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Laboratorio de circuitos 1 SAIA

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  1. 1. Universidad Fermín Toro Vicerrectorado Académico Escuela de ingeniería Cabudare, Edo. Lara Practica Nro. 3 Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Alumnos: Guillermo Chirinos Luis Delgado Luis Díaz
  2. 2. OBJETIVOS:  Comprobar la validez de las técnicas del divisor de tensión y del divisor de corriente.  Aplicar correctamente las técnicas descritas. PRE-LABORATORIO: Actividad Nro. 1: Divisores de tensión. Analice siguientecircuitodonde R1=1,5K , R2 = 2,5K , R3 = 2,2K , R4 = 6,2K , R5 = 560 1. Si se logra conocer Rtotal podemos determinar I, con la I podemos determinar V1 y VA, con VA podemos determinar VR2 y VR3, VR4 y VR5 por medio del divisor de tensión. 2. Determine el voltaje VA y VR1, I y Rtotal 𝑅6 = 𝑅2 + 𝑅3 = 2,5 + 2,2 = 4700 Ω 𝑅7 = 𝑅4 + 𝑅5 = 6,2 + 560 = 6760 Ω
  3. 3. 1 𝑅8 = 1 𝑅6 + 1 𝑅7 = 1 4700 + 1 6760 𝑅8 = 2772,42 Ω 𝑅𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅1 + 𝑅8 = 1,5 + 2772,42 = 4272,42 Ω = 4,272 𝐾Ω 𝐼 = 𝑉 𝑅𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 15 𝑉 4,272𝑘 Ω = 3,51 𝑚𝐴 𝑉𝐴 = 𝐼 ∗ 𝑅8 = 3,51𝑚𝐴 ∗ 2772,42 Ω = 9,72 𝑉 𝑉1 = 𝐼 ∗ 𝑅8 = 3.51𝑚𝐴 ∗ 1.5𝑘 Ω = 5,27 𝑉 3. Con el valor de VA, aplique divisor de tensión y calcule VR2 y VR3, VR4 y VR5. 𝑉𝑅2 = 𝑅2 ∗ 𝑉𝐴 𝑅2 + 𝑅3 = 2,5 ∗ 9,72 2,5 + 2,2 = 5,17 𝑉 𝑉𝑅3 = 𝑅3 ∗ 𝑉𝐴 𝑅2 + 𝑅3 = 2,2 ∗ 9,72 2,5 + 2,2 = 4,55 𝑉 𝑉𝑅4 = 𝑅4 ∗ 𝑉𝐴 𝑅4 + 𝑅5 = 6,2 ∗ 9,72 6,2 + 560 = 8,91 𝑉 𝑉𝑅5 = 𝑅5 ∗ 𝑉𝐴 𝑅4 + 𝑅5 = 560 ∗ 9,72 6.2 + 560 = 0,805 𝑉
  4. 4. 4. Con estos datos, haga una tabla donde se refleje el consumo de potencia de cada resistencia (y el total del consumo) y la potencia que entrega la fuente. 𝑃𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑎 = 𝑉. 𝐼 = 15 𝑉 ∗ 3,51𝑚𝐴 = 0.05265 𝑊 𝑃𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 = 𝑉2 𝑅 R1 R2 R3 R4 R5 Total consumo Total entregada Potencia (W) 0,15 0,09 0,10 0,036 0,40 0,676 0,676 Nota: el consumido es el mismo del entregado 5. Indique varias aplicaciones prácticas del divisor de tensión. De ejemplos. Los potenciómetros vienen en una gran variedad de paquetes, y tienen muchas aplicaciones. Se pueden utilizar para crear un voltaje de referencia, ajustar las estaciones de radio, medir la posición en un joystick, o en muchas otras aplicaciones que requieren un voltaje de entrada variable. Orp ejemplo, un acelerómetro ADXL345 permite un voltaje máximo de entrada de 3.3 V, por lo que si tratamos de interactuar con un Arduino (generalmente operando a 5 V), será necesario hacer algo para reducir la señal de 5V a 3.3V. ¡Un divisor de voltaje! 6. Estudie el circuito mostrado a continuación con la resistencia de carga indicada. Deduzca la ecuación para cálculo de la tensión en dicha resistencia de cómo debe ser la relación entre la resistencia de carga y la resistencia R2 del circuito.
  5. 5. Se calcula la resistencia equivalente entre R2 y RL y aplicando divisor de tensión se halla el voltaje de esta resistencia, y este voltaje es igual en R2 y RL. La relación entre R2 y RL es que R2 se utiliza la mayoría de las veces para proteger la carga. Actividad Nro. 2: Divisores de corriente. Analice el siguiente circuito, donde R1=470Ω, R2=820Ω R3=220Ω R4=620Ω R5=560Ω y R6=1.8kΩ 1. Simplifique totalmente el circuito y determine R total, I, VR1 y VR2. 𝑅7 = 𝑅5 + 𝑅6 = 560 + 1800 = 2360 Ω 1 𝑅8 = 1 𝑅3 + 1 𝑅4 + 1 𝑅7 = 1 220 + 1 620 + 1 2360 𝑅8 = 151,93 Ω 𝑅𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅8 = 470 + 820 + 151,93 = 1441,93 Ω 𝐼 = 𝑉 𝑅𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 12 𝑉 1441,93 Ω = 0,00832 𝐴 = 8,32 𝑚𝐴
  6. 6. 𝑉𝑅1 = 𝐼 ∗ 𝑅1 = 0.00832 𝐴 ∗ 470 Ω = 3,91 𝑉 𝑉𝑅2 = 𝐼 ∗ 𝑅2 = 0,00832 𝐴 ∗ 820 Ω = 6,82 𝑉 2. Con el valor de I, calcule I3 y Ix por divisor de corriente. 1 𝑅9 = 1 𝑅4 + 1 𝑅7 = 1 620 + 1 2360 𝑅9 = 491 Ω 𝐼3 = 𝑅9 𝑅3 + 𝑅9 ∗ 𝐼 = 491 220 + 491 ∗ 0,00832 = 5,75 𝑚𝐴 𝐼𝑥 = 𝑅3 𝑅3 + 𝑅9 ∗ 𝐼 = 220 220 + 491 ∗ 0,00832 = 2,57 𝑚𝐴 𝐼4 = 𝑅7 𝑅4 + 𝑅7 ∗ 𝐼𝑥 = 2360 620 + 2360 ∗ 0,00257 = 2,04 𝑚𝐴 𝐼5 = 𝑅4 𝑅4 + 𝑅7 ∗ 𝐼𝑥 = 620 620 + 2360 ∗ 0,00257 = 0,53 𝑚𝐴 3. Con estos datos, haga una tabla donde indique el consumo y entrega de potencia 𝑃𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑎 = 𝑉. 𝐼 = 12 𝑉 ∗ 0,00832𝐴 = 0,099𝑊 𝑃𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 = 𝐼2 ∗ 𝑅 R1 R2 R3 R4 R5 R6 Total consumo Total entrega Potencia (W) 0,032 0,057 0,007 0,003 0,0002 0,0005 0,099 0,099
  7. 7. LABORATORIO 1. Monte el circuito del circuito Nro, 1 del Pre-laboratorio. 2. Aplique ahora 15Val circuito y mida 4.1 La corriente total l. 4.2. El voltajeVR1, VA, VR2, VR3, VR4, VR5. 3. Aplique ahora 15 V al circuito y mida 3.1 La corriente total I. I= 3,51 mA 3.2 El voltaje VR1, VA, VR2, VR3, VR4, VR5 4. Organice una tabla con los datos obtenidos VR1 VR2 VR3 VR4 VR5 Itotal RTotal 5,27 V 5,18 V 4,56 V 8,92V 0,81 V 3,51 mA 4,272𝑘 Ω Actividad Nro. 2: Divisores de corriente. 1. Monte el circuito Nro. 3 del Pre-laboratorio. 2. Sin aplicar tensión, mida la resistencia total y anote su valor. 3. Aplique 12 V al circuito y mida. Los voltajes VR1 y VR2. 3.1 Las corrientes I3, Ix, I4, I5
  8. 8. 4. 5. Organice una tabla de los resultados obtenidos ITotal I3 Ix I4 I5 VR1 VR2 8,32 mA 5,75 mA 2,57 mA 2,04 mA 0535,7mA 5,02 V 5,44 V LABORATORIO Llene la siguiente tabla con los datos teóricos y prácticos, conteste las interrogantes que se plantean a continuación. VA VR2+VR3 VR3+VR4 VR4+VR5 VR1+VA Valores Teóricos 6,49 V 6,49 V 4,78 V 6,49 V 12 Valores Prácticos 5,55 V 5,56 V 4,66 V 5,55 V 9,50 V Llene la siguiente tabla y responda desde el punto de vista teórico y práctico. I I3+Ix Ix I4+I5 Valores Teóricos 8,32 mA 2,57 mA 2,57 mA Valores Prácticos 9,93 mA 3,73 mA 1,78 mA LABORATORIO 1. Saque cinco conclusiones de estos experimentos. *El divisor de voltaje sirve para convertir alto voltaje en voltaje inferior, que hay en dos resistencias. *Divisor de voltaje es de utilidad cuando queremos conocer el voltaje que hay en dos resistencias. *El mayor voltaje se mantendrá en la resistencia de mayor valor y el voltaje menor estará en la resistencia de menor valor. *El divisor de corriente sirve para convertir alta corriente en corrientes inferior, que hay en dos resistencias. *La mayor corriente se mantendrá en la resistencia de menor valor y la corriente menor estará en la resistencia de mayor valor. 2. Especifique la utilidad de los divisores de tensión y corriente. Es un circuito donde se tiene una fuente de voltaje para proporcionar la energía y dos resistencia R1 y R2. . Cualquier combinación de R1 con R2 formara un divisor de voltaje. Divisor de voltaje solo sirve para analizar dos resistencias, con la finalidad de obtener una tensión menor a partir de una mayor.
  9. 9. Divisor de c solo corriente sirve para analizar dos resistencias, con la finalidad de obtener una corriente menor a partir de una menor. Valores medidos del circuito N°1
  10. 10. Valores medidos del circuito N°2
  11. 11. La corriente danegativaporlapolaridad

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