INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA COSTA GRANDE Ingeniería electromecánica Análisis de circuitos eléctricos de CD Unidad 1 Circuitos de corriente directa Bello Quiñones Jose Alberto 12570170 Torres Rivera Diana Guadalupe 12570141 Cebrero de la Cruz Kevin 12570206 Justo Ramos Aquileo 12570 Benítez Rodríguez Eli 12570145 Reporte de práctica No. 3 “Confirmación de las leyes de circuitos con combinación paralelo de resistencias” Febrero 2014 ÍNDICE Objetivos 3 Introducción 4 Material y equipo 5 Desarrollo 6 Prueba de conocimientos 11 Conclusiones 12 Bello Quiñones Jose Alberto 12 Torres Rivera Diana Guadalupe 12 Cebrero de la Cruz Kevin 12 Benítez Rodríguez Eli 12 Justo Ramos Aquileo 12 Bibliografía 13 2 OBJETIVOS Realizar la conexión en paralelo de resistores. Confirmación de las leyes de circuitos con resistores conectados en paralelo. Realizar cálculos y comprobar los resultados mediante un multímetro. 3 INTRODUCCIÓN En esta práctica se utilizaron tres resistores conectados en paralelo a una fuente para realizar cálculos y hacer comprobaciones mediante la ley de Ohm y ley de Kirchhoff. En la siguiente figura se muestra la conexión en paralelo de tres resistores. Cuando los resistores están en paralelo, como se muestra en la figura, la corriente a través de cada resistor no es necesariamente la misma. Pero la diferencia de potencial entre los bornes de cada resistor debe ser la misma e igual a V ab. Sean las corrientes en los tres resistores I1, I2 e I3. Entonces, dado que I=V/R, I1 = Vab / R1 I2 = Vab / R2 I3 = Vab / R3 La corriente es diferente a través de cada resistor. Puesto que no se acumula ni se pierde carga por el punto a, la corriente total I debe ser igual a las tres corrientes de los resistores: I = I1 + I2 + I3 = Vab (1/R1 + 1/R2 + 1/R3) Por definición de la resistencia equivalente Req, 1/Vab = 1/Req, de modo que 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 En el caso de cualquier número de resistores en paralelo, el recíproco de la resistencia equivalente es igual a la suma de los recíprocos de sus resistencias individuales [1]. 4 MATERIAL Y EQUIPO - Fuente de tensión Módulo de resistencias Cables Multímetro 5 DESARROLLO 1. Se construyó un circuito de resistores en paralelo utilizando los módulos de resistencias, en la figura 1 se muestra el circuito. Luego se conectó el circuito a la fuente de tensión como se muestra en la figura 2. Figura 1 Circuito de resistores en paralelo Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. Figura 2 Circuito conectado a una fuente. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. 2. Después de hacer la conexión y verificar que esté correcta se realizaron los cálculos para ver los resultados que deben esperarse. Teniendo los valores de las resistencias como: R1= 1200 Ω, R2= 600 Ω, R3= 300 Ω Y una fuente de tensión V= 120V 6 𝑅𝑒𝑞 = 1 1 1 1 + + 𝑅1 𝑅2 𝑅3 = 1 1 1 1 + + 1200Ω 600Ω 300Ω = 171,4Ω Ley de ohm 𝐼= 𝑉 120𝑉 = = 0,7𝐴 𝑅𝑒𝑞 171.4Ω 𝑅12 = (1200Ω)(600Ω) = 400Ω 1200Ω + 600Ω 𝑅23 = (600Ω)(300Ω) = 200Ω 600Ω + 300Ω 𝑅13 = (1200Ω)(300Ω) = 240Ω 1200Ω + 300Ω 𝐼1 = 𝐼2 = 𝐼3 = 𝑅23 𝑅23+𝑅1 𝑅13 𝑅2+𝑅13 (𝐼) = (120Ω) (0,7𝐴) = 0,1𝐴 1200Ω + 200Ω (𝐼) = (240Ω) (0,7𝐴) = 0,2𝐴 240Ω + 600Ω (400Ω) 𝑅12 (𝐼) = (0,7𝐴) = 0,4𝐴 𝑅12+ 𝑅3 400Ω + 300Ω Ley de Kirchhoff de corrientes: 𝐼 = 𝐼1 + 𝐼2 + 𝐼3 = 0,1𝐴 + 0,2𝐴 + 0,4𝐴 = 0,7𝐴 7 3. Una vez aplicadas las leyes se obtuvieron resultados mediante los cálculos realizados, después de esto, se comprobaron los resultados obtenidos realizando mediciones con el multímetro. La medición de tensión de la fuente dio como resultado 120V como se muestra en la figura 3. Figura 3 Tensión de la fuente. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. La corriente total del circuito fue de I=0,7ª, en la figura 4 se muestra la lectura. Figura 4 Corriente total del circuito. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. 8 Corriente en el resistor R1, en la figura 5 se muestra la conexión del multímetro y la lectura de la corriente. Figura 5 Corriente en el resistor 1. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. Corriente en el resistor R2, en la figura 6 se muestra la conexión del multímetro y la lectura de la corriente. Figura 6 Corriente en el resistor 2. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. 9 Corriente en el resistor R3, en la figura 7 se muestra la conexión del multímetro y la lectura de la corriente. Figura 7 Corriente en el resistor 3. Fuente: Fotografía tomada por Diana Torres Rivera, Laboratorio de física. 10 PRUEBA DE CONOCIMIENTOS 1. ¿Cómo se calcula la resistencia equivalente en un circuito con resistores en paralelo? La resistencia equivalente es igual al recíproco de la suma de los recíprocos de las resistencias. 2. ¿Cómo es la tensión en los resistores conectados en paralelo? La tensión es la misma en cada uno de los resistores, siendo ésta tensión igual a la suministrada por la fuente. 3. ¿Qué enuncia la ley de Ohm? La corriente que circula en un circuito es directamente proporcional a la tensión que suministra la fuente e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito. 4. ¿Qué enuncia la ley de Kirchhoff de corriente? En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entrar en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. 11 CONCLUSIONES Torres Rivera Diana Guadalupe En un circuito resistivo en paralelo el reciproco de la suma de los recíprocos de los valores de los resistores es igual a la resistencia total. Y en dicho circuito la tensión suministrada es la misma en cada elemento del circuito. En este tipo de circuitos también se utiliza el divisor de corriente, que es de mayor utilidad en circuitos de dos resistores, y establece que, la intensidad de corriente en un resistor es igual a el valor del otro resistor entre la suma de los resistores, multiplicado por la corriente total del circuito. También se comprueba la ley de Kirchhoff de corriente que dice que la suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de corrientes que salen del mismo. Bello Quiñones Jose Alberto En esta práctica se conectan resistores en paralelo, se confirmó con la ley de Kirchhoff de corrientes que cada elemento tiene su corriente y la suma de estas es la corriente suministrada, para las tensiones en este caso es la misma en cada elemento e igual a la suministrada. Benítez Rodríguez Eli En esta práctica se llevó a cabo la conexión de un circuito en paralelo de resistencias y que se tenía que llevar a cabo la comprobación teórica y práctica del circuito y comprobar cada una de las leyes que se están viendo como la de Ohm, Kirchhoff, etc. Y pudimos observar que el voltaje es el mismo en cada una de ellas y la corriente es diferente que sucede lo inverso con las que están en serie. Cebrero de la Cruz Kevin En los circuitos eléctricos con resistores conectados en paralelo se puede comprobar la ley de Kirchhoff de corrientes, pues se demostró que la suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de este. Justo Ramos Aquileo 12 Bibliografía [1] J. A. Peris, «CIRCUITOS EN PARALELO,» de FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD, Reverté, S.A., 2003, pp. 45-46. 13