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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA, MECÁNICAELÉCTRICA Y MECATRÓNICAASIGNATURA : CIRCUITOS ELECTRICOS I Laboratorio 01PRIMERA FASECARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS LINEALES - LEY DE OHMDocente (s): Ing. Cesar Pio Castillo CaceresFecha: 2021.05.Nombres y Apell...

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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA, MECÁNICA ELÉCTRICA Y MECATRÓNICA ASIGNATURA

: CIRCUITOS ELECTRICOS I

Laboratorio 01 Docente (s): Ing. Cesar Pio Castillo Caceres

PRIMERA FASE CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS LINEALES - LEY DE OHM

Fecha: 2021.05.03.

Nombres y Apellidos: Código : I.

II.

Arenas Ccahuana Olger

2019220401 Horario: Martes 12.00 pm- 14.00 pm

OBJETIVOS 

Analizar y verificar en forma experimental la relación que existe entre la tensión y la corriente en un elemento puramente resistivo “R” de un circuito eléctrico, verificando así la ley de Ohm; utilizando el método indirecto del voltímetro y amperímetro.



Conocer el funcionamiento de un puente de diodos.



Conocer y experimentar la diferencia entre un multímetro ideal y el de los laboratorios de la universidad

MARCO TEORICO

LEY DE OHM Entre las tres variables o magnitudes que encontramos en un circuito existe una estrecha relación, ya que si se modifica una de ellas influirá en las otras dos, esta relación esta definida por la Ley de Ohm, su enunciado es el siguiente:

“La corriente eléctrica que fluye por un circuito es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia” I=

V R

E: tensión I: corriente R: resistencia

La corriente o amperaje que atraviesa un determinado circuito será mayor cuanto mayor sea su voltaje, pero disminuirá si en dicho circuito o camino se encuentra con una resistencia que dificulte su paso. En consecuencia:

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-

Si se eleva la tensión, aumentara la corriente.

-

Si se disminuye la tensión, disminuirá la corriente.

-

Si se eleva la resistencia, disminuirá la corriente.

-

Si se disminuye la resistencia, se elevará la corriente.

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Esto es aplicable en forma practica, si conocemos en un circuito cual es la resistencia y cual es la tensión aplicada podremos saber cual es la corriente que circulara por el, y en consecuencia dimensionar los conductores. La función de la resistencia es convertir la diferencia de potencial en corriente. La diferencia de potencial puede verse como un desnivel eléctrico, similar al que existe en el lecho de un río, que hace fluir el agua desde un sitio alto hacia uno bajo. Cuando decimos que una batería es de 1.5 V implicamos que su terminal positivo está 1.5 V por encima del negativo, o que existe un desnivel eléctrico de 1.5 V entre ambos terminales, siendo el positivo el más alto. Si conectamos una resistencia entre los terminales de la batería, el desnivel eléctrico hace que una corriente fluya del terminal positivo al negativo a través de la resistencia.

III.

IV.  

ELEMENTOS A UTILIZAR 

01 Resistencia Variable 0-44 ohmios, 4.4amp.



1 Amperímetro c.c., analógico, 0-1-5 amp.



1 variac monofásico



02 Multímetro digitales



1 Puente de diodos.



conductores de conexión.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Calibrar la resistencia a 44 ohmios Armar el circuito de la figura 1, adjunta.

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Circuito 1  Regular en el variac monofásico hasta obtener en el voltímetro V1, la tensión de 15V de corriente continua.



Verificar la polaridad de los instrumentos del circuito (+ -).

Manteniendo constante la tensión de 15V en dicho voltímetro, variar la  resistencia “RL” desde un valor máximo 44 ohmios hasta un valor mínimo 15 ohmios, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente y el valor de la resistencia, (Cuidando de no llegar al valor de resistencia mínima, porque se producirá un corto-circuito). Para variar el valor de la resistencia se tendrá que desenergizar el circuito primero.

Tabla 1 Punto

Rl medido(Ω)

A(amp)

V(v)

RLe(Ω)=V/I

1

40

0.365854

15

40.99

2

35

0.416667

15

35.99

3

30

0.483871

15

30.99

4

25

0.576923

15

26.00

5

15

0.9375

15

16

Punto 1

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Punto 2

Punto 3

Punto 4

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Punto 5

Manteniendo constante la resistencia (44 ohmios), variar la tensión desde un valor mínimo 5 V hasta un valor máximo 38 V en corriente continua, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente, (Cuidando de no llegar al valor máximo de corriente que puedan soportar los componentes del circuito).

Tabla 2 Punto

Rl medido(Ω)

I(A)

V(v)

RLe(Ω)=V/I

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1

44

0.222

10

45.045

2

44

0.333

15

45.046

3

44

0.444

20

45.040

4

44

0.556

25

44.964

5

44

0.677

30

44.978

Punto 1

Punto 2

Punto 3

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Punto 4

Punto 5

V.

CUESTIONARIO

1. Defina la Ley de OHM, ¿Se comprueba con la práctica realizada? La ley de Ohm se usa para determinar la relación entre tensión, corriente y resistencia en un circuito eléctrico.

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Con esta expresión vas a ser capaz de calcular en un circuito una magnitud a partir de las otras dos. Para calcular la intensidad calculamos directamente la fracción anterior. Para calcular el voltaje, vamos a deshacer la fracción, pasando R que está dividiendo al otro lado de la igualdad multiplicando. Nos queda:

Ahora, si queremos calcular R, en la expresión anterior pasamos la I que está multiplicando al otro lado de la igualdad dividiendo, aislando así R. Nos queda:

Con la práctica se comprobó que es 99%v similar al valor teórico con el experimental, esto principalmente por las resistencias de los multímetros.

2. ¿Qué importancia tiene la Ley de OHM en el estudio de los circuitos eléctricos?

Ley de Ohm , y la forma correcta de usarlo, son fundamentales para un curso de formación eléctrica . Mientras que el aprendizaje de la ley y su puesta en práctica , no hay una regla para saber : Siempre bosquejar un diagrama de preparación del circuito que está considerando antes de empezar a hacer cálculos basados en los valores en el circuito que ya se conoce a usted. Esta regla se vuelve esencial cuando los circuitos se vuelven más complejas . tiempo y esfuerzo puede ser salvo por el uso inteligente de la ley de Ohm . Si usted está tratando de encontrar la tensión existente a través de un circuito en paralelo , una lectura del voltímetro directa se podría obtener sin necesidad de una desconexión . Pero el uso de la ley de Ohm a menudo te dará la información que desee sin la necesidad de la medida real .

3. Con los datos tomados en el laboratorio (de la primera tabla), graficar la curva de variación de corriente a voltaje constante y resistencia variable, tomando como abcisa la resistencia y como ordenada la corriente. Haga un comentario sobre el gráfico obtenido anteriormente.

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resistencia(ohm) 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 10

15

20

25

30

35

40

45

4. Con los datos tomados en el laboratorio (de la segunda tabla), graficar la curva de resistencia, tomando como abcisa la corriente y como ordenada la tensión. RL=V/I. Haga un comentario sobre el gráfico obtenido anteriormente.

resistencia(ohm) 35 30 25 20 15 10 5 0 0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Se muestra en esta tabla que la resistencia se mantiene con pendiente lineal o constante, lo que me muestra la proporcionalidad entre voltaje y corriente.

5. Enumere y explique todos los tipos de resistencias existentes.

0.8

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Por su composición, podemos distinguir varios tipos de resistores: 

De hilo bobinado (wirewound)



Carbón prensado (carbon composition)



Película de carbón (carbon film)



Película óxido metálico (metal oxide film)



Película metálica (metal film)



Metal vidriado (metal glaze)

Por su modo de funcionamiento, podemos distinguir: 

Dependientes de la temperatura (PTC y NTC)



Resistores variables, potenciómetros y reóstatos

6. Defina el voltaje o tensión e indique sus unidades.

La tensión eléctrica o diferencia de potencial es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones La magnitud que define la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos es la tensión (U), cuya unidad de medida es el Voltio (V). En instalaciones de baja tensión la tensión es 230 o 400 Voltios, pero en alta tensión encontramos tensiones de más de 10.000 Voltios 7. Defina la corriente e indique sus unidades. La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas en el interior del mismo. Al caudal de corriente se le denomina intensidad de corriente eléctrica. La unidad básica en electricidad es el Amperio (A), que expresa la cantidad de corriente eléctrica (I) que circula por un conductor. Por ejemplo, por un conductor eléctrico de sección 1,5 mm2 pueden circular hasta 11 Amperios sin riesgo de calentamiento excesivo. 8. ¿Qué es un diodo y qué es un puente de diodos?

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Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido, bloqueando el paso si la corriente circula en sentido contrario, no solo sirve para la circulación de corriente eléctrica sino que este la controla y resiste. El puente rectificador es un circuito electrónico usado en la conversión de corriente alterna en corriente continua. 9. ¿Qué es un cortocircuito? Explique.

En circuitos eléctricos es un circuito abierto, puesto que el valor de la resistencia es 0. Tambien se denomina cortocircuito al fallo en un aparato o línea eléctrica por el cual la corriente eléctrica pasa directamente del conductor activo o fase al neutro o a tierra en sistemas monofásicos 10. En forma tabulada dar la divergencia o diferencia de valores teórico y experimentales, indicando el error absoluto (Valor teórico – Valor experimental) y relativo porcentual.( (Valor teórico – Valor experimental)/Valor teórico *100%)

Tabla 1: Rteorica =29 Ω

Rexperimental =29.994 Ω

Error absoluto: E . A=0.994

Error relativo porcentual: %=

0.994 x 100=3.429 29

Tabla 2: Rteorica =44 Ω

Rexperimental =45.0146 Ω Error absoluto: E . A=1.0146

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Error relativo porcentual: %=

VI.

1.0146 x 100 =2.30 44

CONCLUSIONES



Los valores que suelta el multímetro en corriente y voltaje fijados a los valores de los laboratorios de la universidad tienen una diferencia a los multímetros normales de los simuladores sin configurar la resistencia, aunque sea minima esto nos muestra la divergencia que se pudiese dar en campo.



En el puente de diodos se conoció como es el recorrido de la corriente principalmente como se vio en la clase donde dos diodos se apagan para el recorrido por los otros 2 diodos.

VII.

BIBLIOGRAFIA a. https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_rectificador b. https://corpnewline.com/variacs.htm c. http://www.famaf.unc.edu.ar/~anoardo/Multimetro.pdf d. https://www.infootec.net/multimetro/ e. https://www.electricasas.com/ohmetro-mediciones-electricas-

electricidad/ohmimetro-u-ohmetro/ f.

https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93hmetro

g. https://definicion.de/voltimetro/ h. https://es.wikipedia.org/wiki/Amperímetro i.

https://www.uv.es/~garcial/teaching/EM_LAB/GuionesI1-6.pdf...