Actividad Individual 1.docx

RECONOCER LOS CONCEPTOS BÁSICOS, ELEMENTOS Y FÓRMULAS DE CIRCUITOS DC

PRESENTADO POR: NESTOR ANDRES CRISTANCHO SANCHEZ Código: 1098610618 Curso: Análisis de Circuitos Código: 243003

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA BUCARAMANGA 2017

Contenido 1.

Definición corta y clara de cada uno de los conceptos solicitados. ............................................ 4

CORRIENTE .......................................................................................................................................... 4 VOLTAJE............................................................................................................................................... 4 POTENCIA ............................................................................................................................................ 4 ENERGIA .............................................................................................................................................. 4 RESISTENCIA ........................................................................................................................................ 5 LEY DE OHM ........................................................................................................................................ 5 FUENTES DC......................................................................................................................................... 5 FUENTES AC ......................................................................................................................................... 6 CAPACITORES E INDUCTORES ............................................................................................................. 6 CIRCUITOS EN SERIE ............................................................................................................................ 6 CIRUCITOS EN PARALELO .................................................................................................................... 6 2.

Diagrama y procedimiento matemático del análisis del circuito. ............................................... 7

2.1

Tabla con los valores hallados teoricamente .......................................................................... 7

2.2

Procedimiento matemático en que se hallaron los respectivos valores ................................ 7

3.

Tabla con los valores hallados y porcentaje de error. ................................................................ 9

4.

Pantallazos de las simulaciones realizadas. ................................................................................ 9

5.

Pantallazo del montaje en el protoboard. ................................................................................ 10

Conclusiones ..................................................................................................................................... 11 Referencias ........................................................................................................................................ 12

Objetivos



Entender los conceptos básicos de circuitos eléctricos, sus componentes, usos y aplicaciones



Desarrollar circuitos con base a la ley de ohm



Realizar montajes de circuitos sobre protoboard y realizar las mediciones correspondientes

1. Definición corta y clara de cada uno de los conceptos solicitados. CORRIENTE Se conoce como corriente eléctrica al flujo de las cargas eléctricas que recorre un conductor durante una unidad de tiempo. Su unidad de medida según el Sistema internacional de unidades es el amperio (A)

Imagen 1 Corriente

VOLTAJE Es la magnitud física que en un circuito eléctrico impulsa electrones a lo largo de un conductor, también es conocida como tensión o diferencia de potencial. Su unidad de medida es el Voltio (V)

Imagen 2 Diferencia de Potencial

POTENCIA La potencia es la cantidad de trabajo que se realiza por unidad de tiempo. Puede asociarse a la velocidad de un cambio de energía dentro de un sistema, o al tiempo que demora la ejecución de un trabajo. Su unidad es el Vatio (W)

Imagen 3 Potencia

ENERGIA Es la capacidad para hacer trabajo o iniciar un movimiento su unidad de medida es el Joule (J)

RESISTENCIA Es la oposición que se ejerce al avance o paso de corriente eléctrica, es una medida inherente a todos los materiales siendo unas más o menos resistentes. Su unidad es el Ohm (Ω)

Imagen 4 Resistencia

LEY DE OHM La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. 𝐼=

𝑉 𝑅

En el Sistema internacional de unidades: I = Intensidad en amperios (A) V = Diferencia de potencial en voltios (V) R = Resistencia en ohmios (Ω)

Imagen 5 Ley de ohm

FUENTES DC Son fuentes que pueden ser del tipo transformador de tensión alterna a tensión casi continua o elementos como baterías y generadores DC.

FUENTES AC Son fuentes que suministran tensión y corrientes alterna del tipo sinusoidal donde la magnitud y el sentido varían cíclicamente

CAPACITORES E INDUCTORES Los capacitores e inductores son elementos pasivos que almacenan cargas momentáneas, los primeros sustentando un campo eléctrico, y los segundos debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.

Imagen 6 Capacitores

Imagen 7 Inductores

CIRCUITOS EN SERIE Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos se conectan secuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.

CIRUCITOS EN PARALELO El circuito paralelo es una conexión de dispositivos en la que los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos conectados coinciden entre sí, al igual que sus terminales de salida.

Imagen 8 Circuitos

2. Diagrama y procedimiento matemático del análisis del circuito. CIRCUITO 4 ANEXO 1

2.1 Tabla con los valores hallados teoricamente

RESISTENCIA () R1 100 R2 2200 R3 100 R4 330 R5 1000 R6 10000 R7 95,65 R8 525,65 R9 344,54 RT 333,06

TABLA DE VALORES TENSION (V) CORRIENTE (A) 0,91 0,0091 0,91 0,00041 0,95 0,0095 3,135 0,0095 5 0,005 5 0,0005 0,91 0,0095 5 0,0095 5 0,0145 5 0,015

POTENCIA (W) 0,00828 0,00038 0,00903 0,02978 0,02500 0,00250 0,00866 0,04756 0,07256 0,07506

2.2 Procedimiento matemático en que se hallaron los respectivos valores 𝑅1 ∗ 𝑅2 𝑅2 + 𝑅1 100 ∗ 2200 𝑅7 = 2200 + 100 𝑅7 = 95,65Ω 𝑅7 =

𝑅8 = 𝑅7 + 𝑅3 + 𝑅4 𝑅8 = 95,65 + 100 + 330

𝑅8 = 525,65Ω

𝑅8 ∗ 𝑅5 𝑅5 + 𝑅8 525,65 ∗ 1000 𝑅9 = 1000 + 525,65 𝑅9 = 344,54Ω 𝑅9 =

𝑅𝑇 = 333,06Ω 𝑅9 ∗ 𝑅6 𝑅𝑇 = 𝑅6 + 𝑅9 344,54 ∗ 10000 𝑅𝑇 = 10000 + 344,54 RESISTENCIA TOTAL DEL CIRCUITO 333,06Ω 𝐼𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐼𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙

𝑣 𝑅𝑇

5 = 333,06 = 0,015 𝐴

𝑃𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑉 ∗ 𝐼 𝑃𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 5 ∗ 0,015 𝑃𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 0,075𝑊

CORRIENTE TOTAL DEL CIRCUITO 0,015A POTENCIA TOTAL DEL CIRCUITO 0,075𝑊 Regresamos sobre los valores calculados para hallar las tensiones y las corrientes de cada resistencia. 𝑉𝑇 = 𝑉𝑅6 = 𝑉𝑅9 = 𝑉𝑅8 = 𝑉𝑅5 = 5𝑉

𝐼𝑅8 = 𝐼𝑅3 = 𝐼𝑅4 = 𝐼𝑅7 = 0,0095𝐴

𝑉𝑅6 𝑅6 5 𝐼𝑅6 = 10000 𝐼𝑅6 = 0,0005A

𝑉𝑅3 = 𝐼𝑅3 ∗ 𝑅3 𝑉𝑅3 = 0,0095 ∗ 100 𝑉𝑅3 = 0,95𝑣

𝐼𝑅6 =

𝑉𝑅9 𝑅9 5 𝐼𝑅9 = 344,54 𝐼𝑅9 = 0,0145A 𝐼𝑅9 =

𝑉𝑅5 𝑅5 5 𝐼𝑅5 = 1000 𝐼𝑅5 = 0,005A 𝐼𝑅5 =

𝑉𝑅8 𝑅8 5 𝐼𝑅8 = 525,65 𝐼𝑅8 = 0,0095A 𝐼𝑅8 =

𝑉𝑅4 = 𝐼𝑅4 ∗ 𝑅4 𝑉𝑅4 = 0,0095 ∗ 330 𝑉𝑅4 = 3,135𝑣 𝑉𝑅7 = 𝐼𝑅7 ∗ 𝑅7 𝑉𝑅7 = 0,0095 ∗ 95,65 𝑉𝑅7 = 0,91𝑣 𝑉𝑅7 = 𝑉𝑅1 = 𝑉𝑅2 = 0,91𝑉 𝑉𝑅2 𝐼𝑅2 = 𝑅2 0,91 𝐼𝑅2 = 2200 𝐼𝑅2 = 0,00041A 𝑉𝑅1 𝑅1 0,91 𝐼𝑅1 = 100 𝐼𝑅1 = 0,0091A 𝐼𝑅1 =

3. Tabla con los valores hallados y porcentaje de error.

RESISTENCIA () R1 100 R2 2200 R3 100 R4 330 R5 1000 R6 10000

TEORICOS TENSION (V) 0,91 0,91 0,95 3,135 5 5

CORRIENTE (A) 0,0091 0,00041 0,0095 0,0095 0,005 0,0005

TABLA DE VALORES PRACTICOS RESISTENCIA () TENSION (V) 0,95 R1 99,5 0,95 R2 1990,8 1 R3 99,58 3,33 R4 329,8 5,29 R5 996,5 5,36 R6 9991

4. Pantallazos de las simulaciones realizadas.

Imagen 9. Simulación voltajes

Imagen 10. Simulación Corrientes

CORRIENTE (A) 0,00955 0,00048 0,01004 0,01010 0,00531 0,00054

% ERROR TENSION (V) CORRIENTE (A) 4% 5% 4% 15% 5% 6% 6% 6% 6% 6% 7% 7%

5. Pantallazo del montaje en el protoboard.

Imagen 11. Montaje Protoboard

Imagen 2. Montaje Protoboard

Conclusiones 

Se reconocen los conceptos básicos de los circuitos eléctricos, como funciona y la importancia que tiene en el desarrollo de las áreas de la ingeniería.



Se desarrollan ejercicios aplicando los temas vistos, mejorando la destreza al momento de desarrollar circuitos resistivos básicos.



Se realizan simulaciones del circuito planteado en proteus 8, ejecutando las herramientas que ofrece este software para verificar los valores de los elementos que componen el circuito



Se construye el circuito sobre una protoboard registrando los valores y el porcentaje de error con respecto a los resultados teóricos.

Referencias ELECTRICIDAD BÁSICA FUNDAMENTOS BÁSICOS SOBRE ELECTRICIDAD. (3 de marzo de 2017). Obtenido de http://www.electricidadbasica.net Fernández de Ávila, S., & Hidalgo Garcia, R. (2013). Fundamentos teóricos para analizar circuitos. Alicante. MCGRAW-HILL. (2001). Electrónica Practica Moderna Tomo1. Bogotá: MCGRAW-HILL. Edminister, J. A., Nahvi, M., Navarro, R. S., Sánchez, E. L., & de Miguel Rodríguez, P. (1997). Circuitos eléctricos (Vol. 3, No. 2). McGraw-Hill. Nilsson, J. W., Riedel, S. A., Cázares, G. N., & Fernández, A. S. (1995). Circuitos eléctricos. Addison-Wesley Iberoamericana. Alexander, C. K., & Sadiku, M. N. (2013). Fundamentos de circuitos eléctricos (5a. McGraw Hill Mexico.