informe thevenin norton

7/25/2019 Informe Thevenin Norton

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DEPARTAMENTO DE ELCTRICAY ELECTRNICA

CARRERA DE INGENIERA MECATRNICA

LABORATORIO No. 6CIRCUITOS INRC: 2991

TTULO: COMPROBACIN DEL EQUIVALENTE DE

THVENIN DE UN CIRCUITO POR MEDIO DEL

OSCILOSCOPIO EN EL LABORATORIO DE CIRCUITOSELECTRICOS DE LA UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS

ARMADAS ESPE-L

AUTORES: SAMPEDRO GMEZ, ANDRS MARCELO

RECALDE SIMANCAS, LUIS FERNANDO

OBANDO REINOSO, CHRISTOPHER SEBASTIN

DIRECTOR: ING. MENA, PABLO

LATACUNGA

2016


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NDICE DE CONTENIDOINDICE GENERAL

RESUMEN ...................................................................................................... v

ABSTRACT .................................................................................................... vi

CAPTULO I................................................................................................... 1

GENERALIDADES ........................................................................................ 1

1.1.

Introduccin ......................................................................................... 1

1.2. Tema ................................................................................................... 1

1.3. Problema ............................................................................................. 1

1.4. Justificacin del problema ................................................................... 1

1.5. Objetivos ............................................................................................. 2

1.5.1. Objetivo General ................................................................................. 2

1.5.2. Objetivos Especficos .......................................................................... 2

1.6. Hiptesis .............................................................................................. 2

1.7. Alcance................................................................................................ 3

CAPTULO II .................................................................................................. 4

MARCO TERICO ........................................................................................ 4

2.1.

Introduccin ......................................................................................... 4

2.2. Historia del arte ................................................................................... 4

2.3. Teorema de Thvenin ......................................................................... 6

2.3.1. Calculo de tensin equivalente de Thvenin ....................................... 6

2.3.2. Calculo de la resistencia equivalente de Thvenin .............................. 7

2.3.3. Leyes fundamentales .......................................................................... 8

2.3.4. Laboratorio de circuito lineal kl 21001 ................................................. 9


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ii

2.3.4.1. Generalidades ............................................................................... 9

2.3.5. Utilidades ........................................................................................... 11

2.3.6. Osciloscopio ...................................................................................... 11

2.3.7. Tipos de ondas .................................................................................. 14

2.3.8. Ondas senoidales .............................................................................. 14

2.3.9. Ondas cuadradas y rectangulares ..................................................... 15

2.3.10. Ondas triangulares y de diente de sierra ..................................... 16

CAPTULO III ............................................................................................... 17

DESARROLLO ............................................................................................ 17

3.1. Introduccin ....................................................................................... 17

3.2. Diagrama del circuito ......................................................................... 17

3.3. Materiales empleados ....................................................................... 18

3.4. Procedimiento de armado ................................................................. 19

CAPITULO IV .............................................................................................. 20

CONSTRUCCIN Y PRUEBAS DEL CIRCUITO ........................................ 20

4.1 Introduccin ....................................................................................... 20

4.2 Construccin ..................................................................................... 20

4.3 Procedimiento de construccin ......................................................... 20

4.4 Clculos............................................................................................. 21

4.5 Anlisis de resultados ....................................................................... 24

CAPTULO V ............................................................................................... 25

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................... 25

5.1. Conclusiones ..................................................................................... 25

5.2. Recomendaciones ............................................................................. 26

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................. 27


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NDICE DE TABLAS

Tabla 3.1 Lista de Materiales ....................................................................... 18

Tabla 4.1 Cuadro comparativo de los circuitos practico-terico ................... 24


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iv

NDICE DE FIGURAS

Figura 2.1 Teorema de Thvenin ................................................................... 6

Figura 2.2 Tensin equivalente ...................................................................... 7

Figura 2.3 Resistencia Equivalente ................................................................ 8

Figura 2.4 Representacin Unidad de Trabajo .............................................. 9

Figura 2.5 Caractersticas Fsicas de la Unidad .......................................... 10

Figura 2.6 Unidad de Trabajo Representada en el laboratorio .................... 11

Figura 2.7 Osciloscopio Agilent .................................................................... 14

Figura 2.8 Onda Senoidal ........................................................................... 15

Figura 2.9 Ondas Cuadradas rectangulares ................................................ 16

Figura 3.1 Circuito complejo ....................................................................... 17

Figura 4.1. Diseo de un circuito complejo (izquierda) y el circuito equivalente

(derecha) ..................................................................................................... 20

Figura 4.2. Circuito complejo simulado ........................................................ 21

Figura 4.3. Circuito complejo reducido simulado ......................................... 22

Figura 4.4. Circuito complejo con los puntos de voltaje simulado ................ 22

Figura 4.5. Circuito equivalente simulado .................................................... 23

Figura 4.6. Onda del voltaje de Thvenin obtenida gracias al osciloscopio . 24


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RESUMEN

En el presente trabajo se exterioriza el manejo del osciloscopio que es unaherramienta para poder observar el comportamiento de un circuito, esta sientosu principal caracterstica donde se observa, los puntos de voltaje mximo,corriente mxima de circuito, llamaremos a esos voltajes como voltajes deThvenin e impedancias de Thvenin de un circuito equivalente. Dando conesto el diseo de un circuito en serie y paralelo, donde se encuentra unafuente de voltaje, y una resistencia a parte del circuito entre los nodos a y bdonde se habr de calcular un circuito equivalente que constar de una fuentede voltaje de Thvenin con una resistencia equivalente del circuito en serie,

con la resistencia variable, donde la intensidad de este circuito ser la mismaque pasa por el circuito original entre los terminales a y b. Se detallaraantecedentes donde muestran de donde se produjo la necesidad de estoselementos dentro de un laboratorio de circuitos ya que manipulando estollegamos aprender el uso de herramientas para poder solucionar problemas afuturo dentro de una profesin. Para la fuente de voltaje, ayuda a quemanipulemos cierta cantidad de alimentacin para el circuito, con esto sepuede conseguir la cantidad necesaria para elaborar el circuito requerido conla estructura necesaria para obtener los resultados que se necesita para

solucionar el problema propuesta en la profesin, esto ayudara a ser precisosen los clculos con la prctica que es lo que lleva a ser un buen ingeniero ylograr cumplir la necesidad.

PALABRAS CLAVES:

OSCILOSCOPIO

CIRCUITO

VOLTAJE THVENIN

EQUIVALENTE


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ABSTRACT

In this paper handling oscilloscope is a tool to observe the behavior of a circuitis externalized, this feel its main feature which shows the points of maximumvoltage, maximum current circuit, we call these voltages as voltages TheveninThevenin and impedance of an equivalent circuit. Giving with this design of acircuit in series and parallel, where a voltage source and a resistance of thecircuit between a and b where you must calculate an equivalent circuitconsisting of a voltage source with nodes Thevenin an equivalent resistanceof the series circuit with the variable resistor, where the intensity of this circuitis the same as the original passes between the terminals a and b. history which

show where there was the need for these elements within a laboratory circuitsas manipulating this we learn to use tools to solve problems in the future withina profession is detailed. For the voltage source, helps us to manipulate certainamount of power to the circuit, with this you can get the amount needed toproduce the circuit required with the necessary structure to get the results youneed to solve the problem given in the profession , this will help to be precisecalculations with practice that is leading to be a good engineer and the needto achieve compliance.

KEYWORDS:

OSCILLOSCOPE

CIRCUIT

VOLTAGE

THVENIN

EQUIVALENT


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1

CAPTULO I

GENERALIDADES

1.1. Introduccin

En el actual captulo se describe de manera ordinaria el planteamiento del

problema. En primer lugar, se detalla el tema y el problema. En segundo lugar,

se presenta la justificacin y objetivos. Finalmente se realiza la descripcin de

la hiptesis y el alcance.

1.2. Tema

CONFIRMACIN DEL RESULTADO TERICO DE LOS DATOS

CALCULADOS DE UN CIRCUITO Y SU EQUIVALENTE DE THVENIN

MEDIANTE EL OSCILOSCOPIO Y VISUALIZAR SU ONDA EN EL

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS DE LA UNIVERSIDAD DE

LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXT. LATACUNGA

1.3. Problema

El desconocimiento del uso y funcionalidad de las maquinas estudiadas

del laboratorio de circuitos elctricos, y la falta de comprobacin del resultado

terico con el resultado prctico que muestra el osciloscopio por parte de los

estudiantes de Mecatrnica IIIA.

1.4. Justificacin del problema

El trabajo se realizar pensando en los estudiantes de Mecatrnica IIIA

de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Ext. Latacunga para que

puedan conocer acerca del uso de los elementos vistos en el laboratorio.

El desarrollo de este trabajo es de fundamental importancia debido a que

entre los estudiantes no tienen los conceptos sobre las herramientas del


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laboratorio del circuito y mientras ms pasa el tiempo, ms grande ser la

diferencia entre el nivel de conocimiento adquirido con el nivel de

conocimiento requerido. La informacin se encuentra en cantidades inmensasdentro de libros e Internet, pero la metodologa de enseanza vara en cada

uno, es por esta razn que el estudiante llega a confundir conceptos y

aplicarlos incorrectamente.

Para mejor la comprensin del tema propuesto no es solo necesaria la

instruccin recibida en clases, se debe complementar dichos conocimientos

con informacin recopilada por el propio estudiante y a su vez de un ejercicio

con dinmica prctica en el que se aplique la teora vista hasta el momento.

1.5. Objetivos

1.5.1. Objetivo General

Demostrar que mediante el osciloscopio se puedo comprobar el voltaje de

Thvenin en el circuito equivalente y el voltaje en las terminales a y b del

circuito original.

1.5.2. Objetivos Especficos

Detallar el esquema y procedimiento de armado del circuito en la mesa

de trabajo.

Argumentar sobre la toma de medida del voltaje en las terminales a y

b en el circuito original, y en el circuito equivalente de Thvenin.

Analizar los resultados obtenidos por el osciloscopio y por el resultado

terico calculado.

1.6. Hiptesis

El desconocimiento de la funcionalidad de las herramientas vistas provoca

una incertidumbre en los estudiantes al momento de utilizarlasespecficamente como en la comprobacin del equivalente de Thvenin.


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3

1.7. Alcance

El alcance del informe radica en ayudar a todos los estudiantes de

Mecatrnica III A a conocer y sembrar adiestramiento en el uso de las

maquinas vistas en el laboratorio; y as finalmente satisfacer las dudas

presentadas en la prctica.


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CAPTULO II

MARCO TERICO

2.1. Introduccin

En este captulo se presenta las bases tericas de la presente

investigacin, donde se abordaran diversas teoras sobre el teorema de

Thvenin. El cual permite obtener un circuito mucho ms sencillo partiendo

de uno complejo, entre dos puntos A y B, y as poder calcular la corriente del

circuito Donde el valor de la fuente equivalente se denomina tensin de

Thvenin y el valor de la resistencia equivalente se denomina resistencia deThvenin, los cuales son fundamentales para tener el circuito equivalente

Realizar una serie de experiencias tanto prcticas como terica,

tendientes a desarrollar habilidades y destrezas en el manejo y utilizacin de

los instrumentos de medida, as como en el anlisis, verificacin, montaje y

comprobacin de los instrumentos utilizados en la clase.

2.2. Historia del arte

En el mundo las personas en el cual estn involucradas en el tema de

electricidad utilizan circuitos para generar proyectos que ayuden al mundo

entero en las cosas ms comunes como desde una licuadora en una cocina

hasta un cohete en el espacio es as como la investigacin acerca de circuitos

ha llegado a ser uno de los temas ms importantes para el ser humano. El

descubrimiento o mejor dicho el desarrollo del circuito elctrico estnntimamente ligados al propio desarrollo de los conocimientos sobre el

fenmeno de la electricidad. Mientras la electricidad en su forma esttica era

todava considerada poco ms que un espectculo de saln, las primeras

aproximaciones cientficas al fenmeno y a su capacidad para ser conducida

por algn medio fsico fueron hechas sistemticamente por acuciosos

investigadores durante los siglos XVII y XVIII.


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5

As fue como el creador del teorema de Thvenin conocido como Len

Charles Thvenin fue un gran ingeniero en telegrafa, el cual extendi el

anlisis de la ley de Ohm a los circuitos elctricos complejos.Len Charles Thvenin fue nombrado maestro inspector en la cole

Suprieure de telegraphie en 1882 donde se empez a interesar cada vez

ms y ms en los problemas de medicin elctrica de circuitos.

Como resultado del estudio de la ley de Kirchhoff y la ley de Ohm,

desarrollo su famoso teorema de Thvenin el cual hizo posible calcular

corriente en los circuitos ms complejos y permitiendo a la gente reducir

circuitos complejos a circuitos ms simples llamados circuitos equivalente deThvenin.

En el Ecuador al hablar de circuitos las personas idealizan este tema como

lo ms importante para realizar con objeto electrnico es por esto la gente ha

pensado ms en como actualizarse en sus conocimientos para poder utilizar

los circuitos como algo ms comn, en las universidades de este pas el

estudio de circuitos, a los estudiantes de le ensea el teorema de Thvenin

como un mtodo para calcular la corriente en circuitos muy complejos de una

manera rpido y poder cambiar componentes y observar cmo reacciona el

circuito A medida que pasan los aos la Ingeniera Elctrica y Electrnica toma

nuevos rumbos, todo esto se da gracias al crecimiento de la Tecnologa, al

parecer cada faceta de nuestra vida se encuentra afectada por los adelantos

que parecen surgir a un ritmo cada vez mayor.

En la Latacunga especficamente en la universidad ms importante que

es la ESPE se imparten en casi todas las carreras circuitos un claro ejemplo

es la carrera de electrnica ya que fue una de las primeras carreas en tener

la materia de circuitos, para que el estudiante aprenda como usarlo y tenga

un futuro con mayores posibilidades, a los estudiantes se les ensea el

teorema de Thvenin como una forma de ahorra tiempo al momento de

calcular corrientes en circuitos complejos


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6

2.3. Teorema de Thvenin

El teorema de Thvenin fue enunciado por primera vez por el cientfico

Hernan Von Helmholtz en el ao de 1853 pero fue descubierto en 1883 por el

ingeniero de telgrafos Francs Len Charlea Thvenin de quien toma su

nombre.

Cualquier parte de un circuito el cual este formado por fuentes y

resistencias puede ser remplazado por una nica fuente de tensin con un

resistencia en serie, los cual no quiere decir que si una resistencia est

conectada a un circuito entre dos puntos A y B y procedemos a remplazar el

circuito por otro equivalente por esa resistencia circulara la misma corriente

El valor de la fuente del circuito equivalente se le conoce con el nombre

de tensin de Thvenin y se la obtiene mediante el clculo de la tensin del

circuito entre el punto A y B pero sin la resistencia q se encuentra entre dicho

punto por lo que se hace un circuito abierto.

El valor de la resistencia en serie se la denomina o conoce con el nombre

de resistencia de Thvenin y se la calcula como la resistencia q existira entre

los puntos A y B sin colocar la resistencia existente entre dicho punto y

poniendo el corto circuito a todas las fuentes de voltaje sea se remplaza por

un conducto o cable

Figura 1. Teorema de Thvenin

Fuente: (Annimo, 2011)

2.3.1. Calculo de tensin equivalente de Thvenin

Para poder calcular la tensin de Thvenin , se procede a desconectarla carga es decir la resistencia de la carga. Al desconectar la carga, la


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intensidad que atraviesa , tambin es nula, por lo que ahora= ,por la segunda ley de Kirchhoff.

Debido a que la tensin de Thvenin se define como la tensin que

aparece ente los terminales de la carga cuando se desconecta la resistencia

de la carga tambin se puede denominar tensin del circuito cerrado.

Figura 2. Tensin equivalente

Fuente: (Alexander, 2012)

2.3.2. Calculo de la resistencia equivalente de Thvenin

Para poder realizar este clculo se debe ponen a cero las fuentes

independiente. Entonces la , coincide con la resistencia de entrada ,vista en los terminales del circuito.

Para poder realizar este procedimiento primero de sebe cortocircuitar las

fuentes de tensin y despus dejar en circuito abierto las fuentes

independientes de corriente


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Figura 3. Resistencia Equivalente

Fuente: (Alexander, 2012)

2.3.3. Leyes fundamentales

Existen unas leyes fundamentales que rigen en cualquier circuito elctrico.

Estas son:

Ley de corriente de Kirchhoff:La suma de las corrientes que entran por

un nodo debe ser igual a la suma de las corrientes que salen por ese nodo.

Ley de tensiones de Kirchhoff:La suma de las tensiones en un lazodebe ser 0.

Ley de Ohm:La tensin en una resistencia es igual al producto del valor

de dicha resistencia por la corriente que fluye a travs de ella.

Teorema de Norton:Cualquier red que tenga una fuente de tensin o de

corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de

corriente en paralelo con una resistencia.

Teorema de Thvenin:Cualquier red que tenga una fuente de tensin ode corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal

de tensin en serie con una resistencia.

Si el circuito elctrico tiene componentes no lineales y reactivos, pueden

necesitarse otras leyes mucho ms complejas. Al aplicar estas leyes o

teoremas se producir unsistema de ecuaciones lineales que pueden ser

resueltas manualmente o por computadora.
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_corriente_de_Kirchhoffhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_corriente_de_Kirchhoffhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_tensiones_de_Kirchhoffhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_tensiones_de_Kirchhoffhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Nortonhttps://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Nortonhttps://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Th%C3%A9veninhttps://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Th%C3%A9veninhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_ecuaciones_linealeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_ecuaciones_linealeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Th%C3%A9veninhttps://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Nortonhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_tensiones_de_Kirchhoffhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_corriente_de_Kirchhoff


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2.3.4. Laboratorio de circuito lineal kl 21001

2.3.4.1. Generalidades

El KL 21001 es un laboratorio de circuito elctrico el cual nos permite un

sistema autnomo y muy comprensible, el cual es ideal para cualquier tipo de

experimento o practica de circuitos electrnicos

En este instrumento podemos encontrar los equipamientos necesarios

para cualquier tipo de experimentos de circuitos electrnicos instalados

directamente en la unidad principal de esta herramienta.

En esta unidad podemos encontrar un generador de funcin, as como un

medidor digital conocido como multmetro y un medidor analgico conocido

como osciloscopio

Este tipo de instrumento posee en su placa central una amplia variedad de

tpicos esenciales en el campo de circuitos electrnicos. Una de las grandes

ventajas nos brinda este sistema es que nos permite ahorrar mucho tiempo y

costo a los estudiantes e ingenieros que estn interesados en la generacin y

prueba de circuitos elctricos

Figura 4. Representacin Unidad de Trabajo

Fuente: (Anonimo, Laboratorio de Circuito Lineal, 2012)


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2.3.4.2. Caractersticas

Fuente de alimentacin DC: posee una rango de alimentacin muy

variado que va desde 5v hasta 12v

Este sistema posee una proteccin de sobrecarga de salida la cual no

permite que existe algn tipo de falla en la fuente

Fuente de alimentacin AC 9v~0v~9v

De igual manera con un sistema de proteccin de sobrecarga para la

fuente de alimentacin AC

Presenta un voltmetro y un ampermetro en su estructura

El voltmetro puede medir de 2v hasta 200 v, con una precisin del 3%

El ampermetro logra hacer mediciones que van desde 200A-

2000mA, con una precisin de medida del 0.5%

El osciloscopio incorporado permite realizar mediciones basados en

ciertos parmetros estandarizados en este modelo.

La corriente AC la mide en un rango de 0~100mA~A y el voltaje AC en

un rango de 0~15v

La corriente DC con un rango de medicin de muy considerable para

este tipo de instrumento 0~100mA~1A y el voltaje DC con un rango de

medicin ms amplio de 0~20v

Figura 5. Caractersticas Fsicas de la Unidad

Fuente:(Anonimo, Laboratorio de Circuito Lineal, 2012)


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2.3.5. Utilidades

El laboratorio de circuitos elctricos est diseado para poder dar a los

estudiantes un mejor entendimiento en relacin con los conceptos de

ingeniera elctrica bsica.

Los estudiantes realizaran sus prcticas de laboratorio usando el KL

21001 junto con 11 mdulos de experimentacin, junto con otros dispositivos

de apoyo tales como: la fuente de alimentacin, generador de funciones

analgicas y medidor digital.

Los mdulos experimentales abarcan una amplia variedad de temas

esenciales en el campo de circuitos elctricos. Por otra parte los estudiantes

tambin pueden implementar los circuitos en un tablero mediante el uso de

componentes elctricos individuales con lo cual logran mejorar su habilidad

de diseo de circuitos.

Figura 6. Unidad de Trabajo Representada en el laboratorio

Fuente:(Anonimo, Laboratorio, 2016)

2.3.6. Osciloscopio

El osciloscopio es un instrumento que permite visualizar fenmenos

transitorios as como formas de ondas en circuitos elctricos y electrnicos.Por ejemplo en el caso de los televisores, las formas de las ondas encontradas


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de los distintos puntos de los circuitos estn bien definidas, y mediante un

anlisis podemos diagnosticar con facilidad cules son los problemas del

funcionamiento.

Los osciloscopios son de los instrumentos ms verstiles que existen y los

utilizan desde tcnicos de reparacin de televisores hasta mdicos. Un

osciloscopio puede medir un gran nmero de fenmenos, provisto del

transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud fsica en

seal elctrica) ser capaz de darnos el valor de una presin, ritmo cardiaco,

potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc.

Es importante que el osciloscopio utilizado permita la visualizacin de

seales de por lo menos 4,5 ciclos por segundo, lo que permite la verificacin

de etapas de video, barrido vertical y horizontal y hasta de fuentes de

alimentacin. Si bien el ms comn es el osciloscopio de trazo simple, es

mucho mejor uno de trazo doble en el que ms de un fenmeno o forma de

onda pueden visualizarse simultneamente.

El funcionamiento del osciloscopio est basado en la posibilidad de

desviar un haz de electrones por medio de la creacin de campos elctricos y

magnticos. En la mayora de osciloscopios, la desviacin electrnica,

llamada deflexin, se consigue mediante campos elctricos. Ello constituye la

deflexin electrosttica.

Una minora de aparatos de osciloscopio especializados en la

visualizacin de curvas de respuesta, emplean el sistema de deflexinelectromagntica, igual al usado en televisin. Este ltimo tipo de osciloscopio

carece de control del tiempo de exploracin.

El proceso de deflexin del haz electrnico se lleva a cabo en el vaco

creado en el interior del llamado tubo de rayos catdicos (TRC). En la pantalla

de ste es donde se visualiza la informacin aplicada. El tubo de rayos

catdicos de deflexin electroesttica est dotado con dos pares de placas de

deflexin horizontal y vertical respectivamente, que debidamente controladas


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hacen posible la representacin sobre la pantalla de los fenmenos que se

desean analizar.

Esta representacin se puede considerar inscrita sobre unas

coordenadas cartesianas en las que los ejes horizontal y vertical representan

tiempo y tensin respectivamente. La escala de cada uno de los ejes

cartesianos grabados en la pantalla, puede ser cambiada de modo

independiente uno de otro, a fin de dotar a la seal de la representacin ms

adecuada para su medida y anlisis.

Las dimensiones de la pantalla del TRC estn actualmente normalizadas

en la mayora de instrumentos, a 10 cm en el eje horizontal (X) por 8 cm en el

eje vertical (Y). Sobre la pantalla se encuentran grabadas divisiones de 1 cm

cuadrado, bien directamente sobre el TRC o sobre una pieza superpuesta a

l, en la que se encuentra impresa una retcula de 80 cm cuadrados. En esta

retcula es donde se realiza la representacin de la seal aplicada al

osciloscopio.

El osciloscopio, como aparato muy empleado que es, se encuentra

representado en el mercado de instrumentos bajo muchas formas distintas,

no slo en cuanto al aspecto puramente fsico sino en cuanto a sus

caractersticas internas y por tanto a sus prestaciones y posibilidades de

aplicacin de las mismas.

No obstante, a pesar de las posibles diferencias existentes, todos los

osciloscopios presentan unos principios de funcionamiento comunes. Los de

uso ms generalizado son los que podramos definir como "osciloscopios.


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Figura 7. Osciloscopio Agilent

Fuente:(Anonimo, Osciloscopio, 2016)

2.3.7. Tipos de ondas

Se pueden clasificar las ondas en los cuatro tipos siguientes:

Ondas senoidales

Ondas cuadradas y rectangulares

Ondas triangulares y en diente de sierra.

Pulsos y flancos o escalones.

2.3.8. Ondas senoidales

Son las ondas fundamentales y eso por varias razones: Poseen unas

propiedades matemticas muy interesantes (por ejemplo con combinaciones

de seales senoidales de diferente amplitud y frecuencia se puede reconstruir

cualquier forma de onda), la seal que se obtiene de las tomas de corriente

de cualquier casa tienen esta forma, las seales de test producidas por los

circuitos osciladores de un generador de seal son tambin senoidales, la


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mayora de las fuentes de potencia en AC (corriente alterna) producen seales

senoidales.

La seal senoidal amortiguada es un caso especial de este tipo de

ondas y se producen en fenmenos de oscilacin, pero que no se mantienen

en el tiempo.

Figura 8. Onda Senoidal


2.3.9. Ondas cuadradas y rectangulares

Las ondas cuadradas son bsicamente ondas que pasan de un

estado a otro de tensin, a intervalos regulares, en un tiempo muy reducido.

Son utilizadas usualmente para probar amplificadores (esto es debido a que

este tipo de seales contienen en s mismas todas las frecuencias). La

televisin, la radio y los ordenadores utilizan mucho este tipo de seales,

fundamentalmente como relojes y temporizadores.

Las ondas rectangulares se diferencian de las cuadradas en no tener

iguales los intervalos en los que la tensin permanece a nivel alto y bajo. Son

particularmente importantes para analizar circuitos digitales.


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16

Figura 8. Ondas Cuadradas rectangulares


2.3.10. Ondas triangulares y de diente de sierra

Se producen en circuitos diseados para controlar voltajes

linealmente, como pueden ser, por ejemplo, el barrido horizontal de un

osciloscopio analgico o el barrido tanto horizontal como vertical de una

televisin. Las transiciones entre el nivel mnimo y mximo de la seal

cambian a un ritmo constante. Estas transiciones se denominan rampas.

La onda en diente de sierra es un caso especial de seal triangular

con una rampa descendente de mucha ms pendiente que la rampa

ascendente.


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CAPTULO III

DESARROLLO

3.1. Introduccin

En este captulo se presenta, de forma detallada, los botones y materiales

utilizados durante la prctica. Primeramente, se detalla lo utilizado durante el

desarrollo. Acto seguido, se describe el procedimiento para efectuar la

visualizacin de las diferentes ondas en la pantalla del osciloscopio.

3.2. Diagrama del circuito

Figura 4. Circuito complejo


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3.3. Materiales empleados

Tabla 1. Lista de Materiales

N Material Caracterstica Cantidad Grfico

1 Resistencias A la igualdad de

oposicin que tienen

los electrones al

moverse a travs de

un conductor

10

2 Laboratorio de

circuito lineal KL

21001

Es un laboratorio

de circuito elctrico el

cual nos permite un

sistema autnomo

1

3 Cables Nos permite unir

diferentes puntos en

nuestra Protoboard.

3

4 Multmetro

Agilent u 1232A

Es un

instrumento elctrico

porttil para medir

directamente

magnitudes elctricas

activas como voltaje

corriente entre otras

1

5 Laboratorio de

circuito lineal

KL21001

Adems de ser

la unidad de trabajo

nos proporciona una

fuente de voltaje

1


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19

3.4. Procedimiento de armado

1. Diseamos en papel nuestro diagrama de circuito que deseamos

hacer.

2. Colocamos en laboratorio de circuito lineal kl 21001 debido a que es

un buen lugar para probar los circuitos

3. Seleccionamos las resistencias que vamos a utilizar en este caso seria

las de 120, 12 y 180 osmios

4. Colocamos las resistencias en el laboratorio de circuito lineal ya sea

en serie o en paralelo de acuerdo al diagrama que hallamos diseado5. Colocamos los necesarios para conectar las mallas que tenemos en

nuestro diagrama.

6. Finalmente colocamos la fuente de ac-dc adaptador con el voltaje de

8.40 v y con ayuda del multmetro medimos lo necesario


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CAPITULO IV

CONSTRUCCIN Y PRUEBAS DEL CIRCUITO

4.1 Introduccin

En el vigente captulo se representa de manera general el esquema de

circuito complejo y el circuito equivalente de Thvenin. En primer punto, se

especifica La construccin del circuito despus se detalla el procedimiento de

construccin, para as poder definir los resultados obtenidos tericamente.

Finalmente, se puntualiza una comparacin de los resultados obtenidos y losresultados de la prctica.

4.2 Construccin

Figura 4.1. Diseo de un circuito complejo (izquierda) y el circuito

equivalente (derecha)

4.3 Procedimiento de construccin

A. Tener un circuito dibujado con las respectivas resistencias

B. Conectar las resistencias en la protoboard empezando por las que se

encuentran en paralelo (parte superior del circuito)

C. Colocar las resistencias en serie que se encuentran en el circuito


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21

D. Poner cables en los puntos A y B, los mismos que sern conectados a

l osciloscopio

E. Poner cables en los puntos donde se conecta la batera para desde ah

conectar al tablero del laboratorio.

4.4 Clculos

Figura 4.2. Circuito complejo simulado

RT = 132 ohmRT = 360 ohm

RT = 360 ohmRT = 60 ohmRT = 12 + 12 + 60 = 84 ohm


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22

Figura 4.3. Circuito complejo reducido simulado

RT = 132360132+360 =96,58 ohm

RT =96,58+360=456,58 ohmRT = 456,5884456,58+84 =70,94 ohm

Figura 4.4. Circuito complejo con los puntos de voltaje simulado


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23

V 8,4132 +

V360 +

V Vt360 = 0

Vt V360 + Vt 8,484 = 0

V ( 1132 +1

360 +1

360) + Vt (1

360) =7

110

V ( 1360) + Vt (1

360 +1

84) =1

10

V = 6,3542 V Vt = 7,1290 V

Figura 4.5. Circuito equivalente simulado


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Tabla 2. Cuadro comparativo de los circuitos practico-terico

CIRCUITO

EQUIVALENTE(PRACTICO)

CIRCUITO

EQUIVALENTE(TEORICO)

CRICUITO

COMPLEJO(PRATICA)

Vth=7,37(v) Vth=7,129(v) Vth= 7,2(V)

Rth=70,75() Rth=70,94() Rth=70,8()

Se presenta un margen aceptable del 2,5%

4.5 Anlisis de resultados

Figura 4.6. Onda del voltaje de Thvenin obtenida gracias alosciloscopio

En la presente onda peridica, gracias al osciloscopio se pudo comprobar

que los valores de los picos coinciden con un mnimo error con los valores que

obtuvimos en el desarrollo del circuito presentndose un valor en un margen

aceptable de tan solo el 2,5%.


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CAPTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones

Se pudo llegar a enlistar los diferentes materiales que se utiliz en la

prctica dando as como el ms importante al osciloscopio que permiti

la comprobacin del circuito con su voltaje en las terminales a y b, para

poder ver que se cumple que si se obtiene el equivalente de Thvenin

de un circuito en las terminales a y b, el voltaje es el mismo que en el

circuito original.

Gracias al osciloscopio se pudo comprobar que los valores de los picos

coinciden con un mnimo error con los valores que obtuvimos en el

desarrollo del circuito terico en la hoja presentndose un valor en un

margen aceptable de tan solo el 2,5%, por lo tanto se cumple el teorema

de Thvenin, y se lo puedo emplear para obtener equivalentes en

terminales a y b para ahorrar en clculos.

Se puede concluir que al momento de utilizar esta herramienta se podra

arreglar un circuito, observar donde falla donde existe un problema y

tratar de solucionarlo, variar las frecuencias, la amplitud y poder observar

que sucede con la forma de la onda, donde existe ruido en el circuito, y

ciertas anomalas que en un nivel de mili-voltios podran ocasionar

desastres.


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26

5.2. Recomendaciones

Construir un circuito equivalente de Thvenin para observar su

comportamiento y medir en cada punto el voltaje que arroja, para

visualizar sus variables.

Proponer prcticas para utilizar los componentes y ver qu sucede con

las herramientas que valores arrojan y su precisin

Utilizar el laboratorio de circuitos elctricos por ms tiempo para poder

realizar las prcticas con ms calma, y visualizar las variablesobtenidas de mejor manera.


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ANEXOS

informe thevenin norton

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