INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA COSTA GRANDE Ingeniería Electromecánica Análisis de circuitos electicos de CD Unidad 1 Bello Quiñones José Alberto 12570170 Torres Rivera Diana Guadalupe 12570141 Kevin Cebrero de la Cruz 12570206 Aquileo Justo Ramos 12570166 Elí Benítez Rodríguez 12570145 Reporte de práctica No. 2 “Confirmación de las leyes de un circuito con combinación serie de resistencias” Febrero 2014 1 ÍNDICE Objetivos……………………………………………………………………………….. 3 Introducción……………………………………………………………………………. 4 Material y equipo……………………………………………………………………… 5 Desarrollo………………………………………………………………………… 5 Prueba de conocimiento……………………………………………………………… 10 Conclusiones…………………………………………………………………………… 11 Bello Quiñones Jose Alberto……………………………………………. 11 Torres Rivera Diana Guadalupe…………………………………………….. 11 Cebrero de la Cruz Kevin…………………………………………………… 11 Benítez Rodríguez Elí………………………………………………………… 11 Justo Ramos Aquileo…………………………………………………….. 12 Bibliografía………………………………………………………………………….. 12 2 OBJETIVOS Realizar la conexión en serie de resistores. Confirmar las leyes en el circuito en serie de resistores. Realizar cálculos previos para tener una idea de los resultados. Corroborar los resultados con el multímetro en sus diferentes funciones. 3 INTRODUCCIÓN Resistores conectados en serie. Dos resistores R1, R2 y R3 están conectados en serie a una diferencia de potencial V si existe una sola trayectoria entre las terminales de la fuente, como se muestra en la figura. Los resistores en serie se suman y se obtiene la Req, la cual se utiliza en la ley de Ohm: 𝑉 𝐼=𝑅 𝑒𝑞 De acuerdo con el principio de la conservación de la energía, la LKT nos dice que la suma de las caídas de tensión de cada uno de los resistores es igual a la tensión suministrada, esto es: VT= V1+V2+V3. De acuerdo con el principio de conservación de la carga, la LKC nos dice que las corrientes que pasan a través de cada uno de los resistores es la misma a la que proporciona la fuente, esto es: IT= I1=I2=I3 [1]. 4 MATERIAL Y EQUIPO: Fuente de tensión del laboratorio de Metal Mecánica. Módulos de resistencias del laboratorio. Cables caimanes. Multímetro. DESARROLLO 1. Utilizando el módulo de tensión y el de resistencias se construye un circuito resistivo en serie como se muestra en la figura 1: Fig.1 Circuito resistivo en serie. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. 5 2. Con la conexión lista de los elementos procedemos a realizar los cálculos para la confirmación de las diferentes leyes: Los valores de los elementos son los siguientes: R1=1200 Ω, R2=600Ω, R3=300Ω conectados en serie a una fuente de tensión de 140V. RT= R1+R2+R3 =1200Ω+600Ω+300Ω RT= 2100Ω Con la ley de Ohm tenemos: 𝑉 140𝑉 𝐼 = 𝑅 = 2100Ω= .066 A 𝑒𝑞 Con la ley de Kirchhoff de tensiones tenemos: VT= V1+V2+V3 VR1=1200 Ω (.066 A) = 80V VR2= 600Ω (.066A) = 39.996 V VR3= 300Ω (.066 A) = 19.998 V VT= 80V+39.996V+19.998V ≈ 140V Con la ley de Kirchhoff de Corrientes tenemos: IT=I1=I2=I3 IT= .666ª 6 3. Con los datos obtenidos de los cálculos previos se comprueban con el multímetro realizando las mediciones en el circuito como corresponde. a) Tensión de la fuente: Fig.2 Tensión del circuito. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. b) Resistencia total o equivalente del circuito: Fig.3 Resistencia equivalente del circuito. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. 7 c) Corriente que circula a través del circuito: Fig.4 Corriente del circuito. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. d) Tensión en R1: Fig.5 Tensión en R1. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. 8 e) Tensión en R2: Fig.6 Tensión en R2. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. f) Tensión en R3: Fig.7 Tensión en R3. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. 9 PRUEBA DE CONOCIMIENTO 1. ¿Cómo se calcula la resistencia equivalente en un circuito resistivo en serie? Se suma el valor de cada una de las resistencias en el circuito. 2. ¿Qué enuncia la ley de Kirchhoff de tensión? En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero. 3. ¿Qué enuncia la ley de Kirchhoff de corrientes? En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero. 4. ¿Cómo es la corriente en un circuito de elementos en serie? Es la misma en todos los elementos. 5. ¿Cómo es la tensión en un circuito en paralelo? La tensión suministrada se divide entre los elementos del circuito. 10 CONCLUSIONES Bello Quiñones José Alberto: En esta práctica se confirmaron las leyes de Ohm y de Kirchhoff en un circuito resistivo conectado en serie, se confirmó que la tensión suministrada se divide entre los elementos resistivos y que la corriente en cada elemento es la misma que la suministrada de acuerdo con las leyes de Kirchhoff. Torres Rivera Diana Guadalupe: En un circuito resistivo en serie la suma de los resistores del circuito es igual a la resistencia total de este. Y la tensión suministrada es igual a la consumida, es decir que la suma de tensiones es igual a cero, comprobando así la Ley de Kirchhoff de tensión. Y el divisor de tensión que dice que para calcular la tensión en un resistor, preferentemente en un circuito de dos resistores, es el valor de dicho entre la suma de ambos, multiplicado por la tensión total en el circuito. Y por último pero no en importancia, también se confirma que la corriente en un circuito en serie es igual en cada elemento, y dicha corriente es la corriente total. Cebrero de la Cruz Kevin: En un circuito eléctrico con resistores conectados en serie la corriente eléctrica es la misma para cada elemento y la tensión suministrada siempre será igual a la suma de las caídas de tensión que haya sobre cada uno de los resistores. Benítez Rodríguez Elí: En esta práctica se observa lo que sucedía en un circuito en serie de resistencias ya que se observó que la corriente era la misma en todos los resistores y que se cumplían las leyes y se comprobaron teóricamente y prácticamente y también llegamos al objetivo de la práctica que era su comprobación. 11 Justo Ramos Aquileo: Aquí se armó un circuito con el objetivo de analizar las resistencias en serie y poder medirlas mediante llevando lo teórico a la práctica, de la ley de ohm los resultados obtenidos se midieron con el multímetro. BIBLIOGRAFÍA [1] Sears, Zemansky, Young, Freedman. Física Universitaria.Ed. PEARSON. México 2005. Volumen II, parte 1 “Electromagnetismo”, Capítulo 25. 12