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Mediciones EléctricasUniversidad de San Carlos, Facultad de Ingeniería

Departamento de FísicaLaboratorio de Física 2

2011-14670 Derick Fabricio Zeceña Navas

Resumen—Se trabajó en el armado de circuitos simples enla placa de pruebas. Se utilizaron tres resitencias de diferentesvalores y se colocaron en la placa de pruebas en dos diferentestipos de arreglos: serie y paralelo, posteriormente se realizarondiferentes mediciones y se definió el comportamiento de lacorriente, el voltaje y la resistencia para cada tipo de circuito.

I. OBJETIVOS

I-A. Generales

Adquirir práctica en el armado de circuitos utilizando elprotoboard.Adquirir práctica en la medición de corriente, resistenciay diferencia de pontencial en circuitos simples.

I-B. Específicos

Realizar correctamente las mediciones de corriente, vol-taje y resistencia en un arreglo de tres resistencias enserie y en paralelo.Determinar el comportamiento de la intensidad de co-rriente, la diferencia de potencial y la resistneica paracada uno de los tipos de conexión.

II. MARCO TEÓRICO

Resistores en paralelo

Si los resistores están en paralelo, como se muestra en lafigura 1, la corriente a través de cada resistor no necesita serla misma. Pero la diferencia de potencial entre las terminalesde cada resistor debe ser la misma e igual a Vab).

Figura 1.Resistencias conectadas en paralelo.

Es fácil generalizar a cualquier número de resistores enparalelo:

1

Req=

1

R1+

1

R2+

1

R3+ ... (1)

Para cualquier número de resistores en paralelo, el recí-proco de la resistencia equivalente es igual a la suma de losrecíprocos de sus resistencias individuales.

Resistores en serie

Si los resistores están en serie como se muestra en la figura2, como la corriente I debe ser la misma en todos ellos. Lasdiferencias de potencial a través de cada resistor no necesitanser las mismas (excepto para el caso especial en que las tresresistencias son iguales).

Figura 2.Resistencias conectadas en serie.

De nuevo, es fácil generalizar esto a cualquier número deresistores:

Req = R1 + R2 + R3 + ... (2)

La resistencia equivalente de cualquier número de resistoresen serie es igual a la suma de sus resistencias individuales.

III. DISEÑO EXPERIMENTAL

III-A. Materiales

1. Fuente de alimentación DC.2. Multímetro Digital con puntas de prueba.3. Placa de pruebas (Protoboard).4. 5 Resistencias de diferentes valores.5. Cables de conexión.

III-B. Magnitudes a Medir

El valor de resistencia en Ohmios de cada resistor.La corriente en Amperios que circula por cada resisten-cia.La caída de tensión en voltios producida por cada resis-tencia.

III-C. Procedimiento Experimental

Circuito 11. Armar el circuito como se muestra en el diagrama 1.2. Regular el voltaje de salida de la fuente de manera que

se tenga un valor menor a 10 voltios.

2

3. Colocar el multímetro en la escala para medir voltaje.4. Realizar la medición de voltaje en la resistencia colocan-

do para ello el multímetro en paralelo con la resistencia.5. Colocar el multímetro en la escala para medir corriente

en miliamperios.6. Realizar la medición de corriente en la resistencia colo-

cando para ello el multímetro en serie con la resistencia.Circuito 21. Medir tres resistencias diferentes y ordenarlas según su

valor de mayor a menor.2. Armar el circuito como se muestra en el diagrama 2.3. Regular el voltaje de salida de la fuente de manera que

se tenga un valor menor a 10 voltios.4. Colocar el multímetro en la escala para medir voltaje.5. Realizar la medición de voltaje para cada una de las re-

sistencias colocando para ello el multímetro en paralelocon la resistencia.

6. Colocar el multímetro en la escala para medir corrienteen miliamperios.

7. Realizar la medición de corriente en cada una de lasresistencias colocando para ello el multímetro en seriecon cada resistencia.

Circuito 31. Tomar las resistencias utilizadas para el circuito 2 y

armar el circuito como se muestra en el diagrama 3.2. Regular el voltaje de salida de la fuente de manera que

se tenga un valor menor a 10 voltios.3. Colocar el multímetro en la escala para medir voltaje.4. Realizar la medición de voltaje para cada una de las re-

sistencias colocando para ello el multímetro en paralelocon la resistencia.

5. Colocar el multímetro en la escala para medir corrienteen miliamperios.

6. Realizar la medición de corriente en cada una de lasresistencias colocando para ello el multímetro en seriecon cada resistencia.

III-D. Diagrama del Diseño Experimental

Diagrama 1.Diagrama eléctrico de una resistencia y la fuente de voltaje.

Diagrama 2.Diagrama eléctrico de tres resistencias en un arreglo en serie.

Diagrama 3.

Diagrama eléctrico de tres resistencias en un arreglo enparalelo.

IV. RESULTADOS

Tabla 2.Valores obtenidos en las mediciones de corriente, voltaje y

resistencia en el circuito 1.n Resistencia (KΩ) Voltaje (V) Corriente (mA)

R1 0.80 ± 8.00 7.90 ± 0.10 10.80 ± 0.20

Tabla 2.Valores obtenidos en las mediciones de corriente, voltaje y

resistencia en el circuito 2.n Resistencia (KΩ) Voltaje (V) Corriente (mA)

R1 0.80 ± 8.00 3.02 ± 0.10 4.20 ± 0.20R2 0.74 ± 8.00 2.70 ± 0.10 4.23 ± 0.20R3 0.55 ± 8.00 2.03 ± 0.10 4.19 ± 0.20

Total 2.09 7.75 3.70

Tabla 3.Valores obtenidos en las mediciones de corriente, voltaje y

resistencia en el circuito 3.n Resistencia (KΩ) Voltaje (V) Corriente (mA)

R1 0.80 ± 8.00 7.70 ± 0.10 10.77 ± 0.20R2 0.74 ± 8.00 7.70 ± 0.10 11.73 ± 0.20R3 0.55 ± 8.00 7.77 ± 0.10 15.62 ± 0.20

Total 0.23 7.70 38.12

V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En la tabla 2 encontramos representados los valores dela corriente que circula por cada una de las resistencias delcircuito 2 podemos observar que efectivamente la corrienteque circula por las tres es la misma comprobando que cuandodos o más resistencias se encuentran conectadas en serie lacorriente que pasa por ellas es la misma mas no el voltaje yaque aunque la corriente sea la misma el voltaje de acuerdo conla ley de Ohm depende también del valor de la resistencia.Al efectuar la suma de los voltajes de cada resistencia sepudo apreciar que existe una diferencia considerable entre elvalor obtenido y el valor que suministraba la fuente pero estose debe a que al realizar este tipo de mediciones no se tomaen cuenta que existe resistencia en los cables de conexión yen la placa de prueba los cuales también generan caídas detensión. El voltaje mayor se encuentra en el resistencia demayor valor lo cual está acorde con la ley de Ohm donde elvoltaje es directamente proporcional a la resistencia.

Para el circuito 3 cuyos resultados se encuentran en latabla 3 vemos que el voltaje en cada resistencia es el mismodebido a que las resistencias se encuentran en una conexión

3

en paralelo, mientras que la corriente varía y se comporta demanera inversamente proporcional al valor de la resistencia yal sumar la corriente en cada resistencia obtenemos la corrientetotal que circula por la fuente.

VI. CONCLUSIONES

Para medir corriente que pasa por un componente electró-nico en un circuito el multímetro debe de estar colocadoen serie con el componente.La corriente que circula por dos o más resistenciasconectadas en serie es la misma.Al momento de conectar dos o más resistencias en serieel mayor voltaje se encuentra en la resistencia másgrande.La resistencia total en un conjunto de resistencias en seriees igual a la suma de las resistencias paraciales.Cuando dos o más resistnecias se encuentran conectadasen paralelo el voltaje tiene exactamente el mismo valoren todas las resistencias ya que estas se encuentranconectadas a los mismos puntos.

VII. FUENTES DE CONSULTA

VII-A. Referencias Bibliográficas

Izquierdo, César. FISILAB. Manual de Laboratorio deFísica Dos. Guatemala 2012. (Páginas 27-32).

Young, Hugh D. y Freedman, Roger A. FísicaUniversitaria. Volumen 2. Décimo segunda edición.Pearson Educación. México 2009. (Página 881-883).

VII-B. Fuentes Electrónicas

Resistencias en Serie y en Paralelo.[En Línea].[20 deoctubre de 2012]. Disponible en: http://www.amschool.edu.sv/paes/science/resistencias.htm