tenemos un ejemplo:

Figura 3. Resistencia de 220 Ω.

6

0,5 %

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C. CÁLCULO DE ERROR Y FUNDAMENTOS DE MEDICIÓN Una de las principales recomendaciones para quien efectuará una medición es: “nunca procedas a medir, si no sabes qué estás midiendo”. Ello implica conocer el parámetro a medir, los riesgos que representa y elementalmente su “valor esperado” o también llamado valor nominal. Para conocer el valor esperado, se recurre a la información técnica del equipo (valores nominales) o datos de placa. De no contar con ello, deben hacerse estimaciones basadas en el conocimiento previo de la teoría del curso. La medición de parámetros eléctricos puede ef ectuarse de dos formas: Medición indirecta: cuando la obtención del valor de un parámetro se realiza mediante la medición previa de parámetros vinculados al valor de interés. Es necesario conocer una relación matemática entre los parámetros incluidos. Medición directa: cuando la medición de un parámetro eléctrico se efectúa sin mediciones y/o cálculos intermedios. Si existen cálculos, éstos son ef ectuados internamente en el equipo de medición. Asimismo, los dif erentes procesos de medición están inf luenciados por muchos f actores que alteran el resultado buscado, generando una dif erencia entre el valor esperado y el valor medido (Error absoluto) cuya existencia no necesariamente significa haber efectuado una mala medición. Cuando el error absoluto es comparado con el valor esperado, surge un valor representativo denominado error relativo porcentual (εr %). Salvo, especificaciones técnicas de mayor exigencia, el error porcentual inferior o muy próximo a 5 % indicaría la validez de la medición efectuada. El error relativo porcentual se realiza mediante la siguiente expresión:

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Donde: εr %

= Error relativo porcentual.

Vn

= Valor esperado o nominal.

Vm

= Valor medido.

La teoría sobre el error producido en las mediciones es bastante amplia. Seguramente será revisado con mayor detalle en otras materias durante el desarrollo de sus estudios. Sin embargo, en la mayoría de las sesiones prácticas y de modo general, se pueden identificar las principales fuentes de error: a)

La pericia del observador para tomar lectura de instrumentos analógicos.

b)

El estado de los instrumentos de medición.

c)

La precisión de los instrumentos utilizados.

d)

El redondeo de cifras decimales en mediciones indirectas y cálculos previos.

e)

Desgaste o deterioro de las propiedades físicas de los elementos sujetos a medición.

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4. DESARROLLO 4.1.

Ejercicio 1: complete el siguiente cuadro.

Elemento

Colores de las bandas

Tolerancia %

Valor nominal (Ω)

Valor medido (Ω)

εr %

R1

Ma – Ne – Ne – Ag

10

10

92,0

820

R2

Ro – Vi – Na – Au

5

27000

2 680,5

90,07

R3

Na – Na – Ne

33

327,0

990

R4

Am – Ve – Ro – Ve

0.5

4500

4 520,0

0,44

R5

Ve – Gr – Am – Ma

1

580000

587 728,4

1,33

R6

Az – Ro – Ro – Au

6200

5 180,8

16,44

R7

Vi – Vi – Na – Ve

77000

78 023,2

1,33

R8

Gr – Ma – Ne

81

79,3

2,1

R9

Ma – Ne – Ro – Ag

1000

929,7

7,03

4.2.

5 0.5

10

Ejercicio 2: complete el siguiente cuadro.

Elemento

Colores de las bandas

Tolerancia %

Valor nominal (Ω)

Valor medido (Ω)

εr %

R1

Ro - Ro - Ma

5

220

214,6

2,45

R2

Ma -Vi - Na - Au

5

1,7 k

1 725,3

1,49

R3

Ma – Ne – Ne – Au

5

10

9,84

1,6

R4

Am - Vi - Na - Au

5

47 k

45 248,6

3,73

R5

Ve - Na - Az - Au

5

5,3 M

5,24 M

1,13

R6

Az - Ne - Ma - Au

5

600

631

5,17

R7

Vi - Bl - Am - Au

5

790 k

758 k

4,05

R8

Ve - Ne - Ma - Au

5

500

503

0,6

R9

Bl - Gr - Ma - Au

5

980

971,6

0,86

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4.3. UTILIZANDO MULTISIM LIVE: 4.3.1.

Ejercicio 3: Fuente DC, interruptor y lámpara.

Arme el circuito mostrado. Haga clic en Run (play). Anote los valores de tensión. Cierre el interruptor. Anote los nuevos valores de los voltímetros.

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Ejercicio 4: Fuente DC, interruptor, diodo y lámpara.

Arme el circuito mostrado. Haga clic en Run (play). Anote los valores de tensión. Cierre el interruptor. Anote los nuevos valores de los voltímetros.

11

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Ejercicio 5: Fuente DC, interruptor y resistencia.

Arme el circuito mostrado. Haga clic en Run (play). Anote los valores de tensión. Cierre el interruptor. Anote los nuevos valores de los voltímetros.

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Ejercicio 6: Fuente DC, interruptor y tres resistencias.

Arme el circuito mostrado. Haga clic en Run (play). Anote los valores de tensión. Cierre el interruptor. Anote los nuevos valores de los voltímetros.

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Ejercicio 7: Fuente DC, dos interruptores y tres resistencias.

Arme el circuito mostrado. Haga clic en Run (play). Anote los valores de tensión. Cierre el interruptor. Anote los nuevos valores de los voltímetros.

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4.4. UTILIZANDO TINKERCAD 4.4.1. Ejercicio 3: Fuente DC, interruptor y lámpara. Arme el circuito mostrado. Conf igure la fuente de tensión a 12 V. Haga clic en Iniciar simulación. Anote el valor de los instrumentos. Cierre el interruptor. Anote los nuevos valores de los instrumentos de medición.

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4.4.2. Ejercicio 4: Fuente DC, interruptor, diodo LED y lámpara. Arme el circuito mostrado. Configure la f uente de tensión a 12 V y la resistencia a 800 Ω. Haga clic en Iniciar simulación. Anote el valor de los instrumentos. Cierre el interruptor. Anote los nuevos valores de los instrumentos de medición. ¿Qué ocurrió?

Averigüe cuál es el valor máximo de tensión que debe entregar la f uente para que el diodo no se dañe. 17

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4.4.3.

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Ejercicio 5: Fuente DC, interruptor y resistencia.

Arme el circuito mostrado. Configure la f uente de tensión a 30 V y la resistencia a 1,2 k Ω. Haga clic en Iniciar simulación. Anote el valor de los instrumentos. Cierre el interruptor. Anote los nuevos valores de los instrumentos de medición.

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4.4.4. Ejercicio 6: Fuente DC, interruptor y tres resistencias. Arme el circuito mostrado. Configure la f uente de tensión a 30 V y las resistencias a 300 Ω, 400 Ω y 500 Ω. Haga clic en Iniciar simulación. Anote el valor de los instrumentos. Cierre el interruptor. Anote los nuevos valores de los instrumentos de medición.

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4.4.5. Ejercicio 7: Fuente DC, dos interruptores y tres resistencias. Arme el circuito mostrado. Configure la f uente de tensión a 30 V y las resistencias a 300 Ω, 400 Ωy 500 Ω. Haga clic en Iniciar simulación. Anote el valor de los instrumentos. Cierre el interruptor de la derecha. Anote los valores de los instrumentos. Luego, cierre el interruptor de la derecha. Anote las nuevas lecturas de los instrumentos.

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5. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES -

Conocer el valor de las resistencias nos ayudará a poder usarlas de acuerdo a sus valores adecuados El uso de los softwares o programas, nos ayudan a f amiliarizarnos de mejor manera con la lectura de circuitos electrónicos y a su vez con los instrumentos Es importante saber diferenciar los colores de las resistencias Se me complico realizar el de 2 interruptores y 3 resistencias Estaba un poco entretenido calcular el valor de la resistencia con los colores

6. ANEXOS (Coloque anexos si f uera necesario)

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ESTUDIOS GENERALES Rúbrica

Resultado:

c: Los es tudiantes conducen pruebas y mediciones, analizan e interpretan s us resultados para evaluar y mejorar sis temas.

Criterio de desempeño:

c1: Realiza pruebas a c...