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PRACTICA N°5: COMBINACION DE RESISTENCIAS EN SERIE Y EN PARALELO MELISA JULIETH BARRIOS BUSTAMANTE DARIO FERNANDO PIMIENTA MEDINA JOSE DAVID SALAS PERALTA LUIS ALFONSO VALDES CABARCA DOCENTE: SARITA RODRIGUEZ DIAZ FISICA ELECTRICA Y MAGNETICA FECHA DE REALIZACION: 15 / 05 / 2022 FECHA DE ENTREGA: 17 / 05 / 2022 GRUPO C1 – INGENIERIA CIVIL PRACTICA N°5: COMBINACION DE RESISTENCIAS EN SERIE Y EN PARALELO UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL INTRODUCCION En esta práctica trabajaremos con varias resistencias de valores distintos y así armar circuitos para poder determinar de manera experimental los valores de las resistencias y así poder hallar el valor de la resistencia total, con estos resultados obtenidos podemos comenzar a hacer comparaciones entre el método experimental y el método aritmético donde utilizaremos una fórmula para hallar de igual manera los valores de las resistencias conociendo el voltaje y la corriente del circuito, todo esto lo haremos tanto en circuitos en serie como en circuitos en paralelo OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL • Evidenciar por medio de la siguiente practica la manera en la cual se comportan las resistencias dependiendo del tipo de circuito, en serie o en paralelo, sin dejar a un lado la forma de calcular dichos valores. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Determinar experimentalmente la resistencia total RT de un circuito en que se han conectado resistencias en serie. • Comprobar experimentalmente que la resistencia total RT de resistencias conectadas en paralelo viene dada por la fórmula. MARCO TEORICO • RESISTENCIA: Una resistencia (R)es un dispositivo que se utiliza para que realice un trabajo de oposición al paso de portadores de carga, depende de las cualidades internas del material, de la longitud y el área de la sección transversal, también algunos materiales se vuelven más resistentes cuando son sometidos a cambios de temperatura. La resistencia es muy utilizada en circuitos eléctricos y electrónicos como divisor de voltaje, ya que responde a la ley de Ohm. • CONDENSADORES: Un condensador o capacitor (C) es un elemento usado en circuitos eléctricos y/o electrónicos como un almacenador de energía eléctrica, consta en principio de una disposición de placas paralelas, las cuales generan una diferencia de potencial, cuando son conectadas a una F.E.M (fuerza electromotriz). • OHMETRO: es un instrumento que sirve para medir el valor de las resistencias. Su valor es expresado en ohmios. La precaución más importante para esta medida es que la resistencia no debe, estar conectada con otros, elementos haciendo parte de un circuito y el circuito no debe estar conectado a una fuente. • CIRCUITO EN SERIE: Los elementos están conectados como los eslabones de una cadena (el final de uno con el principio del otro). La salida de uno a la entrada del siguiente y así sucesivamente hasta cerrar el circuito. Veamos una bombilla y un timbre conectados en serie: - Fíjate que la intensidad que sale de la pila es la misma que atraviesa cada receptor. It=I1=I2=I3...... - La tensión total de los elementos conectados en serie es la suma de cada una de las tensiones en cada elemento: Vt=V1+V2+V3.... - La resistencia total de todos los receptores conectados en serie en la suma de la resistencia de cada receptor. Rt =R1+R2+R3 ..... - • CIRCUITO EN PARALELO: Los elementos tienen conectadas sus entradas a un mismo punto del circuito y sus salidas a otro mismo punto del circuito. - Todos los elementos o receptores conectados en paralelo están a la misma tensión, por eso: Vt = V1 = V2 = V3 ..... - La suma de la intensidad que pasa por cada una de los receptores es la intensidad total: It = I1 + I2 + I3 ..... - La resistencia total o equivalente de los receptores conectados en paralelo se calcula con la siguiente fórmula: • DATOS Color 1 2 3 4 Color 1 con dígito significativo Cafe 1 Café 1 Cafe 1 Verde 5 Color 2 con dígito significativo Verde 5 Negro 0 Verde 5 Azul 6 Color 3 con dígito significativo Marron 1 10^1 = 10 Negro 0 10^0 = 1 Cafe 1 10^1 = 10 Negro 0 10^0 = 1 Color 4 Dorado Dorado Dorado Dorado MATERIALES. • Resistencias varias. • Cables de conexión. • Multímetros análogos y/o digital. • Material fotocopiado. • Protoboard. PROCEDIMIENTOS. PROCEDIMIENTO UNO; RESISTENCIAS EN SERIE 1. MÉTODO DEL OHMETRO • Medir cada resistencia y anotar el valor en la tabla No 1. • Conectar en serie cada una de las combinaciones de resistencias de la figura No 1 y anotar la resistencia total entre a y b. • En la tabla No 2 calcular la suma de los valores medidos y anotar el valor calculado. 2. MÉTODO DEL MILIAMPERIMETRO Y EL VOLTIMIETRO. • Conectar el circuito de la figura No 2, R1 y R2 son las resistencias de la primera combinación, ajustar la fuente de alimentación hasta que VR=10 voltios, medida en el voltímetro conmutado, anotar el valor de la corriente I medida en el miliamperímetro. • Abrir el circuito y conectarlo entre los puntos a y b, la combinación de tres resistencias medir I en el miliamperímetro y V en el voltímetro. • Para los valores medidos de I y V calcular el RT anotando el resultado en la columna correspondiente. • Hacer el procedimiento anterior para la combinación de 3, 4 y 5 resistencias. • Escribir una formula RT (en la última columna de la tabla) en función de R1 , R2, R3,..etc PROCEDIMIENTO DOS: RESISTENCIA TOTAL DE UN CIRCUITO EN PARALELO. • Medir el valor ohmico de cada una de las resistencias entregadas y anotar su valor en la tabla No 1. • Conectar las resistencias R1, R2, R3, ...... en paralelo utilizando diferentes combinaciones. • Medir con el ohmetro la resistencia total de esta combinación y anotar su valor en la tabla No 2 • Repetir la operación 2 y 3 para cada una de las combinaciones indicadas en la tabla • Calcular el valor RT de cada combinación indicada sustituyendo los valores medidos para R1, R2, R3, ......etc. en la formula. • Conectar el circuito de la figura 2 utilizando los valores de la combinación 1 indicada en la tabla No 2, ajustar la salida de tensión V a 10 V y mantenerla en este nivel bajo carga, hasta completar las mediciones deseadas. • Medir y anotar en la tabla la corriente aplicada IT y la tensión aplicada. • Repetir las operaciones 6 y 7 para las siguientes combinaciones de la tabla 2 • Calcular para cada combinación la resistencia total de las resistencias conectadas en paralelo mediante la sustitución de los valores medidos en V e IT en la formula: Rt = V/Rt CALCULOS Y RESULTADOS. Valor medido 3.31 kΩ 0.08 kΩ 0.16 kΩ 1 kΩ 0.33 kΩ Color 1 2 3 4 Color 1 Cafe 1 Café 1 Cafe 1 Verde 5 Color 2 Verde 5 Negro 0 Verde 5 Azul 6 Color 3 Marron 1 10^1 = 10 Negro 0 10^0 = 1 Cafe 1 10^1 = 10 Negro 0 10^0 = 1 Color 4 Dorado Dorado Dorado Dorado Valor codificado 15*10^1 = 150Ω 10*10^0 = 10Ω 15*10^1= 150Ω 56*10^0= 56Ω Cálculos resistencias fijas • Resistencia 1 (Café, verde, café, dorado) Valor codificado = 15*10^1 = 150Ω • Resistencia 2 (café, negro, negro, dorado) Valor codificado = 10*10^0 = 10Ω • Resistencia 3 (café, verde, café, dorado) Valor codificado = 15*10^1= 150 Ω • Resistencia 4 (café, negro, rojo, dorado) Valor codificado = 56*10^0= 56Ω En serie. Para hallar RT en la combinación 1, se sumaron los valores de la resistencia 1 con los valores de la resistencia 2. Combinación 1: R1+R2 Rt = 150Ω + 10Ω = 160Ω Para la combinación 2, al valor de la combinación 1 se le sumaron los valores de la resistencia 3. Combinación 2: R1+R2+R3 Rt = 150Ω + 10Ω + 150Ω = 310Ω Para la combinación 3, se hizo lamisma sumatoria, pero añadiendo los valores de la resistencia 4. Combinación 3: R1+R2+R3+R4 Rt = 150Ω + 10Ω + 150Ω + 56Ω = 366Ω Tabla # 1 Tabla #2 Tabla # 3 En paralelo CONCLUSION Para concluir, de esta práctica se ha podido evidenciar de manera satisfactoria que no existen diferencias entre el método experimental y el método matemático para encontrar el valor de la resistencia total, más allá de errores de los aparatos de medición que por lo general suelen ser cifras despreciables, todo concuerda y nos damos cuenta de que la ley de Ohm es verídica. PREGUNTA – RESOLUCION Preguntas circuito en serie. Punto #1 • ¿Por qué ha sido necesario medir individualmente todas las resistencias utilizadas en el experimento? Al momento de realizar el experimento necesario medir cada una de las resistencias para comprobar que cada una de ella esta buena y puede realizar su función la cual es normalizar o modificar el paso de la corriente en este caso por eso medimos las resistencias que nos permiten o nos aseguramos que con estas no permita la alteración, a quemado del objeto que estamos utilizando. Punto #2 • ¿Por qué se deben emplear instrumentos muy precisos para establecer o comprobar una ley científica? Al nosotros establecer o comprobar una ley científica debemos utilizar elementos muy precisos ya que tenemos que realizar experimento pruebas, movimientos y al momento de nosotros recolectar los datos, pruebas, y evidencias tiene que ser muy precisas y certeras así evitan todo errores de cálculo y demás, haciendo del experimento y comprobante un documentó sin errores, preciso y presentado de la mejor manera. Punto #3 • ¿Como son los valores RT medidos con el óhmetro comparados con los valores calculados por ley de Ohm? De acuerdo a los datos obtenidos con respecto al valor de la resistencia, por medio de la tabla del código de colores y con el óhmetro, nos podemos dar cuenta que los valores entre ellos se redondean por el mismo resultado, o incluso son iguales, con esto nos podemos dar cuenta que los datos calculados fueron realizados de forma óptima, y con el mínimo margen de error existente. Punto #4 • Escribir la formula RT para las resistencias conectadas en serie. La formula correspondiente para hallar el valor de la resistencia total de un circuito en serie es la siguiente: RT = V/IT Donde se cumple que la intensidad de corriente, no varia sin importar el valor de la resistencia o el voltaje. También se puede hallar con las resistencias parciales del circuito, donde el único proceso por realizar es sumar todas las resistencias. RT = R1+R2+R3+R4+R#… Preguntas circuito en paralelo Punto #1 • ¿Cuál es el efecto sobre la resistencia total del circuito de las combinaciones hechas por resistencias en paralelo?, cuando: Se aumenta el número de resistencias en paralelo. Rta/ Cuando se tiene una disposición de varias resistencias en paralelo la tensión en cada uno de los extremos de las ramas que componen el circuito en paralelo es igual en todas estas. Esto quiere decir que entre mayor número de resistencias en paralelo menor será la intensidad de corriente del circuito. Se disminuye el número de resistencias en paralelo. Rta/ Cuando se tiene una disposición de pocas resistencias en paralelo la intensidad de corriente del circuito cera mucho mayor. Punto #2 • Justificar las respuestas de la anterior pregunta refiriéndose especialmente a las mediciones que se obtuvieron en el laboratorio. Rta/ Se cumple el afecto sobre la resistencia total del circuito medido en clases, cuando el número de resistencias en paralelo es mucho mayor la tensión de cada una de las ramas es igual, llegando así al equilibrio, pero cuando ocurre lo contrario, con poca disposición de resistencias en paralelo la intensidad es mucho mayor, ya que la intensidad de corriente que atraviesa un circuito en paralelo es inversamente proporcional a la resistencia que presenta. Punto #3 • ¿Coinciden los valores medidos de RT con los valores calculados por medio de la formula?, si no es así halle el error. No coinciden los valores medidos de la resistencia con los valores obtenidos al realizar los cálculos por medio de la fórmula, pero esto no se debe necesariamente a que exista un error, esto puede deber se a diversos factores dentro de los cuales se tienen en cuenta diferencias en la sensibilidad de la herramienta con la que medimos las resistencias, así como también puede ser que la batería no esté entregando el voltaje indicado por el fabricante, o también puede haber perdida de voltaje en los empalmes donde colocamos las resistencias, haciendo que se creen otras resistencias que no son medidas en los cálculos, teniendo como ejemplo estas posibles razones podemos darnos cuenta que siempre existirá una diferencia entre los valores obtenidos con los cálculos y los valores obtenidos con las herramientas de medición. Punto #4 • ¿Cuáles fueron los métodos utilizados para hallar el valor de resistencia total en combinaciones de resistencias en paralelo? Los valores de las resistencias totales en las combinaciones, se hallaron mediante la fórmula de la ley de ohm: RT=1/(1/R1+1/R2+1/R3) Para hallar RT en la combinación 1, se sumaron los valores de la resistencia 1 con los valores de la resistencia 2. Combinación 1: R1+R2 Para la combinación 2, al valor de la combinación 1 se le sumaron los valores de la resistencia 3. Combinación 2: R1+R2+R3 Para la combinación 3, se hizo la misma sumatoria, pero añadiendo los valores de la resistencia 4. Combinación 3: R1+R2+R3+R4 Además de los cálculos, se midieron las resistencias de las combinaciones por medio del multímetro, comprobando la veracidad de los resultados. WEBGRAFIA. • http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001771/cap01/01_01_01.html • http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/22010/pdf/cap1.pdf • http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/22010/pdf/cap2.pdf • http://www.monografias.com/trabajos12/label/label.shtml • http://www.gfc.edu.co/estudiantes/anuario/2002/sistemas/gustavo/tercerperiodo/Cir cuitos/index.html • http://www.csupomona.edu/~apfelzer/demos/resistor/ser-par/11-par.html ANEXOS.
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