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CIRCUITO SERIE

PRESENTADO POR

JOHN HERRERA

TEC ADMINISTRACION DE REDES

PARA

JOHN PEREZ

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJESENA

BOGOTA 2008

MONTAJE DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO SERIE

1. OBJETIVO PRINCIPAL:

Montar un circuito eléctrico serie para identificar sus partes y medir cada una de sus variables.

2. OBJETIVOS SECUNDARIOS:

1. Comparar datos teóricos con datos prácticos.2. Interpretar e identificar un circuito en serie.3. Identificar los pasos a seguir para la toma de las distintas magnitudes eléctricas

tales como voltaje, corriente y resistencia.4. Identificar la relación de las distintas magnitudes eléctricas tales como voltaje,

corriente y resistencia en un circuito serie.5. Identificar las distintas partes del circuito donde se pueda medir magnitudes

eléctricas.

3. MATERIALES:

3 Rosetas de 120 Voltios. 1 Clavija. 1 cable doble multifilar calibre 14. 3 bombillos de 40, 60 y 100 vatios, respectivamente. 2 caimanes. Cinta aislante

4. HERRAMIENTAS:

1 Destornillador philips. 1 Multímetro. 1 Calculadora. 1 navaja. 1 Pela-cables

5. PROCEDIMIENTO: Armado de un circuito eléctrico en serie:

a) Se toma el cable multifilar doble, se dividen los extremos aproximadamente 20 milímetros, y se pelan los extremos con el pela-cables; en un extremo se conecta la primera roseta y en el otro extremo se conecta la clavija.

b) El cable se divide en cuatro secciones pero, no se cortan totalmente; sólo se cortan uno de los cables dobles en cada separación de las cuatro secciones.

c) En la primera separación partiendo de la primera roseta se conecta la segunda roseta; en la segunda separación se conecta la tercera roseta y el la tercera separación se conectan los caimanes para que actúen como un interruptor.

d) A las rosetas se le colocan los bombillos y el circuito eléctrico en serie está terminado.

6. MEDICIONES TEORICAS:

Se toma la formula de la Ley de Ohm, Intensidad eléctrica es igual a voltaje sobre resistencia (I = V/R) y potencia es igual a voltaje al cuadrado sobre la resistencia total (P = V2/R); y se procede a calcular la Intensidad total y la resistencia total; sin embargo debido a que en un circuito en serie los voltajes se dividen, se calcularán también los voltajes y las resistencias individuales a partir del voltaje total y las potencias de los bombillos:

Voltaje total (VT)= 120 VoltiosPotencia 1 (P1)= 100 vatiosPotencia 2 (P2)= 60 vatiosPotencia 3 (P3)= 40 vatios

=> PT = P1 + P2 + P3 = 100W + 60W + 40W = 200WPotencia total (PT) = 200 vatios

=> RT = (VT)2/PT RT = (120V) 2/ 200W = 72ΩResistencia Total (RT) = 72 ohmios

=> IT = VT/ RT IT = 120V/72Ω RT = 1.66AIntensidad eléctrica = 1.66 amperios

=> R1 = P1 / (IT)2 => R1 = 100W/ (1.66A) 2 = 36.289Ω=> R2 = P2 / (IT)2 => R2 = 60W/ (1.66A) 2 = 21.773Ω=> R3 = P3 / (IT)2 => R3 = 40W/ (1.66A) 2 = 14.515ΩResistencia 1 (R1) = 36.289 ohmiosResistencia 2 (R2) = 21.773 ohmiosResistencia 3 (R3) = 14.515 ohmios

=> V1 = P1/ IT V1 = 100W/1.66Ω => V1 = 60.240V=> V2 = P2/ IT V1 = 60W/1.66Ω => V2 = 36.144V=> V3 = P3/ IT V1 = 40W/1.66Ω => V3 = 24.096VVoltaje 1 (V1)= 60.240 VoltiosVoltaje 2 (V2)= 36.144 VoltiosVoltaje 3 (V3)= 24.096 Voltios

7. MEDICIONES PRÁCTICAS:

a) Medición de la resistencia total: se toma el multímetro, se ajusta en 200 ohmios (200 Ω) y se mide el circuito desconectado con cada punta del multímetro en cada pata de la clavija, con los bombillos puestos y con los caimanes conectados entre si, porque si se mide con los caimanes desconectados, el multímetro mediría 1, la resistencia total del circuito mide 61,9Ω (ver figura #1):

b) Medición de las resistencias individuales: se toma el multímetro, se ajusta en 200 ohmios (200 Ω) y se miden las resistencias de cada bombillo del circuito. Para esto se coloca una de las puntas de los probadores del multímetro en el extremo de la rosca del bombillo y la otra punta en cualquier lado de la rosca del bombillo (ver figura #2). La resistencia 1 (R1 o bombillo de 100W) mide 16.9Ω; la resistencia 2 (R2 o bombillo de 60W) mide 17.1Ω y la resistencia 3 (R2 o bombillo de 40W) mide 17.1Ω. Otra manera de medir las resistencias individuales es a través de las conexiones de las rosetas con los bombillos, aunque éstas agregan unas cuantas unidades a la medición (figuras #3 y 4)

FIGURA #2: Medición de la resistencia individual

FIGURA #3: Resistencia 1 = 13.4Ω

FIGURA #4: Resistencia 2 = 17,4Ω

FIGURA #4 Resistencia 3 = 26.4Ω

c) Medición del voltaje total: Se conecta el circuito a la corriente eléctrica (dejando un pequeño espacio entre la clavija y el tomacorriente para colocar las puntas de los probadores del multímetro), luego se toma el multímetro, se ajusta en 200 voltios corriente alterna (200V AC), se coloca cada punta de los probadores del multímetro en cada se polo de la clavija y se mide el voltaje. El voltaje total 120.2 Voltios. (Ver figura 5)

FIGURA #5: Medición del voltaje

Otra manera de medir el mismo voltaje es tomar la medición directamente de la fuente de poder; en este caso del tomacorriente: (Ver figura #6).

Figura #6: medición del voltaje total:

d) Medición del voltaje individual: Se conecta el circuito a la corriente eléctrica, luego se toma el multímetro, se ajusta en 200 voltios corriente alterna (200V AC); luego se mide el voltaje individual de cada bombillo a través de los polos de cada roseta; colocando cada punta de los probadores del multímetro en cada polo. El voltaje 1 (V1 o bombillo de 100W) mide 11.6V; el voltaje 2 (V2 o bombillo de 60W) mide 34.3V y el voltaje 3 (V3 o bombillo de 40W) mide 74.4V.(ver figura #7, 8 y 9)

FIGURA #7: VOLTAJE 2 = 34.3V

FIGURA #8: VOLTAJE 3 = 74.4V

FIGURA #9: VOLTAJE 1 = 11.6Ve) Medición de la Intensidad eléctrica: se toma un multímetro con una

capacidad mínima de lectura de Amperaje de 10 amperios en corriente alterna y se procede a medir la corriente o intensidad eléctrica, para esto se conecta el circuito a la corriente eléctrica, se ajusta el multímetro en 10 amperios corriente alterna (10A AC) y se conecta el multímetro a los caimanes del circuito como si formara parte del circuito, luego el multímetro registrará una medición, en este caso la medición es de 0.24 Amperios. (Ver figura #10).

FIGURA #10: Medición de la corriente eléctrica

8. COMPARICIÓN DE DATOS TEORICOS VS PRÁCTICOS:DATOS TEORICOS DATOS PRACTICOS

VOLTAJE TOTAL (VT) 120V 120.2-121.9VVOLTAJE 1 (V1) 60.240V 11.6VVOLTAJE 2 (V2) 36.144V 34.3VVOLTAJE 3 (V3) 24.096V 74.4VINTENSIDAD TOTAL (IT) 1.66A 0.24ARESISTENCIA TOTAL (RT) 72Ω 61,9ΩRESISTENCIA 1 (R1) 36.289Ω 13,4ΩRESISTENCIA 2 (R2) 21.773Ω 17,4ΩRESISTENCIA 3 (R3) 14.515Ω 26.4ΩPOTENCIA TOTAL (PT) 200W 200WPOTENCIA 1 (P1) 100W 100WPOTENCIA 2 (P2) 60W 60WPOTENCIA 3 (P3) 40W 40W

9. OBSERVACIONES:a) En este informe se observaron dos maneras de medir el voltaje total y

las resistencias individuales, los datos varían en pocos decimales; en las resistencias individuales depende de la roseta y los bombillos, en algunas ocasiones es difícil sacar una lectura coherente. En cuanto al voltaje, las mediciones varían dependiendo del lugar en donde se hacen; ya que en algunas casas viejas pueden medir hasta 114 voltios, en los edificios y casas nuevas, usualmente miden arriba de 120 voltios.

b) Los resultados de las mediciones prácticas en las resistencias con respecto a las teóricas varían bastante, incluso son mucho más inferiores que las teóricas.

c) En cuanto a la medición del voltaje, los resultados de dichas mediciones indican que el voltaje individual se divide de manera diferente que en los cálculos teóricos, de hecho la caída de voltaje es mucho mayor en el bombillo de menor potencia (40W) que el de mayor potencia (100W), algo completamente opuesto que en los datos teóricos, sin embargo, ambas mediciones suman 120 voltios, pero se dividen de manera diferente.

d) En cuanto a la corriente, las mediciones prácticas arrojan un resultado mucho menor que el dato teórico.

e) En cuanto a la potencia, el bombillo de menor potencia (40W) es que mayor iluminación entrega, luego le sigue el de 60W, y por último el bombillo que menos enciende es el 100W, a diferencia de los datos teóricos, los voltajes no se dividen de manera uniforme que en los datos teóricos, la corriente siempre busca al de menor potencia sin importar su orden en donde estén conectados (Ver figura #11).

FIGURA #11: La corriente siempre entregará más voltaje al bombillo de menor potencia

10. CONCLUSIONES: Siempre existe una caída de voltaje en circuito en serie cada vez que pasa

a través de una resistencia en dicho circuito. Los datos teóricos individuales con respecto a las mediciones en la vida

real cambian de manera significativa en los circuitos serie, esto se debe a que los componentes eléctricos están diseñados para resistir los circuitos en paralelo, los cuales conducen una mayor corriente eléctrica.

En los circuitos serie, los voltajes se dividen, la corriente siempre se mantiene constante, mientras que las resistencias y las potencias individuales se acumulan. Mientras más resistencia haya; mayor será la caída del voltaje.

En la vida real, los voltajes se dividen de manera diferente que en los datos teóricos, sin embargo ambos suman el mismo voltaje total.