Practica-1 (1).docx

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL “ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECÁNICA Y ELÉCTRICA” “INGENIERIA ELÉCTRICA”

Laboratorio de Análisis De Circuitos Eléctricos I Practica 1: Introducción al Laboratorio de Análisis De Circuitos Eléctricos 1

Grupo: 4EV2 Subgrupo: A

Equipo: 2

INTEGRANTES BOLETA ESCUTIA MORALES LUIS FELIPE 2015080349 HERNANDEZ FRANCO JOSE JAVIER ROJAS LUNA LUIS ANGEL 2018300161

PUESTO TITULAR AUXILIAR 1 AUXILIAR 2

CALIFICACION

PROFESOR CABAÑAS AMBROCIO MARGARITO JAVIER GOMEZ MARTINEZ ODILON SOLIS MELENDEZ JOSE LUIS

Fecha de Realización: lunes 28 de enero de 2019 Fecha de Entrega: lunes 18 de febrero de 2019

Índice 1.

OBJETIVOS................................................................................................................................... 1

2.

PROCEDIMIENTO – DESARROLLO DE LA PRACTICA ................................................................... 1

3.

CARACTERÍSTICAS DE LOS APARATOS Y ACCESORIOS EMPLEADOS ......................................... 7

4.

DIAGRAMAS ELÉCTRICOS CON SIGNIFICADOS. ....................................................................... 12

5.

RESULTADOS CON LAS FORMULAS .......................................................................................... 13

5.1.

CALCULOS INICIALES ............................................................................................................. 13

5.2.

CALCULOS FINALES ............................................................................................................... 13

5.3.

ANALISIS DE RESULTADOS.................................................................................................... 14

6.

CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 14

7.

ANEXO I – MEMORIA DE CALCULO .......................................................................................... 15

1. OBJETIVOS 1- Familiarizarse con los dispositivos (elementos pasivos, activos y accesorios) de manera física utilizados en los laboratorios de Análisis de Circuitos Eléctricos I. 2- Conocer el equipo de medición disponible en el laboratorio de Análisis de Circuitos Eléctricos I. 3- Utilizar correctamente los tableros de conexión. 4- Conocer el programa de simulación por computadora que se empleará durante el desarrollo de las prácticas.

2. PROCEDIMIENTO – DESARROLLO DE LA PRACTICA 1. Se identificó algunos de los dispositivos que se utilizan con frecuencia en el laboratorio de análisis de circuitos 1, desde interruptores, resistores a fuentes de alimentación. INDENTIFICACION DE DISPOSITIVOS Dispositivo

Nombre

INTERRUPTOR PULSADOR DE UN POLO UN TIRO

INTERRUPTOR DOS POLOS UN TIRO

1

RESISTENCIA REGULABLES DE DECADAS DE 11 PASOS

INDUCTOR MANOBRIO DE AIRE CON NUCLEO DE AIRE

RESISTENCIA VARIABLE DE CUATRO TERMINALES

FUENTE DE CORRIENTE DIRECTA (AEMC)

2. Se identificaron las partes y funciones de los instrumentos de medición digital, de los cuales el laboratorio contaba con algunos modelos y posterior mente de cada uno de ellos se explicó su uso a cerca de sus funciones básicas de medición como tensión para CD y CA, resistencia y corriente junto con su respectivo símbolo, asi como la escala adecuada para cada medición que se haga [se señaló en las hojas de campo].

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MEDICION CON LOS MULTIMETROS MEDIR CORIENTE

MEDIR TENCION

MEDIR RESISTENCIA

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3. Al igual que el conocimiento de instrumentos de medición digital, también se obtuvo conocimiento del multímetro analógico, [solo contaba con un modelo el laboratorio], donde se aprendió a interpretar los resultados del multímetro en la caratula analógica, junto con respectiva escala de medición.

ALCANSE: 5 mA ESCALA: D/2

ALCANCE:1000 mA ESCALA: D/2

ALCANSE: 3V

ALCANSE: 30 V

ESCALA: D/2

ESCALA: D/1

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ALCANSE: 100 mA

ALCANSE: 1000 mA

ESCALA: D/1

ESCALA: D/1

ALCASE: 30 V

ALCANSE: 30 V

ESCALA: D/2

ESCALA: D/1

4. El conocimiento de los tableros de conexión se aprendió a usar y a conectar las terminales, continuidad que tienen algunas líneas, a puentear hacia otra terminal para cerrar el circuito, una vez conociendo el tablero, se propusieron circuitos en serie y paralelo de 2 - 4 resistores de cualquier valor.

5

6

5. El uso del programa de simulación Multisim se comenzó identificando las funciones de la barra de herramientas con las que cuneta el programa, desde la administración de archivos hasta las funciones de buscar, encontrar y colocar los componentes de circuitos necesarios, la barra de visualización sirve para un mejor control visual de todos los elementos, en la barra de simulación para ejecutar, pausar y parar el circuito diseñado, lo cual ayuda a familiarizarse cuando se trata de un interruptor físico, la barra de componentes son los más usados en el diseño de un circuito, y finalmente la barra de instrumentos que son de gran ayuda para simular cuando se trata de generadores de funciones, osciloscopios etc. 6. Ejemplo de una simulación de un circuito eléctrico simple, a partir de la figura mostrada en la práctica se simulo y se tomaron las medidas indicas con uso de la barra de instrumentos de los cuales se colocó un voltmetro, y ampermetro, marcando en Vr1=16 v, Vr= 24 volts y una corriente de 800 mA

3. CARACTERÍSTICAS DE LOS APARATOS Y ACCESORIOS EMPLEADOS Aparatos y Accesorios Empleados Cuatro resistores de carbón o de asbesto de diferentes valores

Características

Diagrama

Los límites de disipación de potencia son normalmente desde 1 vatio hacia abajo hasta 1/8 vatio. Se presentan en una caja protectora, de tamaño no mayor de 25 pulgadas cúbicas.

Dos multímetros digitales de diferentes marcas.

Proveen dos terminales cuya polaridad se identifica mediante

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colores: Negro (-) y Rojo (+). Poseen una llave selectora para elegir el tipo de medida a realizar. Están diseñados para hacer medidas de "resistencia", "corriente", y "tensión eléctrica". Se compone de un diodo de emisión de luz (LED) o Pantalla de cristal líquido (LCD).

Convierten el valor obtenido en un movimiento de la aguja en el tablero de medición. Rango de medición para la corriente alterna.

Un multímetro analógico electromecánico.

Rango de medición para la corriente continua. Rango de medición de las resistencias. Rango de medición de la intensidad en corriente continua. Enchufe para los conectores de medición.

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Los picos de los valores medidos son más visibles y es más fácil valorarlos, hasta los 40kHz.

Tiene una sola entrada y se puede conectar y cambiar entre 2 salidas

Un interruptor de un polo un tiro y un interruptor de dos polos un tiro.

Los interruptores de dos polos y un tiro generalmente se construyen de un plástico de aislamiento grueso. El marco de metal que sostiene el cuerpo del interruptor a la caja de montaje en la pared, recorre toda la longitud del interruptor. Se adjunta a la estructura de metal con un tornillo verde de tierra que une la seguridad de los sistemas de cable de tierra eléctrica. Este cable a tierra protege a los ocupantes y equipos de cualquier tensión peligrosa que pueda ir por mal camino.

Tienen tres contactos, dos de

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Un resistor variable.

ellos están conectados a los extremos de la superficie resistiva y el otro está conectado a un cursor que se puede deslizar a lo largo del elemento resistivo Pueden variar su valor dentro de unos límites para ello tienen un tercer terminal unido a un contacto móvil que puede desplazarse sobre el elemento resistivo proporcionando variaciones en el valor de la resistencia.

Un tablero de conexiones.

.

Fuente de Alimentación de Corriente Directa.

Tiene terminales en donde se puede puentear con resistencias o cables para su conexión

Convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones. El factor de potencia es la potencia activa entre la potencia aparente de entrada es una medida de la calidad de la corriente aparte de

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disminuir lo más posible el rizado, la fuente debe mantener la tensión de salida al voltaje solicitado independientemente de las oscilaciones de la línea, regulación de línea o de la carga requerida por el circuito, regulación de carga.

.

Cables de Conexión.

Programa de simulación MULTISIM versión 10.0.

Los cables pueden ser desde muy cortos (unos pocos centímetros) para los componentes apilados, o tener hasta un máximo de 100 metros. A medida que aumenta la longitud los cables son más gruesos y suelen tener apantallamiento para evitar la pérdida de señal y las interferencias (STP) Analiza el Comportamiento de los Circuitos que requiera el administrador.

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4. DIAGRAMAS ELÉCTRICOS CON SIGNIFICADOS.

Simbología

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5.

RESULTADOS CON LAS FORMULAS A

B

IT

R1 = 20 [W]

D

+ VR1 -

+ R2 = 30 [W]

DC E = 40 [V] F

5.1.

C

E

VR2

-

CALCULOS INICIALES

Utilizando la Ley de Ohm se Procede a calcular la IT y RT FORMULA:

𝑰=

𝑽 𝑹

𝑰=

𝑽 𝑹

Para calcular la resistencia total se suman en serie RT=R1+R2=20 Ω + 30 Ω = 50 Ω IT= 0.8 A VT= 40 V

5.2.

CALCULOS FINALES

FORMULA: DATOS: IT= 0.8 A VT= 40 V CALCULAMOS VR1 y VR2 VR1=16 v

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VR2=24v

5.3.

ANALISIS DE RESULTADOS

Dentro del circuito lo primero que se calculo fue la resistencia total y se obtuvo 50Ω por que las 2 resistencias están en paralelo y por lo tanto es la suma, una vez teniendo nuestra resistencia y voltaje por medio de la ley de ohm se procedió a calcular la corriente total dividiendo la tensión entre la resistencia obteniendo 0.8A, finalmente cada resistencia consume voltaje por lo cual se calculó de la siguiente manera, como es un circuito en serie la corriente es constante asi que se calculó la caída de tensión en cada resistor mediante lo siguiente: multiplicando la corriente total por la resistencia a analizar y de esta manera se logró el cálculo de los valores pedidos, y se comprueba con la simulación mostrada en el punto 4.

6. CONCLUSIONES La familiarización de los dispositivos es vital en la elaboración de las practicas posteriores, conocerlo es importante porque saber usarlos de manera adecuada tendremos un mejor cuidado y asi evitar dañar los equipos o estropear la práctica. Los equipos de medición también son crucial tanto analógico como digital, el conocer las partes de diferentes modelos ayudo a identificar y manipular mejor los instrumentos identificando los símbolos eléctricos adecuados para el tipo de medición que se realice asi como saber ocupar las escalas adecuadas dependiendo de la magnitud con la que se esté midiendo o el tipo de corriente (CD – CA). Los Tableros de conexión simplemente es reconocer los nodos y los puntos de conexión para el armado de nuestros circuitos de tal manera que se nos facilite la conexión entre dispositivos y herramientas de medición, evitando enredos o malas mediciones y daños a los equipos. Finalmente, el programa de simulación multisim es muy importante ya que con el podemos simular cualquier circuito, también es una herramienta eficaz a la hora de comprobar datos de las mediciones tomadas físicamente, también se facilita la realización de diagramas eléctricos de los cuales se retroalimenta conociendo el símbolo eléctrico de cada dispositivo.

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7. ANEXO I – MEMORIA DE CALCULO FORMULA:

𝑰=

𝑽 𝑹

Para calcular la resistencia total se suman en serie RT=R1+R2=20 Ω + 30 Ω = 50 Ω Una vez obtenida la resistencia total se calcula la corriente total usando la ley de ohm. 𝑰=

𝑽 𝑹

𝑰=

𝟒𝟎𝑽 𝟓𝟎 Ω

𝑰𝑻 = 𝟎. 𝟖 𝑨

Una vez obtenido los cálculos iniciales se calcula la tensión para cada uno de los resistores. Usan la ley de ohm despejamos V. 𝑽=𝑰∗𝑹

𝑽𝑹𝟏 = (𝟎. 𝟖𝑨) ∗ (𝟐𝟎Ω)=16v

𝑽𝑹𝟐 = (𝟎. 𝟖𝑨) ∗ (𝟑𝟎Ω)=24v Y finalmente para comprobar que los valores son correctos los podemos simular en multisim y usar las herramientas de medición o sumando los voltajes de cada resistor el cual nos dará la tensión de la fuente que vendría siendo la total.

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