Lab01_o1_01.docx

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ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA BÁSICA

LABORATORIO 01 LA RESISTENCIA EN ELECTRÓNICA

LUIS CARLOS ANGULO POVEDA

2134725

CRISTIAN JAIR AYALA CACERES

2124129

BRAYAN YORLEY GUERRERO RODRIGUEZ

2124641

SAMUEL FABIAN PEREZ LOZANO

2123706

GRUPO O1 – SUBGRUPO 01

PROFESOR ING. JORGE EDUARDO QUINTERO M.

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOMECÁNICAS ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES SEMESTRE 2016 – 02

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ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA BÁSICA

LA RESISTENCIA EN ELECTRÓNICA

OBJETIVO GENERAL Experimentar con las resistencias fijas de baja potencia de disipación empleadas en la mayoría de los circuitos electrónicos. OBJETIVOS ESPECÍFICOS   

Aprender a utilizar el código de colores. Medir resistencias con el multímetro digital. Comprobar el comportamiento de las resistencias conectadas en seria y en paralelo.

MATERIALES 10 resistencias de distintos valores a ½ vatio, ±5%: 10 Ω, 100 Ω, 470 Ω, 1 K Ω, 6.8K Ω, 10K Ω, 56K Ω, 100K Ω, 330K Ω, 1M Ω

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS 1 Multímetro digital

1 Protoboard

1 Pinza

1 Pelacables

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PROCEDIMIENTO ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 1. MEDICIÓN DE RESISTENCIAS INDIVIDUALES a) Seleccione 10 resistencias que posean código de colores diferente. Llene a continuación la siguiente tabla organizándola en orden ascendente de Ω (Tome fotografía de las resistencias organizadas e identifíquelas):

RESISTENCIA

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

COLOR BANDA 1

COLOR BANDA 2

COLOR BANDA 3

COLOR BANDA 4

CAFE

NEGRO

NEGRO

DORADO

CAFE

NEGRO

CAFÉ

DORADO

AMARILLO

VIOLETA

CAFÉ

DORADO

CAFE

NEGRO

ROJO

DORADO

AZUL

GRIS

ROJO

DORADO

CAFE

NEGRO

NARANJA

DORADO

VERDE

AZUL

NARANJA

DORADO

CAFE

NEGRO

AMARILLO

DORADO

NARANJA

NARANJA

AMARILLO

DORADO

CAFÉ

NEGRO

VERDE

DORADO

VALOR NOMINAL (O)

VALOR MINIMO (O)

VALOR MAXIMO (O)

10 Ω 100 Ω 470 Ω 1K Ω 6.8K Ω 10K Ω 56K Ω 100K Ω 330K Ω 1M Ω

9.5 Ω 95 Ω 446.5 Ω 950 Ω 6.46K Ω 9.5K Ω 53.2K Ω 95K Ω 313.5KΩ 950K Ω

10.5 Ω 105 Ω 493.5 Ω 1.05K Ω 7.14K Ω 10.5K Ω 58.8K Ω 105K Ω 346.5K Ω 1.05M Ω

b) Con el Óhmetro digital mida el valor resistivo de cada una y calcule el error (E) o la diferencia entre el valor medido y el valor nominal en porcentaje empleando la siguiente formula (Tome fotografía de una medición):

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E (%) = (Valor medido – Valor nominal) X 100 / Valor nominal

RESISTENCIA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

VALOR MEDIDO (O) 10.2 Ω 99.8 Ω 465.4 Ω 990 Ω 6.69K Ω 10.06K Ω 55.97K Ω 98.7K Ω 341.6K Ω 1.157M Ω

ERROR % 2 0.2 0.9787 1 1.6176 0.6 0.0535 1.3 3.5151 15.7 Medición Resistencia 1 M Ω

a) ¿Están todas las resistencias dentro del rango esperado? (Tolerancia) RTA: Todas las resistencias se encuentran dentro del rango de tolerancia de ±5% excepto la resistencia de 1MΩ ya que supera este rango de tolerancia con un porcentaje de error del 15.7%.

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 2. MEDICIÓN DE RESISTENCIAS EN SERIE Se conectarán 3 resistencias en serie. Las resistencias en serie se suman para calcular la total o equivalente. RT = R1 + R2 + R3 + ... Llene a continuación la siguiente tabla (Tome fotografía de una medición): RESISTENCIA TOTAL 1-3-5 2-4-6 3-5-7 4-6-8 5-7-9 6-8-10 1-2-3 8-9-10

VALOR NOMINAL (O) 7.28 KΩ 11.1 KΩ 63.27 KΩ 111 KΩ 392.8 KΩ 1.11 MΩ 580 Ω 1.43 MΩ

VALOR MINIMO (O) 6.916 KΩ 10.545KΩ 60.1065KΩ 105.45KΩ 373.16KΩ 1.054MΩ 551Ω 1.358MΩ

VALOR MAXIMO (O) 7.644KΩ 11.65KΩ 63.43KΩ 116.55KΩ 412.5KΩ 1.17MΩ 609Ω 1.5MΩ

VALOR MEDIDO (O) 7.17KΩ 11.07KΩ 63.11KΩ 109.4KΩ 403.1KΩ 1.257MΩ 573.5Ω 1.589MΩ

ERROR % 1.51 0.27 0.2528 1.44 2.62 13.24 1.12 11.118

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Medición Resistencia Total en serie 6-8-10

a) ¿Están las resistencias totales dentro del rango esperado? (Tolerancia) RTA: Todas las resistencias totales se encuentran dentro del rango de tolerancia de ±5% excepto la resistencia total 6-8-10 y 8-9-10 ya que superan este rango de tolerancia con un porcentaje de error del 13.24% y 11.118% respectivamente. b) ¿La resistencia total tiende al valor de la mayor o menor resistencia conectada en serie? ¿Por qué? RTA: La resistencia total tiende al valor de la mayor resistencia conectada en serie ya que para hallar la resistencia total se hace una suma directa lo que quiere decir que cada vez va aumentando dicha resistencia. c) Se tienen N resistencias del mismo valor R conectadas en serie. Determine una fórmula para calcular la resistencia total RT en este caso en función de N y R. RTA: Si se tiene que RT = R1 + R2 + R3 + ..., donde R = R1 = R2 = R3 = ..., entonces RT = R + R +R +…, por tanto: RT = N*R

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 3. MEDICIÓN DE RESISTENCIAS EN PARALELO Se conectarán 3 resistencias en paralelo. Los inversos de las resistencias en paralelo se suman para calcular el inverso de la resistencia total o equivalente. 1/RT = 1/R1 + 1/R2 +1/R3 + ... Llene a continuación la siguiente tabla (Tome fotografía de una medición):

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RESISTENCIA TOTAL 1-3-5 2-4-6 3-5-7 4-6-8 5-7-9 6-8-10 1-2-3 8-9-10

VALOR NOMINAL (O) 9.8Ω 90.09Ω 435.2Ω 900.9Ω 5.95KΩ 9.009KΩ 8.91Ω 71,27KΩ

VALOR MINIMO (O) 9.29Ω 85.59Ω 414.38Ω 855.86Ω 5.66KΩ 8.56KΩ 8.47Ω 67.71KΩ

VALOR MAXIMO (O) 10.26Ω 94.6Ω 458Ω 945.95Ω 6.25KΩ 9.46KΩ 9.36Ω 74.84KΩ

VALOR MEDIDO (O) 9.9Ω 98.3Ω 430.7Ω 892Ω 5.87KΩ 9KΩ 9.2Ω 71.7KΩ

ERROR % 1.02 8.14 1.26 0.98 1.34 0.099 3.25 0.6

Medición Resistencia Total en paralelo 2-4-6

a) ¿Están las resistencias totales dentro del rango esperado? (Tolerancia) RTA: Todas las resistencias totales se encuentran dentro del rango de tolerancia de ±5% excepto la resistencia total 2-4-6 ya que supera este rango de tolerancia con un porcentaje de error del 8.14%. b) ¿La resistencia total tiende al valor de la mayor o menor resistencia conectada en paralelo? ¿Por qué? RTA: La resistencia total tiende al valor de la menor resistencia conectada en paralelo ya que al ser una suma de componentes inversos esto hace que la

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resistencia total cada vez vaya disminuyendo tendiendo cada vez a la resistencia conectada de menor valor. c) Se tienen N resistencias del mismo valor R conectadas en paralelo. Determine una fórmula para calcular la resistencia total RT en este caso en función de N y R. RTA: Si se tiene que 1/RT = 1/R1 + 1/R2 +1/R3 + ..., donde R = R1 = R2 = R3 = ..., entonces 1/RT = 1/R + 1/R +1/R + ..., por tanto, 1/RT = N*(1/R) quedando entonces RT=R/N

PROFUNDIZACIÓN TEMÁTICA 1. Actualmente en el mercado se consiguen resistencias con 5 bandas de colores. Investigue: a) Cómo funciona este código de colores. RTA: La lectura del código en las resistencias de 5 bandas se hace de manera similar a las de 4 dígitos, donde los tres primeros colores hacen referencia a números del 0 al 9, la cuarta franja se refiere a un múltiplo de 10 por el cual se va a multiplicar, y el quinto color es la tolerancia.

Tomado de: http://www.inventable.eu/2015/06/04/como-se-leen-los-colores-de-las-resistencias/

b) Código de colores de 1KΩ ± 1% RTA: Partiendo de la siguiente tabla de colores podemos concluir:

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Tomado de: http://yeisonmosqueraelectronicafacil.blogspot.com.co/2013/04/las-resistencias.html

1kΩ ±1%= marrón-negro-negro-marrón-marrón Donde marrón=café según la tabla estudiada en clase. c) Cuál es la principal aplicación de estas resistencias en electrónica. RTA: Las resistencias de 5 digitos son principalmente utilizadas en equipos de medicion y presicion al igual que en los multimetros. d) El costo de una de estas resistencias de 1KΩ a 1/4W es de 60 pesos cada una . RTA: 2. En algunas aplicaciones electrónicas se emplean resistencias variables de tres terminales. Investigue: a) Cómo funciona. RTA: Los potenciómetros se fabrican depositando una capa de carbón sobre una sección circular o rectangular de fibra o material compacto y aislante. Un eje en el centro permite que un contacto móvil se deslice a través de la sección resistiva de una resistencia de valor total constante, dicho contacto se denomina cursor, y divide la resistencia en dos resistencias cuyos valores son menores y cuya suma tendrá siempre el valor de la resistencia total.

b) Cuándo a este elemento se le denomina reóstato.

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RTA: Se le denomina reóstato cuando su conexión esta en serie al circuito

c) Cuándo a este elemento se le denomina potenciómetro RTA: Se le denomina potenciómetro cuando su conexión esta en paralelo y se comporta como divisor de voltaje

Tomado de: http://unicrom.com/potenciometro-reostato-resistencia-resistor-variable/

d) El costo de una resistencia variable de eje de 1KΩ RTA: Costo 1200 pesos cada una.

3. En los equipos de instrumentación electrónica se emplean los denominados potenciómetros de precisión (Trimmer). Investigue:

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a) Cómo funciona. RTA: Un potenciómetro tiene una función similar a los resistores, pero cuyo valor de resistencia no es fijo, (puede ser variable). El funcionamiento de un potenciómetro está dado por una resistencia de valor total constante, a lo largo de la cual se mueve un cursor, que tiene como función dividir la resistencia total en dos resistencias variables. Cambiando así el valor del voltaje. b) Para que se utilizan. RTA: Generalmente son utilizados para variar el voltaje dentro de un circuito, el cual se encuentra distribuido en paralelo. c) El costo de un Trimmer de 1KΩ. RTA: El costo de un Trimmer de 1KΩ es de 1800 pesos cada uno.

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CONCLUSIONES EXPERIMENTALES 

Se pudo llegar a comprobar, profundizar y completar el concepto aprendido en clase sobre las resistencias eléctricas, las leyes que la rigen, la forma de identificarlas y o clasificarlas según su capacidad.



Con la toma de datos experimentales y la comparación de los mismos con los teóricos se pudo desarrollar el concepto de tolerancia bidimensional y la importancia del mismo al fabricar cualquier tipo de dispositivo en el mundo real el cual habitamos.



También se pudo apreciar que para tomar una muestra más exacta del valor real de la resistencia se debe tener un equipo de medición bien calibrado y en lo más posible digital siendo que los equipos de este tipo son más estables, adicionalmente se aprendió que la manera correcta de medir el valor de la resistencia es manteniendo esta estáticamente dentro de los agujeros de el protoboard e insertando los terminales del multímetro en los agujeros en serie con los de las resistencias.



Se llegó a comprobar en el laboratorio la diferencia entre un circuito serie y uno paralelo permitiendo así la profundización y asimilación más precisa de un concepto tan importante como lo es el del circuito serie y el circuito paralelo, donde en uno su valor de resistencia total va aumentando y en el otro va disminuyendo acercándose a los valores de la resistencia mayor y menor respectivamente.

SOCIALIZACIÓN DEL CONOCIMIENTO Link del video: https://youtu.be/tvUO3HxPAl4