LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS GUIA DE LABORATORIO N° 02 Curso: CIRCUITOS ELECTRICOS Semestre: 2023-II Sesión: ELEMENTOS BÁSICOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO Semana: 2 1. RESULTADOS DE APRENDIZAJE • RA2: Analiza diversos problemas de circuitos eléctricos. 2. PRODUCTO ACADEMICO • Informe de laboratorio 3. RECURSOS PARA EMPLEAR • Computadora • Software “MULTISIM” • Protoboard. • Fuente de alimentación. • Resistencias. 4. FUNDAMENTO TEORICO: Para que se pueda establecer corriente en un circuito eléctrico, debe aparecer una diferencia de potencial o tensión entre dos puntos. Los elementos que son capaces de aportar energía eléctrica para crear esta diferencia de potencial o tensión, se denominan elementos activos. A diferencia de los elementos pasivos que son aquellos que consumen energía o la almacenan. Los elementos activos pueden clasificarse en fuentes de tensión y fuentes de corriente. Estas fuentes pueden a su vez ser: Independientes: Si su valor no depende de otras variables del circuito. Dependientes: Si su valor depende de otras variables del circuito. 1 LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS 4.1. Fuentes de tensión Una fuente de tensión proporciona una diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos (A y B en la figura 1) que sigue una ley temporal predeterminada. Las dos leyes temporales más utilizadas industrialmente son la constante y la sinusoidal, aunque también pueden seguir otras leyes tales como la triangular, diente de sierra, trenes de pulsos, etc. Si la tensión en bornas de la fuente es constante se dice que la fuente de tensión es de corriente continua (en inglés DC) mientras que si la tensión en bornas de la fuente evoluciona de forma sinusoidal en el tiempo se dice que la tensión es de corriente alterna (AC). Una fuente de tensión puede ser ideal o real. Se dice que una fuente de tensión es ideal cuando la tensión en bornas no depende de la corriente consumida por la carga conectada a la fuente. Por el contrario, en una fuente real la tensión depende de la corriente consumida por la carga. Una fuente real se puede modelar como la asociación en serie de una fuente ideal y un elemento pasivo. Figura 1. Símbolo de una fuente de tensión. 4.2. Resistencias Una resistencia es un elemento eléctrico en el que la relación entre la tensión entre sus extremos y la corriente que circula a través de ella viene definida por la siguiente ecuación, denominada Ley de Ohm (V=I.R). El valor de R también recibe el nombre de resistencia y puede ser constante (como ocurre en la mayoría de los problemas) o variable. En cualquier caso, el admitir que la resistencia es constante es una simplificación, ya que, cuando menos, la resistencia depende de la temperatura. 2 LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS La resistencia se mide en ohmios (Ω o, en ocasiones, Ohm), y en las representaciones graficas de los circuitos eléctricos una resistencia se puede dibujar como un diente de sierra o como un rectángulo de color blanco (figura 2). Figura 2. Símbolo de una resistencia eléctrica A continuación, en la figura 3 se muestra el código de colores de las resistencias de 4 bandas. Figura 3. Código de colores de las resistencias de 4 bandas 3 LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS 5. INTRUCCIONES DE LA EXPERIENCIA: El estudiante o grupo de estudiantes deben presentar un informe de laboratorio, según el esquema en el anexo 1, en el que se muestre los resultados de la experiencia obtenidos (ítem 6), la resolución del test de comprobación (ítem 7), las conclusiones y recomendaciones obtenidas de la sesión de laboratorio. La rúbrica para la evaluación del informe se encuentra en el anexo 2. CIRCUITO ELÉCTRICO Seguir los siguientes pasos: En una tabla anotar el valor de las resistencias que utilizarán en los circuitos, valor teórico (código de colores), valor real (medido con el óhmetro). Simule el circuito 1. Los dispositivos deben tomar valores reales (según los valores disponibles para la implementación). R2 R1 R4 R3 R5 R6 V1 circuito 1 Medir los valores de voltaje y corriente en de cada dispositivo. Halle la potencia generada o consumida por cada dispositivo. Implemente en el protoboard el circuito 1, use resistencias con valores utilizados en la simulación. Siga las instrucciones del docente. Anote en una tabla los valores medidos en la simulación y la implementación. Identificamos elementos en serie y paralelo. Siga las instrucciones del docente. Elija un nodo y verifique que su voltaje es igual a la suma de voltaje de los elementos que se unen a él desde tierra. Siga las instrucciones del docente. 4 LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS 6. RESULTADOS ESPERADOS DE LA EXPERIENCIA: Realice el mismo procedimiento del apartado 4. R1 R2 V1 R5 R4 R3 V2 circuito 2 R1 R2 R3 R4 V1 R5 R6 circuito 3 PREGUNTAS DE LA SESIÓN DE LABORATORIO En el circuito 2, si intercambiamos de posición V2 y R3, ¿qué sucede con los valores de R2 y R4. ¿qué relación existe entre los voltajes de R2, R3 y R4, del circuito original? Explique. Identifique en el circuito 3 un caso similar. En el circuito 3, si cambiamos la resistencia R2 por otra cuyo valor es mayor, ¿qué cambia en el circuito? Explique por qué sucede eso. Si queremos reducir la potencia que suministra la fuente ¿qué debemos cambiar en el circuito? 5 LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS 7. TEST DE COMPROBACION Investigue y explique cómo funciona una fuente de corriente (ideal y real). Proporcione una simulación de una fuente real. Investigue y explique cómo hallar el equivalente en la disposición serie, paralelo y mixta en los dispositivos pasivos (resistencia, capacitor, inductor) y los dispositivos activos (fuente de tensión y de corriente). Investigue o indique los errores comunes que puede ocurrir al implementar un circuito eléctrico y al realizar las mediciones eléctricas. 8. BIBLIOGRAFIA Alexander, C. K., Sadiku, M. N., & Sadiku, M. (2006). Fundamentos de circuitos eléctricos (3ra ed). New York: McGraw-Hill. Garrido, C. (1992). Problemas de Circuitos Eléctricos. Reverte. ANEXO 1: PLANTILLA DE INFORME DE LABORATORIO https://drive.google.com/file/d/1LRjgO0oigTONbnRA3eFNowB3RCepoGW9/view?usp=s haring ANEXO 2: RÚBRICA PARA EVALUAR LABORATORIO https://drive.google.com/file/d/136tqkBF_pxRpYohDpZGOwPeZw3hOG2x/view?usp=sharing 6
