ELECTROMAGNETISMO PRACTICA 1

ELABORADO PORALEJANDRO NAVIA OTALORAC.C. 1080361123

TUTOR

FUAN EVANGELISTA GMEZ RENDN

TUTOR PRCTICASCARLOS ANDRES GOMEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADCEAD PITALITOSUAZA HUILA

INTRODUCCION

Con el presente trabajo se busca hacer un afianzamiento de los contenidos de la unidad uno y plantear las estrategias de aprendizaje y conceptos que conlleven al aprendizaje y correcto manejo de los instrumentos del laboratorio, tales como el osciloscopio, el generador de seales, el calculo de resistencias y elementos electrnicos, teniendo la oportunidad de su comprobacin terica-practica en el laboratorio.

De esta manera tenemos la oportunidad de construir fundamentos y herramientas conceptuales y de campo que nos lleven a adquirir destrezas en el dominio del contexto de aprendizaje de la electrnica avanzando en el objetivo de hacernos expertos con habilidades aplicables a nivel profesional, personal y social.ACTIVIDADES A DESARROLLAR

INSTRUMENTOS DE MEDIDA Y APARATOS ELCTRICOS

ObjetivosConocer las funciones de los botones, conmutadores y terminales de los instrumentos de medida ms utilizados en la electrnica o en la electricidad y utilizar correctamente estos instrumentos para realizar mediciones elctricas.

Materiales Fuente de Corriente Directa. Osciloscopio. Multmetro. Generador de Seales. Punta de Osciloscopio. Puntas de Fuente. Punta de Generador.

Procedimiento

1. Con la Fuente de Voltaje.

Con la ayuda del Multmetro en posicin de voltaje continuo (VDC) y en la escala ms alta que tenga el dispositivo, vamos a realizar las siguientes mediciones:

a. Coloque las perillas (VADJ y Fine) hasta la posicin de cero, prenda la fuente, coloque en los terminales de salida de la fuente el multmetro para hacer la medicin. Anote con cuidado sus observaciones:

En Posicin Mnima De La Fuente Es 1.5 V El Multmetro Muestra 2 V

b. Mueva la perilla (Fine) hasta la mitad y escriba su efecto mirando la pantalla del multmetro. Luego termine de mover la perilla hasta el final. Anote sus observaciones:

El rango de fuente va desde 1.5 VDC mnimo, hasta 12 VDCmximo.Rango medio de fuente es 6 VDC, la medicion con el multmetro muestra 8 VDC.Rango mximo de fuente es 12 VDC, la medicin con el multmetro muestra 14 VDC.c. Rote la perilla (VADJ) despacio hasta que llegue al final de su recorrido, anote el valor mximo que puede entregar la fuente.

La medicin realizada con el multmetro muestra 14 VDC

d. Coloque el multmetro en medicin de voltaje alterno (VAC) y en la escala ms alta del medidor, vamos a realizar la medicin del voltaje del toma de corriente. Anote sus observaciones intercambiando los caimanes del multmetro. Anote sus interesantes conclusiones, ideas, observaciones.

En una primera medicin el multmetro arroja una medicin de 121 VACen el intercambio de las puntas de medicin, el resultado fue 121.3 VAC

2. Con el Generador de Seales y el Osciloscopio.

a. Seleccione una frecuencia de 100hz en la escala de frecuencia del generador, el conmutador de rango del voltaje pngalo en (HIGHT); con el conmutador de forma de la onda WAVEFORM seleccione una seal seno. Conecte el generador al osciloscopio calibrado utilizando el canal 1 (CH1), luego prenda el generador. Anote con gusto las observaciones:

Se observa la generacin de una onda senoidal, en la cual se refleja en un ciclo completo un periodo descrito en 5 cuadros cada uno equivalente a 2 milisegundos, lo que nos arroja un periodo de 10 milisegundos

b. Como el generador suministra una onda seno, medir por medio del multmetro el voltaje que tenga a su salida; este voltaje se debe medir en la escala de AC. Anote este valor:

El multmetro muestra una oscilacin de voltaje entre 6.3 V y 6.7 V.Se debe tener en cuenta que el multmetro realiza mediciones a 60 Hz, si se mide un voltaje a frecuencias diferentes las mediciones podrn ser inexactas y muy variantes

C. Con el osciloscopio medir el volteje (Amplitud) y el periodo de la seal, anotar los valores.

Voltaje: 10 Vp-p Periodo T: 2 ms * 5 cuadros= 10 ms Frecuencia F: la inversa del periodo

d. Aumente la amplitud de la seal que proporciona el generador y repita el paso(c). Anote estos datos:

VOSC: 10 Vp-p T: 10 ms F: 100 Hz VOSC: 10 Vp-p T: 5 ms F: 200 Hz VOSC: 10 Vp-p T: 2 ms F: 500 Hz VOSC: 10 Vp-p T: 1 ms F: 1000 Hz VOSC: 10 Vp-p T: 0.3 ms F: 1500 Hz

e. Seleccione en el generador una onda cuadrada y repita el paso (d). Anote estos datos:

1. VOSC: 10 Vp-pT: 5 msF: 100 Hz

2. VOSC: 10 Vp-p3. VOSC: 10 Vp-pT: 2.4 msT: 1 msF: 200 HzF: 500 Hz

4. VOSC: 10 Vp-p5. VOSC: 10 Vp-pT: 0.4 msT: 0.2 msF: 1000 HzF: 1500 Hz

f.Repita el anterior punto con las siguientes frecuencias: Anote los datos encontrados:

FRECUENCIAONDA SENOIDALONDACUADRADA

VOSCMULTIMETROTMULTIMETRO

250 Hz12 Vp-p3.4V-3.8V rms4 ms6.6 Vrms

1000 Hz12 Vp-p1.3V-3.8V rms1 ms1.6V - 6.5Vrms

1520 Hz12 Vp-p3.8 V rms0.64 ms6.5 Vrms

4700 Hz12 Vp-p3.7 Vrms4.2*50s=0.00021 s6.0 Vrms

6000 Hz12 Vp-p3.6 Vrms3.3*50 s=1.65*10-4s5.8Vrms

1000000 Hz12 Vp-p3.0 Vrms2*50 s=1*10-4s1.9 Vrms-5Vrms

ANOTACIONES:

Las mediciones realizadas con un multmetro se hacen inexactas al momento de tomar medidas de voltajes con frecuencias altas y bajas.El osciloscopio puede establecerse como una muy eficiente y hasta exacta herramienta de medicin si se aprende a manejar y aprovechar la informacin queofrece de una seal.RESISTENCIAS EN PARALELO

Objetivos

Medir la corriente y el voltaje para determinar la resistencia equivalente de resistencias conectadas en paralelo y analizar las leyes de Kirchhoff

Conceptos bsicosCuando las resistencias se conectan en paralelo, cada una de ellas proporciona una trayectoria para que la corriente circule y, por lo tanto, reduce la resistencia equivalente para la corriente. En los circuitos en paralelo, cada elemento del circuito tiene la misma diferencia de potencial aplicada.

En la figura 1(c), por ejemplo, se conectan en paralelo varias resistencias entre las terminales de la fuente de voltaje. Hay varias trayectorias por medio de las cuales la corriente puede pasar de la unin a a la unin b. Entre estas uniones circular ms corriente con las tres resistencias unidas en paralelo que si slo uno se conectara a ellas. La corriente total, I, est determinada por:

Cada vez que se aade una resistencia en paralelo disminuye la resistencia equivalente. La resistencia equivalente de resistencias conectadas en paralelo puede determinarse mediante la formulita

O usando la calculadora con los inversos ( 1 / x)

En este experimento, usted tomar numerosas lecturas de la corriente y el voltaje con resistencias en paralelo y aplicar la ley de Ohm para verificar sus resultados. Ser necesario que siga con todo cuidado los diagramas de los circuitos de la figura 1. Aunque los diagramas muestran el empleo de varios medidores al mismo tiempo, es probable que usted slo disponga de un ampermetro y un voltmetro. En ese caso, debe mover los medidores de una posicin a otra para obtener todas las lecturas. Usted puede, por ejemplo, tomar las lecturas de la corriente total, I, y del voltaje total, V, despus deber mover los medidores a las posiciones I1 y V1, y as sucesivamente, hasta obtener todas las lecturas requeridas. Antes de aplicar la ley de Ohm cercirese de convertir las lecturas de miliamperes en A,(1 mA = 0.001 A).

Recuerde los enunciados de las leyes de Kirchhoff, que se listan como sigue:Ley de voltajes de Kirchhoff:La suma algebraica de los voltajes en un circuito cerrado es igual a cero.Ley de corrientes de Kirchhoff:La suma algebraica de las corrientes en un nodo es iguales a cero.

Fuente de poder CC, cables de conexin, ampermetro, 3 resistencias, en el intervalo de 100 a 1000H, voltmetro y ampermetro

Procedimiento

A. Con una Resistencia

1. Arme el circuito como se muestra en la figura 1(a), utilizando una de las resistencias. Ajuste la fuente de poder a un voltaje de referencia en el voltmetro, por ejemplo 3.0 V. Lea el valor de la corriente en el ampermetro. Permita el paso de la corriente desde la fuente y registre sus lecturas en la tabla 1.

R1 Lectura Del MultmetroLectura del Voltmetro

470 6.38 mA3 V

Tolerancia (%)2 %2 %2 %

Tabla 1 ilustracin con una resistencia

Con dos resistencias

2. Arme el circuito como indica la figura 1(b) aadiendo una segunda resistencia. Ajuste la fuente de poder segn se requiera para mantener la misma lectura de voltaje que en la parte A. Lea el valor de la corriente en el ampermetro. Anote sus lecturas en la tabla 2.

R1 R2 Lectura Del AmpermetroLectura del Voltmetro

II 1I 2VV1V2

470 1K9.38 mA6.38 mA3 mA333

Tolerancia (%)2 %2 %2 %2 %2 %2 %2 %2 %

Tabla 2 ilustracin con dos resistencias

Con tres resistencias

3. Arme el circuito como muestra la figura 1(c) aadiendo la tercera resistencia. Ajuste la fuente de poder y lea los medidores. Anote las lecturas en la tabla 3.

Cambie de lugar los medidores segn sea necesario para obtener todas las lecturas requeridas.

R1 R2 R3 Lectura Del MultmetroLectura del Voltmetro

II 1I 2I 3VV1V2V3

470 1 K1 K12.4 mA6.38 mA3 mA3 mA3 V3V3V3V

Tolerancia(% )2 %2 %2 %2 %2 %2 %2 %2 %2 %2 %2 %

Tabla 3 ilustracin con tres resistenciaANLISIS

1. Emplee las lecturas de la tabla 1 para calcular el valor medido para R1, donde

Este resultado est dentro de la tolerancia esperada para el valor impreso en R1?

Solucin:

2. Use las lecturas de la tabla 2 para calcular los siguientes valores:

a. El valor medido para la resistencia equivalente, R, donde

Solucin:

b. La corriente medida, I1+I2

Solucin:La corriente I, equivale:

La resistencia medida de R1, donde

c. La resistencia medida de R1, donde:

d. La resistencia medida de R2, donde

e. La resistencia equivalente calculada, R, donde

f. Compare la suma de la corriente medida I1+I2 con la corriente total medida

Corriente CalculadaCorriente Medida

La corriente medida, I1+I2

Las corrientes son exactamente iguales, se puede deber a que se esta haciendo en un ambiente simulado.

g. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalente medida. La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen de tolerancia de las resistencias?

RTA:La resistencia equivalente estuvo dentro de la margen de 5% de tolerancia

3. Emplee las lecturas de la tabla 3 para calcular lo siguiente:

a. la resistencia equivalente medida, R, donde

Solucin:

b. La corriente medida, I1+I2+I3

Solucin: La corriente I, equivale

c. La resistencia medida de R1, donde

d. La resistencia medida de R2, donde

e. La resistencia medida de R3, donde

f. la resistencia equivalente calculada, R, donde

4.a. Compare la suma de la corriente medida I1+I2+I3 con la corriente total medidaCorriente CalculadaCorriente Medida

La corriente medida, I1+I2+I3

Se puede apreciar una mnima diferencia lo que refleja lo cercano a la exactitud que se encuentra la simulacin.

b. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalente medida. La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen de tolerancia de las resistencias?

RTA:Como en el caso anterior, podemos ver que la resistencia equivalente est dentro del margen de las resistencias ya que su valor est dentro del rango del5% de Tolerancia

5. Cmo se relaciona la corriente en una rama de un circuito en paralelo con la corriente total en el circuito?

RTA:La corriente de una rama de un circuito en paralelo es menor que la corriente total del circuito, ya que la corriente en la rama es una parte de la sumatoria de la corriente total.

6. Cmo se relaciona la cada de voltaje en cada rama de un circuito en paralelo con la cada de voltaje en el circuito completo?

RTA: La cada de voltaje presente en las ramas de un circuito en paralelo, es igual a la cada de voltaje que contenga todo el circuito

7. Cuando se aaden ms resistencias en paralelo a un circuito, qu pasa con la corriente total del mismo?

RTA:Si a un circuito cualquiera, se le agrega una o ms resistencias, la corriente de este,aumentara, ya que la resistencia total del circuito disminuye.

CONCLUSIONES

El desarrollo de la unidad del trabajo colaborativo 1 y su correspondiente componente practico, reconocimos y aprendimos el manejo de los equipos en el laboratorio para dar marcha a las actividades propuestas en esta unidad.

Aprendimos a diferenciar y medir los distintos tipos de diseos en circuitos de las resistencias en serie y paralelo, adems de analizar las leyes de Kirchhoff, refrescando por medio de la aplicacin los conocimientos adquiridos en cursos anteriores.

El desarrollo del laboratorio en nuestra vida desde un punto de vista prctico, nos ayudara a desarrollar un pensamiento lgico razonable que permitir un mejor desempeo de las actividades y apertura de nuevos horizontes en el aprendizaje y puesta en prctica en nuestra vida laboral.