Circuito de corriente contínua

PRÁCTICAS DE FÍSICA
ING. TÉCNICA DE TELECOMUNICACIONES: SONIDO E IMAGEN
1º DE TELECOMUNICACIONES
PRÁCTICA 1: CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA
OBJETIVO: Construcción de circuitos eléctricos de corriente continua, manejo de voltímetros y
amperímetros. Medidas de potencial, intensidad y resistencia.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Medir el valor de las resistencia con el polímetro común. Serán los valores medidos y sus errores los que
deban emplearse en los cálculos.
Componente
R1
R2
R3
Valor en
(1798 ± 0.1)
(1304 ± 0.1)
(815 ± 0.1)
El error que tomamos es la mínima división de medida que puede realizar el aparato, en este caso el Ohmetro.
• Montamos el circuito de la figura y medimos con ayuda del voltímetro las diferencias de potencial,
colocando para ello el voltímetro en paralelo con cada una de las resistencias. Se nos pide calcular
también la intensidad que pasa por el circuito. Así para el cálculo de ésta, colocamos el miliamperímetro
en serie con los componentes que queramos calcular la corriente que los atraviesa.
Datos experimentales
Componente
Potencial en V
R1
(2.36±0.01)
R2
(1.66±0.01)
R3
(1.07±0.01)
Intensidad en mA
(1.3±0.1)
(1.3±0.1)
(1.3±0.1)
El error que tomamos es la mínima división de medida que puede realizar el aparato, en este caso tomamos
0.01 para el voltímetro y 0.1 para el miliamperímetro.
Para comprobar la validez de las medidas, calculamos la I que circula por el circuito y que sería:
Calculamos el error de I como:
1
Por tanto nos queda I = (1.30±0.5) mA
Calculamos teóricamente los valores de los potenciales a partir de la Intensidad calculada con la fórmulas
siguientes:
Calculamos el error que deberemos aplicar al potencial:
para R1
para R2
para R3
Por tanto nos quedará una tabla de datos de tal forma:
Datos teóricos
V1 (2.34 ± 0.09) V
V2 (1.69 ± 0.65)V
V3 (1.07 ± 0.40)V
• Montamos el circuito de la figura, y con ayuda del voltímetro calculamos las caídas de potencial en la R1
y en el conjunto de R2 y R3.
Datos experimentales
V1
(3.96 ± 0.01)V
V2 y V3 (1.09 ± 0.01)V
Calculamos el potencial colocando el voltímetro en paralelo con cada una de las resistencias.
Obtenemos también de manera experimental la I2 y la I3:
I2= (0.8 ± 0.1) mA
I3= (1.3 ± 0.1) mA
Finalmente calculamos la I total como I = I2 + I3 = (0.8 + 1.3) = (2.1 ± 0.1) mA
Calculamos la Req del circuito:
Calculamos la I del circuito:
mA Es la intensidad que circula por todo el circuito.
Calculamos V1, V2 y V3
2
donde R23 = (501.54 ± 0.1)
Realizamos ahora el cálculo de errores para los potenciales anteriores:
Finalmente nos queda un cuadro de magnitudes con los errores calculados anteriormente:
Datos teóricos
V1
(3.901 ± 0.89)V
V2 = V3 = V23 (1.08 ± 0.25)V
CUESTIONES
• Resolver los circuitos aplicando las leyes de Ohm y Kirchhoff, con el correspondiente cálculo de
errores.
El circuito está resuelto, tanto para los valores de potencial como de intensidades en los apartados anteriores.
(apartados 1 y 2)
• Construir una tabla en la que aparezcan los valores de las intensidades experimentales y teóricas, y
comprobar la concordancia entre ambas.
Aparatado a)
Experimental
(1.3±0.1) mA
Teórico
(1.30±0.5) mA
Los datos experimental y teóricos, concuerdan perfectamente, con lo que podemos decir que no se han
producido errores a la hora de tomar las medidas en la parte experimental.
Apartado b)
Experimental
(2.1 ± 0.1) mA
Teórico
mA
Una vez más nos vuelven a ser favorables tanto los cálculos como la toma de valores mediante el
miliamperímetro.
• ¿Está justificado despreciar la resistencia interna del generador? ¿por qué?
Sí está justificado despreciar dicho valor. El generador, por su estructura, posee una resistencia interna que la
consideramos despreciable a fin de facilitar los posteriores cálculos.
• Citar las causas, que pueden dar lugar a que no coincidan los resultados experimentales y teóricos.
Las causas podrían ser diversas: capacidad de medición del aparato, mal montaje de la práctica, toma
incorrecta de decimales para los cálculos, medida incorrecta (posición incorrecta de los aparatos para medir),
errores de cálculo...
3
• En el montaje en que R2 y R3 están en paralelo, cuando se inserta el amperímetro en una de las
ramas la intensidad que marca ¿es algo mayor o menor que la que se pretende medir? ¿por qué?
El amperímetro, como aparato de medida, ofrecerá también una resistencia interna (parecida a la del
generador) que influirá en el resultado que pretendemos medir. De esta manera podemos afirmar que el
resultado que nos da el amperímetro, será algo menor que el valor que se pretende medir.
Las conclusiones que podemos obtener de dicha experiencia, son que: nos ha permitido el aprendizaje y
manejo de los distintos aparatos de medida (voltímetro, miliamperímetro y óhmetro). También hemos
aprendido a realizar el montaje y estudio de pequeños circuitos conectados en serie y paralelo, así como su
posterior estudio. Podemos concluir que se han realizado correctamente, tanto montaje como estudio de los
datos que se nos pedía.
4
R1
R2
R3
4