Práctica 3 Resistores en serie y paralelo PDF

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.........

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LAB ABO O RAT RATOR OR ORIO IO D DE E FÍS ÍSII CA VIERNES -12:00 PM

-1:59PM

RESISTORES EN SSE ERIE Y EN P PA AR ALE LO P R OF E S OR : D R . CAR LOS T E P E C H CAR R I LLO ALUM NO :

JUAN FR ANCISCO ROMERO DE LA TORRE M ATRÍ C ULA :2 01 019 93 2045

INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN:: De forma general, la corriente eléctrica es el flujo neto de carga eléctrica que circula de forma ordenada por un medio material conductor. Dicho medio material puede ser sólido, líquido o gaseoso y las cargas son transportadas por el movimiento de electrones o iones. La fluidez con la que se mueva el flujo de corriente estará determinada por el material, así como también por a diferencia de temperatura de un lado a otro del mismo. La corriente es la rapidez con la cual fluye la carga a través de esta superficie. Las bandas de color de una resistencia son un código diseñado para indicarnos la magnitud resistencia.

de su

Los primeros dos colores indican los primero

dos

dígitos del valor, mientras que el tercero es un multiplicador de la potencia de 10. El ultimo color indica la tolerancia de la resistencia. Valor de la Valor de la Coeficiente Color de Multiplicador Tolerancia de 1°cifra 2°cifra la banda significativa significativa temperatura Negro

0

0

1

-

-

Marrón

1

1

10

±1%

100ppm/ºC

Rojo

2

2

100

±2%

50ppm/ºC

Naranja

3

3

1 000

-

15ppm/ºC

Amarillo

4

4

10 000

4%

25ppm/ºC

Verde

5

5

100 000

±0,5%

-

Azul

6

6

1 000 000

-

10ppm/ºC

Violeta

7

7

-

-

5ppm/ºC

Gris

8

8

-

-

-

Blanco

9

9

-

Dorado

-

-

0,1

±5%

-

Plateado

-

-

0,01

±10%

-

Ninguno

-

-

-

±20%

-

-

1ppm/ºC

OBJETIVO: Encontrar el valor de las resistencias en serie, paralelo y combinadas. Aprender a trabajar con circuitos eléctricos.

MATERIALES: https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-constructionkit-dc_es.html MARCO TEÓRICO: Antes de comenzar a calcular las resistencias, debemos conocer los distintos tipos de circuitos y lineamientos que podemos usar para colocar resistores o resistencias. Resistores en para paralelo: lelo: Las resistencias se pueden conectar de tal manera que salgan de un solo punto y lleguen a otro punto, conocidos como nodos. Este tipo de circuito se llama paralelo La siguiente formula se usa para calcular la resistencia equivalente 𝑅1 𝑅2 𝑅3 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 Resistores en serie: Las resistencias se pueden conectar en serie, esto significa que la corriente fluye en ellas una después de la otra. El circuito en la siguiente figura tiene tres resistencias conectadas en serie y la dirección de la corriente indicada por una flecha. La fórmula usada para determinar la resistencia equivalente es: 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 La fórmula usada para determinar la resistencia equivalente en sistemas mixtos es la siguiente: 𝑅1 𝑅2 𝑅𝑒𝑞 = + 𝑅3 𝑅1 + 𝑅2

DESARROLLO EXPERI EXPERIMENTAL: MENTAL: 1. Elige tres resistencias de diferentes valores (tu decides que valores usar). 2. Arma los circuitos que se muestran en las figuras.

3. Completa la siguiente tabla, forma circuitos en serie y en paralelo con las tres resistencias. (R12 es la suma de la resistencia 1 y la resistencia 2, etc.) Colores Código Serie Paralelo Serie Serie Paralel Serie 1,2,3,4 del teórico teórico paralelo Experi o paralelo resistor teórico Experi- Experimenta mental mental l R1 R2 R3 R12 R23 R13 R123

% Error

• • •

Las partes sombreadas de la tabla no se rellenan, el porcentaje de error se calcula de los v valores alores experimentales y teóricos. Para calcular la Req. Teórica se deben usa las fórmu fórmulas, las, Los valores experimentales se obtendrán del simulador, dividiendo el v voltaje oltaje entre la corriente como se muestra en la fi figura gura siguiente:

𝑅𝑒𝑞 = 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑛𝑡𝑒 el circuito para la resistencia R123 es como se ve en la figura:

Analizando la tabla se encontraron algunos errores, así que se corrigió y se completó con los valores experimentales y teóri teóricos. cos.

Cálculos: R12 serie teórico: 9.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 + 14.0𝑜ℎ𝑚𝑠 = 23.0𝑜ℎ𝑚𝑠 R23 serie teórico: 14.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 + 6.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 = 20 𝑜ℎ𝑚𝑠 R13 serie teórico: 9.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 + 6.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 = 15.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 R12 paralelo teórico: (9.0 𝑜ℎ𝑚𝑠)(14.0 𝑜ℎ𝑚𝑠) = 5.4782 𝑜ℎ𝑚𝑠 9.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 + 14.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 R23 paralelo te teórico: órico: (14.0 𝑜ℎ𝑚𝑠)(6.0 𝑜ℎ𝑚𝑠) = 4.2 𝑜ℎ𝑚𝑠 14.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 + 6.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 R13 paralelo teórico: (9.0 𝑜ℎ𝑚𝑠)(6.0 𝑜ℎ𝑚𝑠) = 3.6 𝑜ℎ𝑚𝑠 9.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 + 6.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 R123 serie paralelo teóri teórico: co: (9.0 𝑜ℎ𝑚𝑠)(14.0 𝑜ℎ𝑚𝑠) + 6.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 = 11.4782 𝑜ℎ𝑚𝑠 9.0 𝑜ℎ𝑚𝑠 + 14.0 𝑜ℎ𝑚𝑠

R12 serie experimental: Con las resistencias utilizadas la corriente o fue igual a 0.39 A dividiendo el voltaje sobre este encontraremos el valor de la resistencia equivalente o total 9.0V/0.39A =23.0769 ohms

Amperaje valor

23.0769-23/23= 0.33% R23 serie experimental: El valor del amperaje obtenido fue de 0.45 A dividiendo el voltaje que fue de 9.0V nos da como resultado 9.0V/0.45A =20 omhs Determinamos el error porcentual 20-20/20*100=0%

R13 serie experimental: El valor del amperaje obtenido fue de 0.60 A Dividiendo el voltaje que es de 9.0V nos da como 9.0V/0.45A =15 ohms Determinamos el error porcentual 15-15/15*100=0%

R12 Paralelo teórico: El valor del amperaje obtenido experimentalmente fue de: 1.64 A Si dividimos el voltaje sobre este, obtenemos que: 9.0V/1.64 A= 5.4878 ohms Determinamos el error porcentual 5.4878-5.4782/5.4782*100 =0.1752%

resultado

R23 paralelo teórico: El valor del amperaje obtenido experimentalmente fue de 2.14 A Si dividimos el voltaje entre este, obtenemos que: 9.0V/2.14 A=4.20560 ohms Determinamos el error porcentual: 4.20560-4.2/4.2*100=0.133%

R13 paralelo teórico: El valor del amperaje obtenido fue de 2.50 A Si dividimos el voltaje entre este obtenemos que: 9.0V/2.50 A = 3.6ohms Determinamos el error porcentual: 3.6-3.6/3.6=0%

R123 serie paralelo experimental experimental:: El amperaje obtenido experimentalmente fue de 0.78 A Si dividimos el voltaje entre este valor obtenemos que: 9.0V/0.78A=11.5684 ohms Determinamos el error porcentual: 11.5684-11.4782/11.4782 *100= 0.5244%

RESULTADOS: Se obtuvieron errores porcentuales muy pequeños, lo que quiere decir, que la parte “experimental” se llevó a cabo de manera satisfactoria, así como los cálculos que nos llevaron a obtener los valores teóricos. Sin embargo, por el hecho de que este “experimento” se llevó acabo en una simulación no obtuvimos resultados reales, ya que, en la vida real, los cables, resistencias y baterías no son completamente fieles al transmitir la corriente, esto se debe a varias cosas, ya sea la temperatura, humedad, pureza del cobre en los cables, la carga restante de la batería etc. CONCLUSIONES: Se puede concluir que se aprendió a determinar el valor de las resistencias equivalentes en distintos sistemas, así como se entiende que en la práctica física, los valores que se obtienen son muy distintos a los que uno puede obtener en una simulación, ya que esta se encuentra en un sistema ideal.

PREGUNTAS 1.- ¿Cómo conectaría a los resistores de manera que la resistencia equivalente fuera mayor que la resistencia individual más grande? De un ejemplo con 3 resistores lo ideal sería hacer un circuito con las resistencias en serie: 9.0V/0.56A=16.07 ohms Lo que es mayor a la resistencia más grande de este circuito :10 ohms

2.- ¿Cómo conectaría a los resistores de manera que la resistencia equivalente fuera menor que la resistencia individual más chica? En un sistema de resistencias paralelo Req=V/A → 9.0V/3.3 A = 2.7272 Ohms Menor a la resistencia más pequeña. 3.-Dadas 3 bombillas y una batería, dibuje tantos circuitos eléctricos diferentes como pueda.

Solo he dibujado los dos que se me ocurrieron, y que al probarlos, encendieron los focos Problema: a) determine la resistencia equivalente entre los puntos a y b como se muestra en la figura b) Si entre los puntos a y b se aplica una diferencia de potencial de 34V, calcule la corriente en cada resistor

a) Para el primer inciso, se determinará la resistencia tomando en cuenta que es un sistema mixto. 7 𝑜ℎ𝑚𝑠 ∗ 10 𝑜ℎ𝑚𝑠 + 4 𝑜ℎ𝑚𝑠 = 17.117 𝑜ℎ𝑚𝑠 𝑅𝑒𝑞 = 9 𝑜ℎ𝑚𝑠 + 7𝑜ℎ𝑚𝑠 + 10𝑜ℎ𝑚𝑠 b) para el siguiente inciso se irá determinando el amperaje por resistencia, así que tendremos 4 resultados: primera resistencia: 32V/4Ω= 8A Segunda resistencia (7): 32v/4+7Ω= 2.9090A Tercera resistencia (10) 32V/10Ω+4Ω= 2.28 A Cuarta resistencia 32V/4Ω+9Ω+((10Ω*4Ω)/(10Ω+4Ω))= 2.0180 A

BIBLIOGRAFÍA: electrica. a. Recuperado 21 de septiembre • Fisicalab. (s. f.). corriente electric https://www.fisicalab.com/apartado/movimientoapartado/movimiento-dede 2020, de https://www.fisicalab.com/ cargas#:~:text= cargas#:~:text=De%20forma%20general%2C% De%20forma%20general%2C% De%20forma%20general%2C%20la%20corriente,m 20la%20corriente,m ovimiento%20de%20electr ovimiento%20de%20electrones%20o%20iones ones%20o%20iones ones%20o%20iones.. •

https://e https://es.khanacademy.org/science/electrical s.khanacademy.org/science/electrical s.khanacademy.org/science/electrical-engineering/e -engineering/e -engineering/eeecircuit-analysiscircuit-analysis-topic/eetopic/eetopic/ee-resistor-circuits/a/ee resistor-circuits/a/ee resistor-circuits/a/ee-series-resistors -series-resistors...