Resistencias: El osciloscopio

Resistencias:
¿Que son?
Las resistencias son componentes electrónicos capaces de oponerse al paso de la corriente eléctrica. Esta
característica la tienen en realidad todos los materiales en mayor o menor medida.
La resistencia al paso de la corriente eléctrica se mide en Ohmios y se representa por . Los símbolos por los
que se representan las resistencias son estos: (ponerlos)
Las características de una resistencia son:
• Valor nominal: Es la resistencia que opone al paso de la corriente; viene dado en y está impreso en
la resistencia mediante el código de colores o mediante numeración.
• Tolerancia: Es el error absoluto que puede tener una resistencia respecto del valor nominal.
• Potencia máxima: Máxima potencia que es capaz de soportar la resistencia.
Hay varios tipos de resistencias como son:
Resistencias Fijas.
Su valor nominal es fijo y lo tienen de fábrica.
No hay resistencias de cualquier valor sino que se fabrican con determinados valores.
Las resistencias fijas pueden ser de usos generales de de alta estabilidad
• De usos generales: Sus características son:
• Pequeño tamaño
• Hasta 3W de Potencia máxima
• Altas tolerancias (5% 10% y 20%)
• Fabricadas utilizando una mezcla de carbón mineral en polvo y resina aglomerada.
• Alta estabilidad: Se dividen en :
− Pirolíticas: Se fabrican depositando una película de carbón sobre un soporte cerámico y raspándola de forma
que queda una espiral de carbón sobre el soporte cerámico. Características:
• Hasta 2W
• Tolerancias de 1% y 2%
• De hilo bobinado: Hilo metálico arrollado sobre un tubo de porcelana. Características:
• 400 W
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• 0.25%
• De película metálica: Consisten en una película metálica a la que se va eliminando parte de esta capa
dejando una forma similar a un hilo muy largo. Sus características son:
• Hasta 6W.
• 1%, 2% y 5% de tolerancias.
Resistencias variables.
En estas resistencias se puede cambiar el valor Ohmico. Hay de grafito y bobinadas y a su vez se dividen en
resistencias ajustables y potenciometros, las primeras se utilizan para ajustar un valor y no cambiarlo hasta
otro ajuste, las otras son para usos frecuente de cambio de valor.
Resistencias especiales.
Su valor puede cambiar según condiciones físicas, son:
• PTC Aumenta Valor nominal al aumentar la temperatura.
• NTC Disminuye Valor nominal al aumentar la temperatura.
• LDR Disminuye resistencia al aumentar la luz.
• VDR Disminuye resistencia al aumentar el voltaje.
ASOCIACIÓN DE RESITENCIAS
Normalmente en un circuito las resistencias no van aisladas sino que van asociadas entre sí; hay 2 formas de
asociar resistencias, en serie y en paralelo.
Resistencias en serie.
Están conectadas en serie cuando un extremo de una resistencia va conectado a un extremo de otra resistencia,
pasando la misma cantidad de corriente por ambas (misma intensidad en ambas resistencias)
La resistencia total de un circuito de resistencias en serie se calcula sumando los valores de todas las
resistencias colocadas en serie.
Resistencias en paralelo.
Están conectadas en paralelo cuando las dos patillas de una resistencia están conectadas a las otras dos patillas
de otra resistencia y así sucesivamente, de esta forma, la intensidad total se divide entre las resistencias
conectadas en paralelo, pero el voltaje en los extremos de las resistencias es el mismo, al contrario que los
circuitos de resistencias en serie. La resistencia total de un circuito de resistencias en paralelo se calcula
sumando las inversas de las resistencias colocadas en paralelo y aplicándole la inversa al resultado de esta
suma.
Circuitos Mixtos.
Un circuito es mixto cuando en él hay resistencias conectadas en serie y resistencias conectadas en paralelo.
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La resistencia total de un circuito mixto se halla calculando por un lado el circuito o los circuitos en serie y
por otro lado el circuito o los circuitos en paralelo y así van quedado resistencias parciales con las que cada
vez es más fácil operar.
MATERIALES, CÁLCULOS Y ESQUEMA
R1 = 220 ± 5%
R2 = 470 ± 5%
R3 = 1 K ± 5%
R4 = 100 ± 5%
R5 = 150 ± 5%
Circuito Impreso
Estaño
Soldador
Cálculos:
Para V = 7 Voltios
R1,2 = R1 + R2
R1,2 = 220 + 470 = 690
1/R1,2,3,4 = 1/R1,2 + 1/R3 +1/R4
1/R1,2,3,4 = 1/690 + 1/1000 + 1/100
R1,2,3,4 = 80.32
Rt = R1,2,3,4 + R5
Rt = 80.32 + 150
Rt = 230
V=I·R
I = V/R
I = 7V / 230
I = 0.030 A = 30 mA
P=I·V
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P = 0.030 A · 7 V
P = 210 mW
V1,2,3,4 = I1,2,3,4 · R1,2,3,4
R1,2,3,4 = 80
I1,2,3,4 = I5 = It = 30 mA
V1,2,3,4 = 30 mA · 80 = 2.4 V
V5 = I5 · R5
V5 = 30 mA · 150 = 0.03 A · 150 = 4.5 V
I1,2 = V1,2 / R1,2
V1,2 = V1,2,3,4 = 2.4 V
R1,2 = 690
I1,2 = 2.4 V / 690 = 34 mA
V1 = I1 · R1
V1 = 0.034 A · 220 = 0.748 V
V2 = I2 · R2
I2 = I1
V2 = 0.034 A · 470 = 1.598 V
I3 = V3 / R3
V3 = V1,2,3,4 = 2.4 V
I3 = 2.4 V / 1K = 2.4 mA
I4 = V4 / R4
V4 = V3 = V1,2,3,4 = 2.4 V
I4 = 2.4 V / 100 = 24 mA
CALCULOS
MEDIDAS
V1,2,3,4=2.4 V
V1,2,3,4=2.49 V
V5= 4.5 V
V5= 4.63 V
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I1,2= 3.4 mA
I1,2= 3.4 mA
V1= 0.748 V
V1= 0.8 V
V2= 1.598 V
V2= 1.694 V
I3= 2.4 mA
I3= 2.4 mA
I4= 24 mA
I4= 24 mA
EL OSCILOSCOPIO.
El osciloscopio es un instrumento de verificación que utiliza un tubo de rayos catódicos para hacer visible
sobre una pantalla fluorescente los valores instantáneos y formas de ondas de magnitudes eléctricas variables
rápidamente en función del tiempo o de otra magnitud.
Es decir, es un aparato de medida visualiza las ondas medidas, de forma que podemos averiguar su periodo, su
voltage, su frecuencia, e incluso medir la fase entre dos señales.
El osciloscopio visualiza las señales en una pantalla, la cual está dividida en cuadros en el eje X y el eje Y, el
eje Y visualiza la tensión de la señal, el eje X visualiza el tiempo, por lo que hallamos la frecuencia.
Para ajustar la imagen que se obtiene en pantalla a ésta existen los controles Volts/Div, para ajustar el eje Y, y
Time/Div, para ajustar el eje X.
Para determinar la tensión de una señal que estemos midiendo se procede de la siguiente manera, contamos
los cuadros, en el eje Y, que la señal ocupa y multiplicamos el número de cuadros por la posición que
hallamos seleccionado en el mando Volts/Div. Esta tensión que tenemos ahora es la tensión Vpp, o tensión de
pico a pico, la tensión de pico y tensión eficaz se calculan según las fórmulas:
Vpp=2·Vp
Vp=Vef·"2
Con lo que Vef=(Vpp/2)/"2
Vef
Vpp
Vp
Para empezar a medir con un osciloscopio hay que preparar antes al osciloscopio para la señal que vamos a
medir.
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Lo primero que debemos hacer es dejar todos los pulsadores hacia afuera, para no cometer errores, para
posteriormente ir pulsando los que vayan haciendo falta.
Después debemos adaptar una o las dos entradas del osciloscopio para el tipo de señal que le vamos a
introducir con el conmutador DC/AC/GD, si seleccionamos DC podremos medir Tensiones Continuas,
Alternas de Baja Frecuencia (20 Hz a 20 KHz),y cuando necesitemos registrar la porción de tensión continua
de una señal.
Si seleccionamos AC podremos medir, Tensiones alternas que no sean de baja frecuencia, cuando necesitemos
eliminar la componente continua de una señal.
Si seleccionames GD, aparecerá en la pantalla una línea para que la situemos como linea de referencia.
Este osciloscopio puede trabajar con uno o dos canales y por tanto medir una o dos señales simultaneamente
según la posición de los pulsadores CHI/CHII, DUAL y ADD.
Para medir solo una señal debemos colocar todos los pulsadores hacia afuera, excepto si queremos trabajar
solo con el canal 2, cuando pulsaremos la tecla CHI/CHII.
Para utilizar los dos canales debemos pulsar la tecla DUAL, con lo que aparecen las dos señales medidas en la
pantalla.
En ocasiones, la imagen centellea o aparecen interrupciones, lo cual podemos evitar pulsando la tecla CHOP
(DUAL + ADD).
Para sumar dos señales debemos pulsar solamente la tecla ADD, con lo que las señales se sumarán o se
restarán dependiendo de las fases de estas y de las teclas INVERT, las cuales invierten la fase de la señal que
se introduce en el osciloscopio.
Tensiones en fase, para restarlas debemos tener pulsada solo una tecla INVERT, de lo contrario se sumarán.
Tensiones en contrafase, para sumarlas debemos tener pulsada solo una tecla INVERT, de lo contrario se
restarán.
El osciloscopio tiene una tecla XY, la cual hace que éste funcione como un sistema de ejes coordenados,
donde la señal Y será el canal 1 y la señal X el canal 2, según el dibujo que nos aparezca en la pantalla al
pulsar esta tecla, podremos saber si las señales están en fase, en desfase y si son iguales según las figuras de
LISSAJOUS.
En esta práctica hemos utilizado un Generador de Baja Frecuencia y el osciloscopio HM−203.
Hemos conectado el generador al osciloscopio, para medir las características de la señal introducida en el
osciloscopio a través del generador, habiendo tenido que medir Vpp, Vp, Ve y frecuencia de las señales.
El generador utilizado es un generador capaz de generar tensiones de 0 a 10 Voltios eficaces para señales
senoidales y de 0 a 1 voltios para señales cuadradas, pudiendo ajustar la frecuencia por medio de un
potenciómetro y 6 pulsadores desde 20 Hz hasta 200Khz.
También hemos conectado dos generadores al osciloscopio para comparar señales, habiendo obtenido las
figuras de LISSAJOUS para señaes iguales, en fase, en contrafase y de distintas tensiones.
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