Programa de Física
Jesús Guerra
Jorge Castillo
en estos archivos encontraran ciertos ejercicios propuestos de Electrónica I e inmediatamente sus respectivas simulaciones:
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viernes, 18 de septiembre de 2015
EJERCICIOS PROPUESTOS DE ELECTRÓNICA I
Programa de Física
Jesús Guerra
Jorge Castillo
en estos archivos encontraran ciertos ejercicios propuestos de Electrónica I e inmediatamente sus respectivas simulaciones:
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miércoles, 16 de septiembre de 2015
LEYES DE KIRCHOFFT
Jesús Guerra
Jorge Castillo
En este archivo de word podrán encontrar el siguiente laboratorio de electrónica que consta de la aplicación de las leyes de Kirchooff:
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y también sus respectivas simulaciones en QUCS:
descargar simulaciones
lunes, 24 de agosto de 2015
Conversiones Delta a Estrella y Estrella a Delta
Para un estudio complejo acerca de resistores unidos de tal
manera que estos no presenten una circulación de la corriente en serie ni en
paralelo, su estudio se expande a las siguientes transformaciones:
Figura 1. Transformación de delta a estrella, imagen tomada de http://es.scribd.com/doc/229051462/Documento-de-Apoyo-1#scribd
Figura 2. Transformación de estrella delta a, imagen tomada de http://calculoderedess.weebly.com/estrella-y-delta.html
En la práctica se intenta reducir un sistema compuesto por
resistores en la forma octágono y
triangulo, para determinar sus resistencias equivalentes y compararla con la práctica:
El circuito a estudiar primeramente es el del octágono;
Figura 3. Circuito en forma de octágono con resistencia igual
este sistema puede replantease de una manera mas sencilla para su respectivo estudio :
aplicando la transformación estrella a delta de los resistores comprendidos en f-e-d-O de igual manera g-h-a-O, se obtiene el sistema mostrado a continuación:
empleando la suma de resistores en paralelo, se simplifica el sistema en el siguiente:
igualmente como hicimos con anterioridad convirtamos el los resistores que conforman la estrella a Delta:
Se observan resistores en paralelo, replanteando el sistema
tenemos:
Se requerirá dos
transformaciones nuevamente de delta a
estrella f-c-O y g-a-O:
De igual manera sumamos resistores en serie y en paralelos y
el sistema se reduce de la siguiente manera:
Luego;
La resistencia equivalente será expresada en la forma matemática:
En donde el valor de R es igual a
330 ohms
Por lo tanto la resistencia total en cada uno de sus extremos (equivalentes)
será de 182.29 ohms , obteniéndose un error de:
Para la el triángulo compuesto por los elementos pasivos (resistores)
que se ve en la siguiente figura:
Figura 4. Conjunto de resistores en forma de
triangulo
R1=R4=330 Ω , R2=390Ω , R3=350 Ω, R6=R8=R5= 220Ω, R7=270000 Ω
Con el fin de simplificarlo,
Se notara que los resistores R4, R9 y R5, R10 están en
paralelo
Ahora tenemos un sistema más comprensible para nuestro
estudio
Los resistores R1, R12 y R13 conforman un sistema estrella,
se transformaría a delta, y platearíamos nuestro sistema de esta manera:
Los resistores R14-R2, R15-R3 y R16-R11 están en paralelo:
Como practica en el laboratorio, también se realizó el móntate experimental de resistores
de igual valor (330Ω) en forma de cubo Figura 1. Tal práctica se llevó a cabo
para calcular la resistencia equivalente (Teórica) de dicho circuito para poder así ser comparada con lo obtenido con
un instrumento de medición (Multimetro).
Figura 1. Conexión de las diferentes Resistores
en forma de cubo
Vab=I/3 R ;Vad=I/3 R ;Vae=I/3 R
Se muestra entonces que Vab=Vad=Vae, de aquí podemos concluir que
Vb=Vd=Ve
De forma análoga podemos realizar el mismo análisis para la corriente que sale por el nodo g que pasa por los segmentos f-g, c-g, g-h y llegar que:
Vh=Vc=Vf
Sabiendo lo anterior el circuito puede ser transformado de la siguiente forma
Con
Rx=R/3 ,Ry=R/6 , Rz=R/3
Se tiene entonces ahora que todas las resistencias se encuentran en serie, de modo que la resistencia equivalente teórica de todo el circuito
RT=Rx+Ry+Rz=R/3+R/6+R/3
RT=5R/6 (1)
Aplicando la ecuación 1 y sabiendo que el resistor R=220Ω, RT=5*220/(6 )=183,33Ω
Mediante la medición de dicho valor de la resistencia con el instrumento de medición, se obtuvo un valor de 180Ω, obteniendo así un error porcentual de
|(183,33Ω-180Ω)/(183,33Ω)|*100%=1,81%
lunes, 17 de agosto de 2015
Resistencia equivalente en un circuito eléctrico con la implementación de una protoboard
Universidad del Atlántico
El trabajo consistió en el montaje de un circuito eléctrico en una protoboard compuesta por nueve resistores de determina resistencia y unos pares cables (con resistencia mínima); todo esto se realizo con la finalidad de encontrar la resistencia equivalente del sistema a través de los códigos de colores y de una manera experimental con un aparato de medición (Multímetro), logrando así encontrar el respectivo error en la práctica.
Utilizando el programa de simulación de circuitos
eléctricos livewire, se hizo el
siguiente circuito:
Figura 1. Montaje experimental del circuito eléctrico con la
ayuda del programa livewire
El sistema eléctrico es la representación virtual de un circuito
conformado por una protoboard, resistores y cables, como muestra la siguiente
imagen:
Figura 2. Montaje Experimental del Circuito Eléctrico
Para hacer un
análisis de la simulación anterior (figura 2), el sistema se plantea haciendo
una trayectoria imaginaria de la corriente y un
voltaje V; entonces de acuerdo a los cables involucrados en el circuito se
realizó una manera de simplificar el sistema para un estudio detallado, para lo
cual se enumeraron ciertos tramos donde
“circulo” la corriente:
Figura 3.
Caracterización del Circuito por Tramos
Observando los tramos a, 1, 2, 3, y b notamos
que en el trazo de la terminal de a hasta
1 la corriente que circula para el
primer cable pasa por el resistor R1,para el tramo 1- 2, 2-1, 1-2 la corriente que fluye por el cable 1 y el
cable 2 constituyen el paso de corriente por los resistores R2, R3, R4y R5,para
el tramo 2-2, 2-3, 3-2, y 2-3
la corriente que sale por el cable 2 es la misma que entra por 3, y la
que entra y sale por el cable 4 componen los resistores R6, R7, R8
, de 3 a la terminal b la corriente que sale del cable 4 se compone por el resistor R9 , se
puede hacer un diagrama simple donde el circuito muestre un sistema en serie y
paralelo:
Figura 4. Reorganización de los resistores
que componen el Circuito
El
propósito seria determinar el valor de la resistencia total o equivalente del
circuito, por lo tanto es conveniente “reducir” los sistemas en paralelos y así
convertir el circuito en serie:
Sabiendo primeramente que los resistores R3 y R5 están en serie, se tiene
Se
observa que los resistores R2,R3 + R4,R5 componen un sistema en paralelo lo que conduce
a determinar su resistencia equivalente
de la siguiente manera:
De
la ecuación anterior obtenemos que
De
igual forma los resistores R6, R7 y R8 se encuentran en paralelo, por (1) su
resistencia equivalente viene dada por
Presente lo anterior el Circuito queda reescrito
de la siguiente forma:
Luego
de obtener el sistema en serie, se procede
a determina la resistencia equivalente
de la siguiente forma:
Obteniendo así el diagrama a continuación
Se mostrara a continuación la
tabla donde se identifican los resistores, cada uno en su respectivo orden de
acuerdo al montaje del circuito en la Protoboard (Figura 1) y los respectivos
valores obtenidos con el instrumento y la teoría.
Tabla 1. Datos Obtenidos por
el instrumento de medición y código de colores de la diferentes Resistencias
Teniendo los datos mostrados en la tabla
anterior se dispone a calcular las resistencias R(T1) y R(T2),
para poder así obtener la resistencia total equivalente R(T) de
todo el circuito eléctrico propuesto en la práctica; por lo cual utilizando
(2), (3) y (4) tenemos
que
Con la implementación de un multimetro se
procedió a determinar la resistencia total o equivalente del circuito montado en la Protoboard dando
como resultado
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