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P.P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica Guía de Circuitos Eléctricos Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) SESION 2: CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS LINEALES - LEY DE OHM I.- OBJETIVO: Analizar y verificar en forma experimental la relación que existe entre la tensión y la corriente en un elemento puramente resistivo “R” de un circuito eléctrico, verificando así la ley de Ohm; utilizando el método indirecto del voltímetro y amperímetro. Conocer el funcionamiento de un puente de diodos. II.- MARCO TEÓRICO: LEY DE OHM Entre las tres variables o magnitudes que encontramos en un circuito existe una estrecha relación, ya que si se modifica una de ellas influirá en las otras dos, esta relación esta definida por la Ley de Ohm, su enunciado es el siguiente: “La corriente eléctrica que fluye por un circuito es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia” Donde: E: tensión I: corriente R: resistencia La corriente o amperaje que atraviesa un determinado circuito será mayor cuanto mayor sea su voltaje, pero disminuirá si en dicho circuito o camino se encuentra con una resistencia que dificulte su paso. En consecuencia: - Si se eleva la tensión, aumentara la corriente. - Si se disminuye la tensión, disminuirá la corriente. - Si se eleva la resistencia, disminuirá la corriente. - Si se disminuye la resistencia, se elevará la corriente. Esto es aplicable en forma practica, si conocemos en un circuito cual es la resistencia y cual es la tensión aplicada podremos saber cual es la corriente que circulara por el, y en consecuencia dimensionar los conductores. La función de la resistencia es convertir la diferencia de potencial en corriente. La diferencia de potencial puede verse como un desnivel eléctrico, similar al que existe en el lecho de un río, que hace fluir el agua desde un sitio alto hacia uno bajo. Cuando decimos que una batería es de 1.5 V implicamos que su terminal positivo está 1.5 V por encima del negativo, o que existe un desnivel eléctrico de 1.5 V entre ambos terminales, siendo el positivo el más alto. Si conectamos una resistencia entre los terminales de la batería, el desnivel eléctrico hace que una corriente fluya del terminal positivo al negativo a través de la resistencia. UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FÍSICAS Y FORMALES http://www.novapdf.com/ http://www.novapdf.com/ P.P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica Guía de Circuitos Eléctricos Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) III.- ELEMENTOS A UTILIZAR: - 01 Resistencia Variable 0-44 ohmios, 4.4amp. - 1 Amperímetro c.c., analógico, 0-1-5 amp. - 1 variac monofásico - 02 Multímetro digitales - 1 Puente de diodos. - conductores de conexión. IV.- ACTIVIDADES: a) Calibrar la resistencia a 44 ohmios b) Armar el circuito de la figura 1, adjunta. Circuito 1 b) Regular en el variac monofásico hasta obtener en el voltímetro V1, la tensión de 15V de corriente continua. c) Verificar la polaridad de los instrumentos del circuito (+ -). d) Manteniendo constante la tensión de 15V en dicho voltímetro, variar la resistencia “RL” desde un valor máximo 44 ohmios hasta un valor mínimo 15 ohmios, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente y el valor de la resistencia, (Cuidando de no llegar al valor de resistencia mínima, porque se producirá un corto-circuito). Para variar el valor de la resistencia se tendrá que desenergizar el circuito primero. Tabla 1 Punto Rlmedido() A(amp) V(v) RLe(Ω)=V / I 1 45 0.305 14.84 48.6557 2 40 0.344 14.74 42.8488 3 35 0.395 14.62 37.0127 4 30 0.455 14.50 31.8681 5 25 0.528 14.30 27.0833 http://www.novapdf.com/ http://www.novapdf.com/ P.P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica Guía de Circuitos Eléctricos Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) e) Manteniendo constante la resistencia (44 ohmios), variar la tensión desde un valor mínimo 5 V hasta un valor máximo 38 V en corriente continua, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente, (Cuidando de no llegar al valor máximo de corriente que puedan soportar los componentes del circuito). Tabla 2 Punto RLmedido() I (A) V (V) RLe(Ω)=V / I 1 44 0.102 5 49.0196 2 44 0.206 10 48.5437 3 44 0.338 15.6 46.1538 4 44 0.470 20.9 44.4681 5 44 0.582 25.8 44.3299 V. CUESTIONARIO: 1.- Defina la Ley de OHM, ¿Se comprueba con la práctica realizada? La ley de Ohm se usa para determinar la relación entre tensión, corriente y resistencia en un circuito eléctrico. Si se comprueba con la practica, ya que al cambiar mínimamente un valor como la resistencia, cambian todos los datos. 2. ¿Qué importancia tiene la Ley de OHM en el estudio de los circuitos eléctricos? Es una de las leyes que siempre van a estar presentes en las carreras de ingeniería, y sobre todo en os circuitos ya que tomamos los valores principales como la tensión, corriente y/o resistencia para esto. 3. Con los datos tomados en el laboratorio (de la primera tabla), graficar la curva de variación de corriente a voltaje constante y resistencia variable, tomando como abcisa la resistencia y como ordenada la corriente. Haga un comentario sobre el gráfico obtenido anteriormente. 4. Con los datos tomados en el laboratorio (de la segunda tabla), graficar la curva de resistencia, tomando como abcisa la corriente y como ordenada la tensión. RL=V/I. Haga un comentario sobre el gráfico obtenido anteriormente. http://www.novapdf.com/ http://www.novapdf.com/ P.P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica Guía de Circuitos Eléctricos Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) 5.- Enumere y explique todos los tipos de resistencias existentes. – Resistencias fijas: Son las que presentan un valor que no podemos modificar. – Resistencias variables: Son las que presentan un valor que podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante. A este tipo de resistencia variables se le llama Potenciómetro. 6.- Defina el voltaje o tensión e indique sus unidades. Es la magnitud encargada de establecer la diferenciación de potencial eléctrico que existe entre dos puntos. Su unidad es el voltio 7.- Defina la corriente e indique sus unidades. es la velocidad a la que un flujo de electrones pasa por un punto de un circuito eléctrico completo. Su unidad son los amperios 8.- ¿Qué es un diodo y qué es un puente de diodos? DIODO: Un diodo es un dispositivo semiconductor que actúa esencialmente como un interruptor unidireccional para la corriente. Permite que la corriente fluya en una dirección, pero no permite a la corriente fluir en la dirección opuesta. PUENTE DE DIODOS: El puente de diodos o también llamado puente rectificador o puente de Graetz es un circuito rectificador de onda completa, el puente de diodos requiere de cuatro diodos rectificadores o diodos de potencia conectados en serie en forma de puente, la principal ventaja de este circuito de puente rectificador permite la rectificación de onda completa de un transformador que no tenga una toma central (tap central) lo que reduce su tamaño y costo. http://www.novapdf.com/ http://www.novapdf.com/ P.P. Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica Guía de Circuitos Eléctricos Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) 9.- ¿Qué es un cortocircuito? Explique. Aumento brusco de intensidad en la corriente eléctrica de una instalación por la unión directa de dos conductores de distinta fase. VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:Hacer las observaciones y conclusiones en forma clara y empleando el menor numero de palabras, 05 de cada una como mínimo. • Hay que conocer las características de los componentes para no exceder esos valores de uso • Usar valores cercanos a los deseados puesto que es difícil lograr los exactos • Usar equipos e instrumentos bien calibrados y en buen estado • Utilizar correctamente los equipos para no dañarlos o provocar accidentes • Seleccionar adecuadamente los componentes a utilizar para obtener los resultados deseados http://www.novapdf.com/ http://www.novapdf.com/
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