Informe de Laboratorio de Circuitos RC-RL en ccSalvador Gallardo Riquelme, Gerar Pea MirandaDepartamento Ingeniera elctrica, Universidad de Concepcin, Chilesagallardo@udec.clgerpena@udec.cl

Abstract- En el presente informe se expondrn de forma detallada las experiencias realizadas en el laboratorio, que en esta ocasin nos present como eje principal el estudio emprico del osciloscopio. Para realizar las mediciones utilizando este instrumento fue necesario tambin manipular un generador de funciones para entregar una seal de salida as como tambin un protoboard que nos permiti en conjunto con las resistencias condensadores e inductores implementar los circuitos que luego sometimos a estudio. De forma paralela a la ejecucin de cada experiencia simulamos computacionalmente lo hecho de forma prctica para obtener una segunda visin sobre cada actividad.I. INTRODUCCIN Un osciloscopio es un instrumento empleado en electrnica que nos permite visualizar de forma grfica la medicin de seales electrnicas tales como amplitud de la seal, forma de onda, frecuencia o por ejemplo la forma de una seal en donde el eje horizontal de la pantalla del osciloscopio representa el tiempo y la vertical el voltaje dndonos adems la posibilidad de variar la escala de alguno de estos ejes para concebir de mejor forma la seal. En particular para el presente informe basado en las experiencias del laboratorio, fue usado para determinar la constante de tiempo en circuitos Resistor-Condensador y Resistor-Inductor con corriente continua, esta constante representada con la letra griega tau se entiende como el tiempo de carga y descarga de un circuito elctrico, dicha constante tambin nos permite relacionarla de forma terica con la resistencia, condensador o inductor de un determinado circuito.

II. MATERIALES Y MTODOS

2.1. Materiales -Fuente de poder DC: Instek GPS3030D (Imax=3 [A]) -Vmax=30 [V]) -Multmetro digital: Meterman modelo 37XR -Protoboard y cables de conexin - Resistencias (dos unidades) -Software Multisim 10.0

2.2. Mtodos

Antes de llegar a ejecutar algn procedimiento en laboratorio es necesario conocer la teora y ciertos conceptos que rodean el tema a tratar, por consiguiente detallaremos los conocimientos previos para cada actividad del laboratorio.

Actividad 1: Para poder determinar el valor de un resistor de manera terica es necesario conocer el cdigo de colores, el cual por el color de cada franja de una resistencia nos entrega informacin; es as como de izquierda a derecha la primera franja representan las decenas y la segunda las unidades para formar un numero, la tercera franja es un digito multiplicador. Para conocer el valor de una resistencia se deben multiplicar estos dos dgitos, as mismo la cuarta franja indica la precisin o tolerancia. Por otra parte para medir de forma experimental la resistencia se debe usar un hmetro o multmetro el cual se conecta en paralelo a los dos extremos de la resistencia.

Actividad 2: La medicin de voltaje de manera terica se efecta por medio de la Ley de Ohm la cual enuncia que el voltaje es igual al producto de la corriente elctrica por la resistencia que exista en cierto circuito, ahora bien para determinar el valor numrico del voltaje usamos el multmetro o ampermetro conectndolo en serie. Actividad 3: Para calcular la corriente elctrica podemos nuevamente usar la Ley de Ohm de donde deducimos que la corriente es igual a cociente entre el voltaje y la resistencia del circuito, tambin podemos medir la corriente usando el ampermetro o multmetro conectado en paralelo.III. DESARROLLO En la actividad nmero uno se determin el valor nominal de dos resistencias (R1 y R2) usando el cdigo de colores, luego la calculamos con el multmetro teniendo en cuenta que el cable rojo debe ir en +V y el negro en COM para luego conectar cada punta del multmetro en los extremos de la resistencia y as determinar su valor. Luego en la actividad numero dos medimos el voltaje en distintos circuitos elctricos, para ello es de suma importancia efectuar la medicin en paralelo es decir cada terminal del multmetro en un extremo del elemento que queremos medir adems en el multmetro la perilla debe estar en la escala ms alta de voltaje DC como ya mencionamos en el punto II-actividad 2 el cable rojo debe ir en +Vohm y el negro en COM. Implementamos el circuito de la figura 1(circuito Nro.1) usando el protoboard las resistencias y cables de conexin, encendemos la fuente de voltaje fijndola en 9 voltios (V) DC para medir la diferencia de potencial. Para el circuito Nro.2 se agreg la resistencia R1 de la actividad 1, finalmente en circuito Nro.3 se agreg tambin la resistencia R2 de la actividad 1 y medimos el voltaje entre los extremos del resistor uno y dos para luego medir el voltaje equivalente (Veq) es decir entre los extremos de R1 y R2. Finalmente en la actividad nmero tres implementamos el multmetro para medir corriente, para llevar a cabo esta tarea de forma ptima debemos conectar el multmetro en serie para lo cual debemos abrir el circuito que armamos en el protoboard para conectar cada terminal del multmetro adems debemos tener en cuenta que en el instrumento para medir el cable rojo debe estar en mA y el negro en COM. As es como en el circuito Nro.4 y Nro.5 se efectan diversas mediciones cuyos resultados detallaremos en el punto IV.IV. RESULTADOS A continuacin expondremos los datos obtenidos de las actividades mencionadas anteriormente.Actividad 1.- Resistencia elctrica. Resistencia Nro. 1: azul-plomo-caf-dorado. Valor de la resistencia usando multmetro: R1=673,8 Ohm. Valor de la resistencia usando cdigo de colores: R1=680 Ohm. Resistencia Nro. 2: amarillo-morado-caf-dorado. Valor de la resistencia usando multmetro: R2=466,4 Ohm. Valor de la resistencia usando cdigo de colores: R2=470 Ohm.

Actividad 2.- Medicin de voltaje

El voltaje al unir las puntas del multmetro se registran 0mV El voltaje en el circuito Nro.1 es 9,14 V El voltaje en el circuito Nro.2 es 9,1 V El voltaje l en el circuito Nro.3.1 es V1= 5,36 V El voltaje en el circuito Nro.3.2 es V2= 3,72 V El voltaje en el circuito Nro.3.3 es Veq= 9,07 V

Fig.1 Circuito Nro.1 Simulado en Multisim

Fig.2 Circuito Nro.2 Simulado en Multisim

Fig.3 Circuito Nro.3.1 Simulado en Multisim

Fig.4 Circuito Nro.3.2 Simulado en MultisimFig.5 Circuito Nro.3.3 Simulado en MultisimActividad 3.- Medicin de corriente En el circuito Nro.4 medimos la corriente usando tres unidades de medida. Obteniendo:

I=0,014 A I=13,09 mA I=0 A (al ser un valor tan pequeo el multmetro no lo Detecta)Fig.6 Circuito Nro.4 Simulado en Multisim

Ahora usando el circuito Nro.5.1 el Nro.5.2 y el Nro.5.3 se llev a cabo la medicin de corriente en estos tres puntos distintos obteniendo como resultados:

I1=0,009 A I2=0,009 A I3=0,009 AFig.7 Circuito Nro.5.1 Simulado en Multisim

Fig.8 Circuito Nro.5.2 Simulado en Multisim

Fig.9 Circuito Nro.5.3 Simulado en Multisim

Preguntas Por qu se dice que el ampermetro de conecta en serie?El ampermetro (puede usarse el multmetro) mide el flujo de carga elctrica por unidad de tiempo que recorre un material, por lo que para que toda la corriente elctrica que circula por el circuito pase por el ampermetro este debe ser conectado en serie.

Por qu se dice que el voltmetro se conecta en paralelo?El voltmetro (se puede emplear el multmetro) mide la diferencia de potencial entre dos puntos por ello debe conectarse en paralelo, adems la diferencia de potencial en un circuito es igual nodo a nodo.

Cmo se deben conectar dos medidores para medir simultneamente la corriente y el voltaje en el circuito Nro.2 de la figura 2?Para visualizar la forma de conectarlos observaremos la figura 10.

Fig. 10. Circuito con medidores para voltaje y corriente Simulado en Multisim

V. CONCLUSInes

Terminadas las pruebas experimentales observamos sus resultados numricos para inferir informacin o reafirmar los conocimientos tericos, es as como podemos observar que el valor real de una resistencia difiere del valor terico en algunas unidades, esto tiene relacin con factores externos como humedad y temperatura.

Igualmente podemos advertir que en la actividad numero dos el valor de Veq es aproximadamente la suma de V1 y V2 esto es porque las resistencias que se encuentran en serie se suman.

Como mencionamos anteriormente la Ley de Ohm plantea que la corriente elctrica es igual al cociente entre el voltaje y la resistencia es por esto que en las mediciones de la actividad nmero tres podemos ver como la corriente que circula depende directamente del voltaje del circuito.

En esta misma actividad en el circuito de las figuras 7,8 y 9 podemos ver que los valores de corriente en las tres mediciones son iguales, esto se explica por qu la corriente en un circuito elctrico con sus resistencias en serie es la misma en cada punto de l.

REFERENCIAS

[1] Capitulo 1 Variables del Circuito Electrico R.C. Dorf, J.A. Svoboda; Circuitos Elctricos; Alfaomega; 2003.

[2] Cristbal de Monroy, Departamento de tecnologa I.E.S. [Online].Disponible:http://tecnologiafuentenueva.wikispaces.com/file/ view/Electrocnica_1.pdf

[3] Sal Guadamuz Brenes, Instituto Tecnolgico de Costa Rica, Escuela de Ingeniera Electrnica. [Online].Disponible:http://www.ie.itcr.ac.cr/rpereira/mat_ant/Lab_Discretos/Uso%20del%20protoboard.pdf

[4] Gua 01: La Ley de Ohm Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Fsicas y Matemticas, Departamento de Fsica. [Online].Disponible: http://www.dfi.uchile.cl/labfi35a/Experim_all/ley-Ohm.pdf

[5] Medicin de Corriente [Online].Disponible: http://www.taaet.com/pdf_ivan/MULTIMETRO.pdf

[6] Resistencia en serie y en paralelo [Online].Disponible: http://www.amschool.edu.sv/paes/science/resistencias.htm