Practicas de circuitos resistivos

resistorEn estas primeras tareas, y una vez entendido los conocimientos básicos de la electricidad, vamos a montar una serie de circuitos, tanto en asociación serie como  paralelo.

Veremos los conceptos que tenemos que tener en cuenta para hacer las tareas. Hay que tener en cuenta que las siguientes definiciones están adaptadas para que se entiendan bien los conceptos, aunque difieren un poco de las “oficiales”.

1º Todo cuerpo tiene una resistencia eléctrica,  que es definida como la oposición que presenta el cuerpo a que pasen los electrones. Esa resistencia se mide en  Ohmios  ( Ω )

2º  Los cables permiten que los electrones se muevan por ellos. Si pasan muchos por segundo, se dice que  por el cable pasa una gran intensidad de electrones. Se define Intensidad como la cantidad de electrones que pasan por el cable en la unidad de tiempo.

Hay que tener en cuenta que los electrones que entran  por un terminal en una resistencia  son iguales a los que salen por el otro  terminal. Los electrones no desaparecen, eso sí, la energía con la que salen sí es menor.

3º Cuando un electrón entra en una resistencia ( por ejemplo, una bombilla ), pierde energía que es convertida en luz. Pensando en ello, podemos definir la tensión o caída de potencial en los bornes de una resistencia como” la pérdida de energía que se produce en el electrón”.

Los tres parámetros anteriores están relacionados con la ley de Ohm, que dice:

En una resistencia, la Intensidad que la atraviesa es igual al cociente entre la tensión aplicada en sus bornes y el valor resistivo de la misma, o lo que es lo mismo:

ley de Ohm

De todo lo anterior podemos sacar las conclusiones que en un circuito serie, la intensidad es la misma en cada punto del circuito y , a cada paso que el electrón  da, va perdiendo energía, o sea, cuando pasa por una resistencia, su tensión va disminuyendo ( como consecuencia de la pérdida de energía )

Las prácticas que vamos a hacer deben de recoger los siguientes puntos

-Material de componentes a utilizar

Esquema

-Funcionamiento:

Cálculos

Simulación

-Tabla comparativa de cálculos con la simulación

Montar en Proteus un circuito con tres resistencias serie de valores 2, 4 y 10 Ohmios

Práctica. Realizar en Proteus la simulación del un circuito  de tres  resistencias  en paralelo de valores 1K2, 4K2 y 5k2

3º  Ahora montaremos un circuito mixto, con 4 resistencias de 1 kΩ, 2 kΩ   en paralelo 2 de 4 kΩ. La alimentación será una pila de 100 voltios. Mostramos un circuito para mas claridad.

circuito mixto resistivo

Montar sobre una protoboard  el siguiente circuito mixto

mixto 2  Primero tenemos que tomar medidas de cada resistencia que vamos a usar. Detallamos los apartados de este punto:

  • Medir casa resistencia dada para la práctica.
  • Calcular , según el sistema de código de colores, el valor de cada componente
  • Foto del polímetro  al hacer la medición
  • Montaje de las resistencias en la protoboard
  • Realizar los cálculos de las corrientes y tensiones en cada componente. Hacer una tabla  ( varias columnas y tres filas )donde se recojan estos valores. Completar la primera fila, correspondiente a cálculo teórico.
  • Montar en proteus el circuito y tomar las medidas de tensiones y corrientes. Llevar los valores a la tabla ( 2º fila, correspondiente a simulación )
  • Montar en la placa y volver a tomar las mediciones anteriores. Completar la tercera fila ( Datos reales )
  • Como técnico en teleco, explicar  porqué difieren los resultados  obtenidos en la práctica de los  teóricos

5º circuito 5 En el circuito que se muestra a continuación, hacer los puntos

  1. Medir con un polímetro las 5 resistencias

2 Fotos al polimetro

  1. Materiales a usar
  2. Esquemas
  3. Funcionamiento
  4. Simulación
  5. Cálculos

6.1.  Resistencia Total

6.2. Intensidad Total

6.3. Voltaje de R1, R23, R4 y R5

6.4. Comprobar que: VT = 12V

6.5. Comprobar que IT = I1 + I2

  1. Imágenes montaje placa board
  2. Comparación de los cálculos con la simulación y placa board.
  3. Como técnico en telecomunicaciones.

¿Por qué los resultados de la comparativa son distintos?

10. Cálculos y Tabla de potencia de los altavoces

6º Medidas de 3 Condensadores aleatorios cuyos valores no difieran demasiados unos de otros.  

6.1 Medir con el polímetro los  condensadores. Anotar y hacer foto

6.2 Calcular la capacidad equivalente de la siguiente configuración de condensadores en serie.

6.3 Medir con el polímetro los condensadores en la placa board en serie.

6.4 Calcular la capacidad equivalente de la siguiente configuración de condensadores en paralelo.

6.5 Medir con el polimetro los condensadores en la placa board en paralelo.

7.1. Practica 7.Saber cómo se descargar y carga de un condensador.

Los datos que vamos a utilizar son los siguientes:

R = 10KΩ

C = 80µF

Batería = 20V

7.1 Calcular cuánto tiempo de carga y descarga del condensador.

carga condensador

7.2 Averiguar los siguientes valores de la tabla de tal manera que el tiempo de carga y descarga sea de 8 segundos y 10 segundos.

Resistencia Condensador
Tiempo 8 s. 100K ?
Tiempo 10 s 20K ?

7.3 Simular los apartados 7.1. y  7.2. en Proteus.

7.4 Pasos a seguir en Proteus.

7.5 Visualizar gráficamente el proceso de carga y descarga. Para eso necesitamos un aparato en electrónica llamado osciloscopio, para eso hay que buscar en Proteus el osciloscopio y lo colocaremos en el circuito.

7.6 Realizar en la placa board los apartados 7.1 y 7.2

 

8 Practica 8.

Material que vamos a utilizar:

R1 = 100 KΩ             C1 = 1000 µF                 Polímetro

R2 = 10 KΩ               C2 = 100 µF                   Fuente de alimentación

R3 = 1KΩ                  Lámpara de 12V          Placa Board

R4 = 470Ω                Cronometro                 Proteus.

  1. Procedimiento. Simular y montaje.

1.1. Simular en Proteus.

1.1.1. Montar el circuito y simular.

1.1.2. Pasar el conmutador a la posición 1 y observar cómo evoluciona la tensión en el condensador.

  • Tensión en el condensador en el instante inicial
  • Tensión en el condensador en el instante final  
  • Cuando el condensador está totalmente cargado ¿Cuál es la diferencia de potencial entre los terminales del condensador y si coincide con la fuente de alimentación?  
  • Explicar el porqué del apartado anterior en una tabla.

1.2 Montaje en la placa board.

1.2.1. Montar en el circuito en la placa board.

1.2.2. Pasar el conmutador a la posición 1 y observar cómo evoluciona la tensión en el condensador.

  • Tensión en el condensador en el instante inicial
  • Tensión en el condensador en el instante final  
  • Cuando el condensador está totalmente cargado ¿Cuál es la diferencia de potencial entre los terminales del condensador y si coincide con la fuente de alimentación?  
  • Explicar el porqué del apartado anterior en una tabla.
  1. Procedimiento de descarga.

2.1 Simular conmutador en la posición 1 y después pasarlo a la posición 2.

2.1.1 Observar cómo evoluciona el proceso de descarga.

  • Tensión en el condensador en el instante inicial
  • Tensión en el condensador en el instante final  

2.2 Montar en la placa board.

2.2.1 Una vez cargado, pasar el conmutador a la posición 2 para descargarlo observa lo que está ocurriendo con el voltímetro

  • Tensión en el condensador en el instante inicial
  • Tensión en el condensador en el instante final  
  1. Rellenar las siguientes tablas.

3.1 Simulación

3.1.1. Carga

Tiempo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60
Tensión

3.1.2 Descarga

Tiempo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60
Tensión

3.2. Realidad

3.2.1 Carga

Tiempo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60
Tensión

3.2.2. Descarga

Tiempo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60
Tensión

9 Circuito RLC

Montamos el circuito RLC de la figura con los valores que se especifican. La práctica tiene como objetivo visualizar la tensión en el condensador y la bobina para distintas frecuencias. Para ello tenemos que poner dos sondas   ( roja y azul )  tomando el punto de referencia ( masa ) en el centro. Medir Vc y Vl para las frecuencias

  • 100 Hz
  • 200 Hz
  • 400 Hz
  • 800 Hz
  • 1500 Hz
  • 4000 Hz

10 Cálculo de desfase

circuito RLEn le circuito de la figura, la tensión de la fuente alterna es 10 voltios y f = 100 Hz. Calcular

a) Xl

b) Impedancia del circuito Z

c) Comprobar simulando en el circuito, que el desfase entre la tensión en la resistencia y en la bobina es de 90 º

11  PRACTICA_9_EA (1)