IB1 C5 SIU Ohm 2020-03-09 Extraclases_Tema 2

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INGENIERÍA BIOMÉDICA I 
Plan E 
Tema 2: Sociedad, Salud e Ingeniería Biomédica 
Trabajos extraclases: Elementos básicos de la Ingeniería Biomédica (SIU y Ley de Ohm) 
 
Objetivos: 
1. Ejercitar el Sistema Internacional de Unidades y sus multiplicadores. 
2. Realizar cálculos sencillos a través de la ley de Ohm 
 
Sumario: 
1. Sistema Internacional de Unidades y sus multiplicadores. 
2. Notaciones numéricas 
3. Ley de Ohm 
 
Bibliografía: 
1. Rashid, Muhammad – Circuitos microelectrónicos. Análisis y diseño. 2000. Cap 2 pag. 27-40 
2. (Hayt) Hayt W, Kemmerly J, Durbin S. Análisis de circuito en ingeniería. 7ma ed. 2007. Cap 
2 pag. 9 
3. (Boylestad Cto) Boylestad - Introducción al análisis de circuitos 10th ed. 2004. Cap 1.3 pág 
7 
4. Resnick - Fisica Vol.2. Apéndices A-K 
5. Alonso & Finn - Fisica_tomo_I-Mecanica 2-mediciones y unidades. Cap 2 
 
Indicaciones 
Las discusiones son individuales, aunque se haya realizado por equipos. 
Se realizarán a partir de la próxima semana después de entregados los trabajos. 
 
Cantidad máxima de estudiantes por equipos: 
 
Fecha de entrega: 
 
Los tres primero ejercicios se entregan realizados a mano. 
1. EJERCICIO 
Realizar TODOS los PROBLEMAS de las secciones 1.6 y 1.7 pág. 28 
 
2. EJERCICIO 
PROBLEMAS 25 y 26 de la sesión 1.8 pág. 29 
(Boylestad Cto) Boylestad - Introducción al análisis de circuitos - 10th ed. 2004 
 
3. EJERCICIO 
Realizar Prácticas 2.1 y 2.2 del Hayt pág 11 
Buscar la solución a los Ejercicios 2.1 (1, 2 y 3) Unidades y escalas. Hayt pág 29 
(Hayt) Hayt W, Kemmerly J, Durbin S. Análisis de circuito en ingeniería. 7ma ed. 2007. 
 
 
 
 
 
 
 
El resto de los ejercicios se entregan con informes, programas y simulaciones. 
 
4. EJERCICIO 
Atendiendo a las figuras siguientes 
 
Fig. A Macroshock Fig. B Microshock 
a) Explique el significado de Macroshock y Microshock. 
b) Si la resistencia desde los dedos al pecho es Ra, muestre el circuito eléctrico 
equivalente para cada caso. 
c) Investigue los valores de intensidad de corriente eléctrica y daños que ocasionan 
cuando atraviesan el cuerpo humano. 
d) ¿Cómo se relacionan esos valores de intensidad de corriente y la fuente de 
alimentación? 
e) Si Ra=400Ω, calcule los valores máximos de la fuente de alimentación para cada valor 
de corriente, en los casos de microshock y macroshock 
f) Investigue elementos de seguridad eléctrica. 
g) Simule los circuitos equivalentes en el Laboratorio Virtual. 
 
[Enderle, Blanchard & Bronzino. Introducction to Biomedical Ingineering.Volumen 2. Cap. 8.4.2. 
Pág. 417] 
 
 
5. EJERCICIO 
Encuentre las resistencias equivalentes: 
a) Resistencia equivalente RA vista por la fuente de tensión VA (entre el punto A y el 
común cuando IB tiene resistencia interna infinita). Primero sin valores numéricos. 
b) Resistencia equivalente RB vista por la fuente de corriente IB (entre el punto B y el 
común cuando la fuente VA tiene resistencia interna cero). Primero sin valores 
numéricos. 
 
6. EJERCICIO 
Nota: El diodo LED es un componente que polarizado en directa (cuando se 
hace circular corriente a través de él desde el positivo al negativo) emite luz. 
 
 
Si la fuente de alimentación es de valor VL y se conoce la 
corriente que debe circular por el diodo LED Id y la tensión en 
él como Vd: 
 
a) ¿Qué expresión debe tener Re para que el diodo se polarice a Vd@Id? 
(Sin valores numéricos) 
 
b) En el caso que VL=10V, para el punto de encendido Vd e Id sean 
3V@2.45mA respectivamente, con Idmax=2.8mA; calcule Re y analice que 
sucede con la corriente Id y compárela con Idmax para tolerancias de Re 
del 5% y del 10%. 
 
c) Simule el circuito en el Laboratorio Virtual 
 
d) Desarrolle algoritmo y programa para calcular Re. Se conocen e introducen por teclado: 
VL, Vd, Id nominal e Id máxima. 
 
 
 
7. EJERCICIO 
Aplicando la Ley de Ohm al siguiente circuito: 
a) Calcule la potencia en el resistor y la corriente I3 si V3 = 15 V, R3 = 
750 Ω. 
b) Realice un algoritmo para este cálculo. V3 y R3 se introducen por 
teclado. 
 
c) Calcule la potencia en el resistor y el valor de R3 si V3=8 V e I3 = 
70 mA. 
d) Realice un algoritmo para este cálculo. V3 e I3 se introducen por 
teclado. 
 
e) Calcule la potencia en el resistor y la tensión V3 si R3 = 1,1 kΩ y la corriente I3 es de 
2,2 mA. 
f) Realice un algoritmo para este cálculo. R3 e I3 se introducen por teclado. 
g) Desarrolle los programas para estos algoritmos 
h) Haga todas las simulaciones en el Laboratorio Virtual 
 
 
 
 
 
 
 
V3
I3
R3
8. EJERCICIO 
Aplicando la Ley de Ohm en los siguientes casos 
v(t)=54V, R=12 Ohm 
v(t)= 15sen (5t + 10), R=4 Ohm 
v(t)= 20 e-14t, R=5 Ohm 
a) Determine valores de corriente a diferentes instantes de tiempo. 
b) Obtenga las gráficas de las corrientes mediante Matlab 
 
9. EJERCICIO 
Aplicando la Ley de Ohm en los siguientes casos 
i(t)=45V, R=18 Ohm 
i(t)= -10cos (6t + 12), R=6 Ohm 
i(t)= 30 e-9t, R=4 Ohm 
 
a) Determine valores de tensión a diferentes instantes de tiempo. 
b) Obtenga las gráficas de las tensiones mediante Matlab 
 
 
10. EJERCICIO 
Muestre, preferiblemente en Microsfot Visio, un esquema eléctrico de su casa y mediante el 
laboratorio Virtual haga simulaciones para determinar consumo eléctrico a diferentes horarios 
del día.