Práctica 4 Circuitos eléctricos - Alan Hernandez

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Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
 
Circuitos eléctricos I
Grupo N-L1
Práctica 4
Integrantes:
Alan Iván Hernández Holguín. 159779
Ernesto Martínez Castillo. 159742
Cristian Omar Carrillo Rogelio. 159781
MIE. Lucía Chávez
Realización: 13 de febrero de 2018
Entrega: 20 de febrero de 2018
Introducción
Para esta práctica trabajaremos con un circuito serie-paralelo, generalmente en los circuitos eléctricos no sólo parecen resistencias en serie o paralelo, sino una combinación de ambas. Para analizarlas, es común calcular la resistencia equivalente calcular la resistencia equivalente de cada asociación en serie y/o paralelo sucesivamente hasta que quede una única resistencia. 
En este caso, el flujo de corriente puede tener múltiples caminos, y puede ser más o menos complejo dependiendo del diseño de que se trate. No obstante, la gran mayoría de circuitos serie-paralelo pueden ser simplificados en otros tipos serie o paralelo mediante la aplicación de la ley de Kirchoff, permitiendo así un cálculo más sencillo de las corrientes y caídas de tensión que intervienen en cada parte o elemento del circuito.
Para ello trabajaremos con una fuente de excitación, en este caso un transformador que compensa continuamente las pérdidas de energía de la corriente eléctrica manteniendo su circulación, el generador suministra a la corriente para mantener su circulación. Energía cedida por el generador es igual a la energía consumida por la corriente más energía consumida por el propio generador.
Las resistencias se colocarán en un protoboard, que es una especie de tablero con orificios, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos (resistencias) y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento de este.
Práctica 4
Objetivo: Verificar experimentalmente las características que se cumplen en los circuitos en serie y paralelo.
Teoría básica
En cualquier circuito de corriente continua. existen ciertos factores básicos de interés, según lo que se ha aprendido acerca de los circuitos en serie y en paralelo. Se sabe que esos factores son: 
1. La corriente total de la fuente de energía y la corriente de cada parte del circuito. 
2. La tensión de la fuente y las caídas de tensión en cada parte del circuito. 
3. La resistencia total de cada parte del circuito.
Es relativamente fácil determinar las cantidades de corriente, tensión y resistencia de los circuitos en serie y en paralelo. Se conocen las resistencias de los circuitos en serie y en paralelo, así mismo, cuando se trabaja con cualquiera de los dos tipos de circuito, sólo se siguen las reglas que se aplican a este tipo. Por otra parte, en el circuito en serie-paralelo se seguirán las reglas para circuitos en serie y en otras partes las reglas para circuitos paralelos. Se debe apreciar que antes de que se analice o resuelva un problema en que estén conectadas en serie y las que estén conectadas en paralelo. Algunas veces, es obvio si el circuito es simple. Sin embargo, muchas veces será necesario volver a dibujar el circuito, poniéndolo en una forma que sea más fácil tal identificación. 
En un circuito en serie, la corriente es la misma en todos los puntos. A lo largo de un circuito paralelo existen uno o más puntos en que la corriente se divide y fluye en ramas separadas. Y en un circuito en serie-paralelo, se tienen ramas separadas como cargas en serie. 
Por lo tanto, es fácil comprender que la forma más sencilla de determinar si un circuito está en serie, en paralelo o en serie-paralelo, es comenzar en la terminal negativa de la fuente de energía, y rastrear la trayectoria de la corriente en el circuito hasta regresar a la terminal positiva de la fuente de energía. Si la corriente se divide en ramas separadas y también hay carga en serie, se trata de un circuito en serie-paralelo. Cuando se sigue el circuito de esta manera, téngase presente que existen dos tipos de carga en serie. Uno de ellos consta de dos o más resistencias en una rama del circuito. El otro es cualquier resistencia a través de la cual fluya la corriente total del circuito. 
Con frecuencia, después de determinar que un circuito está en serie-paralelo, resultará útil cuando se tenga que determinar la resistencia total del circuito.
Material y equipo:
· 1 fuente de CC 0-25/50 volts
· 1 multímetro
· 1 protoboard
· 9 resistencias
· Cable de red
Desarrollo
1.- Determine los valores nominales y medidos de cada resistencia y registre en la tabla de datos respectiva.
2.- Construya el siguiente circuito:
3.- Sin conectar la fuente de excitación, aplique el método de redes para un circuito serie-paralelo, calcule y verifique experimentalmente mediante medición, así como registrar en la tabla de datos correspondiente, el valor de la resistencia total o resistencia equivalente del circuito.
4.- Conectando la fuente de excitación, con un voltaje de 10 volts, y aplicando la Ley de Ohm al circuito equivalente: VT = RTIT, calcule y mida el valor de IT y registre en la tabla de datos respectiva.
5.- Determine los valores de voltaje y corriente encada resistencia, aplicando las relaciones de los circuitos en serie y los circuitos en paralelo, así como comprobarlos mediante medición y registrar los datos en su respectiva tabla.
Nota: Se deben efectuar primeramente todos lo cálculos de los parámetros desconocidos, los cuales deben de ser presentados en el reporte de la práctica. Enseguida, se deberá comprobar experimentalmente mediante medición, estos valores.
Mediciones
	Resistencias
	Resistencia
	Valor nominal
	Valor medido
	R1
	119.4 Ω
	120 Ω
	R2
	215.9 Ω
	220 Ω
	R3
	177.3 Ω
	180 Ω
	R4
	66.8 Ω
	68 Ω
	R5
	386.5 Ω
	390 Ω
	R6
	464 Ω
	470 Ω
	R7
	552 Ω
	560 Ω
	R8
	178 Ω
	180 Ω
	R9
	269 Ω
	270 Ω
	RT calculada
	277.7284 Ω
	RT medida
	285.2 Ω
	Voltaje
	Resistencia
	Voltaje calculado
	Voltaje medido
	Voltaje simulado
	R1
	4.1628 V
	4.19 V
	4.163 V
	R2
	5.8365 V
	5.8 V
	5.837 V
	R3
	0.4027V
	397 mV
	402.774 mV
	R4
	0.4027 V
	397 mV
	402.774 mV
	R5
	3.1824
	3.158 V
	3.183 V
	R6
	2.2512 V
	2.223 V
	2.251 V
	R7
	1.8872 V
	1.862 V
	1.887 V
	R8
	0.3638 V
	362 mV
	364.008 mV
	R9
	0.3639 V
	362 mV
	364.008 mV
	IT calculada
	34.6922 mA
	IT medida
	34.692 mA
	Corriente
	Resistencia
	Corriente calculado
	Corriente simulado
	R1
	34.6922 mA
	34.692 mA
	R2
	26.52 mA
	26.531 mA
	R3
	2.237 mA
	2.238 mA
	R4
	5.922 mA
	5.923 mA
	R5
	8.16 mA
	8.161 mA
	R6
	4.789 mA
	4.79 mA
	R7
	3.37 mA
	3.37 mA
	R8
	2.021v mA
	2.022 mA
	R9
	1.347 mA
	1.3048 mA
	IT calculada
	34.692 mA
	IT medida
	34.6922 mA
Simulaciones
Cálculos analíticos
 R7
R3
R1
R2
R6
R9
R4
R8
R5
Req2
Req1q
Req3
Req4
Req5
Req6
RT
 
 
Conclusiones
Cristian Omar Carrillo Rogelio: En está practica aprendimos como armar un circuito usando resistencias y un protoboard, fue una manera física de como armar un circuito serie-paralelo, además de cómo ir encontrando las resistencias no solo de cada resistencia dada, sino también de todo el circuito a manera de cálculos matemáticos y apoyándonos por el multímetro. También había que encontrar la intensidad total del circuito, para ello nos apoyamos en una fuente de excitación, en la cual fueron diez voltios los que suministramos y gracias a la ley de Ohm se pudo encontrar el valor esperado, no solo por el multímetro, sino también por cálculos matemáticos.
Alan Iván Hernández Holguín: Por medio de la práctica fue posible aprender como puede armarse un circuito de resistencias en un protoboard y comprender que las relaciones de los circuitos en serie y en paralelo se siguen cumpliendo. 
Fue posible determinar las corrientes y voltajes de cada resistor por medio de cálculos, mediciones y simulaciones. Se observó una ligera variación en los resultados obtenidos, ya que las resistencias reales tienden a variar con respecto a las resistencias idealizadas en los cálculos y las simulaciones.
En conclusión,una vez más fue posible comprobar que la ley de Ohm, las relaciones en los circuitos serie-paralelo y los circuitos equivalentes son válidos y representan una herramienta muy útil para analizar circuitos básicos de resistencias.
Ernesto Martínez Castillo: En esta práctica, hemos logrado aprender cómo medir la intensidad de corriente que fluye en cada resistencia. En esta misma es necesario saber lo aplicado en las practicas anteriores, como lo es conectar en serie o en paralelo (En esta práctica se ha combinado para hacerlo mixto) entre otras cosas ya aplicadas. Es una buena práctica ya que reforzamos lo que hemos visto y con esto podemos entender con mayor facilidad los problemas y saber lo que es necesario aplicar para llegar al fin.