informe_aplicaciones del divisor de corriente

5/16/2018 Informe_aplicaciones Del Divisor de Corriente - slidepdf.com

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Informe de Laboratorio #4 de Circuitos Eléctricos I: Aplicaciones delDivisor de Corriente

Electric Circuits I Laboratory Report #4: Uses of the Current Divider

Autores:

Zevallos Araujo-Alvarez, Gonzalo.

LLomtop Lira, Gerardo

Institución: Universidad Ricardo Palma.

Resumen

En el presente laboratorio se realizo de forma experimental y simulada las aplicaciones del

divisor de corriente. Se trabajo dos tipos de circuitos distintos para poder analizar elcomportamiento de la corriente en cada uno de ellos. Se midió el voltaje y la corriente en

cada resistencia teniendo en cuenta el porcentaje de error entre la simulación y los valores

experimentales.

Resumen con palabras: Divisor de Corriente, Ley de Ohm, Resistencias.

Summary

In this report shows the experimental and simulated way test to uses of the Current Flow

Divider. It works two different circuits for analyze the current. We measure the voltage and

the current in the resistances and compute the difference.

Key Word: Ohm´s Law, Resistors, Electric Flow Divider.

Introducción :

En este laboratorio nuestro objetivo principal es estudiar las aplicaciones y el

comportamiento que tiene el divisor de corriente y la relación que da con el valor de carga.A esta altura de los laboratorios ya nos encontramos mas familiarizados con los equipos del

laboratorio.Los resultados que obtenemos en este informe son reales, tomados los datos de los

instrumentos y los simulados, en los que se obtienen los datos por el programa de simulación

MultiSim 10.



Divisor de Corriente:

Es una configuración en circuitos eléctricos que puede fragmentar la corriente eléctrica de

una fuente en diferentes impedancias conectadas en paralelo.

Supóngase que se tiene una fuente de corriente Ig, conectada en paralelo conn

impedancias.La polaridad negativa de la fuente Ig - debe estar conectada al nodo de referencia. Las

impedancias deben cerrar el circuito.

Materiales y Métodos:

Nuestros materiales utilizados en esta experimentación son:

• Fuente de alimentación.

• Multímetro Digital.

• Resistencias (1/4W): 1 x 300Ω, 2 x 500Ω, 2 x 1.2KΩ, 1 x 2.2KΩ, 1 x 3.6KΩ,

2 x 5KΩ, 1 x 6.8KΩ.

• 1 Potenciómetro de 10KΩ.

• Tablero de conexión.

• Programa de simulación MultiSim 10.

Nuestros métodos realizados en este laboratorio son con la consulta del profesor, de la separata y

de los conocimientos obtenidos en la clase de teoría.

El Procedimiento desarrollado es:

A. Para nuestro primer circuito, se armo con 6 resistencias y se hicieron 3 puntos: A, B y C en

los cuales se colocaría una resistencia R L con valor de 10KΩ. La fuente se regulo a 12V. Se

coloco sucesivamente la resistencia (R L) en los puntos A, B y C, midiendo las corrientes IT,

I1, I3, I5, IL y Req del circuito en cada caso.



B. En esta ultima experimentación R L, como se sabe es una resistencia variable de 10KΩ, el

cual se irá ajustando a lo que se pida en nuestra hoja de datos.

Se mantuvo IT = 10mA constante con el ajuste de tensión de la fuente.

Resultados:

1. En esta parte es la medición de las resistencias a utilizar en nuestros circuitos de más

adelante.

Valor

nominal de

acuerdo al

código de

colores (Ω)

R1

5KΩ

5000Ω

+/- 5%

R2

1.2KΩ

1200Ω

+/- 5%

R3

1.2KΩ

1200Ω

+/- 5%

R4

6.8KΩ

6800Ω

+/- 5%

R5

3.6KΩ

3600Ω

+/- 5%

R6

2.2KΩ

2200Ω

+/- 5%Rango de

valorescomprendido

dentro de la

tolerancia

(Ω)

4999.95Ω /5000.05Ω

1199.95Ω /1200.05Ω

1199.95Ω /1200.05Ω

6799.95Ω /6800.05Ω

3599.95Ω /3600.05Ω

2199.95Ω /2200.05Ω

Valor

medido

multímetro

digital (Ω)

4.935KΩ 1.191KΩ 1.181KΩ 6.75KΩ 3.608KΩ 2.178KΩ

En ese cuadro mostrado se tienen los datos de las resistencias a utilizar en las

experimentaciones siguientes, se tiene el porcentaje de eficiencia de cada resistencia y suvalor real.

2. A continuación se tienen los circuitos en donde se simularon y se midieron los parámetros.

Los datos obtenidos se mostraran en el cuadro que se encuentra más adelante.

Figura IV-1a:



Figura IV-1b:



Figura IV-1c:



De esos circuitos se tomaron los datos todo referente a RL y se tomo la resistencia equivalente de

cada uno. A continuación el cuadro de datos:

Posición

de RL

E (V) Req

(KΩ)

IT I1 I2 I3 I4 I5 I6 IL

Punto A 12 2.164 5.543 1.975 1.765 1.501 1.501 2.068 2.069 0.21

SIMULADO Punto B 12 1.907 6.287 1.936 1.936 2.286 1.362 2.068 2.069 0.92

Punto C 12 2.122 5.656 1.936 1.936 1.501 1.501 2.219 1.821 0.40

Punto A 12 2.18 5.50 1.95 1.8 1.52 1.49 2.07 2.07 0.21

MEDIDO Punto B 12 1.91 6.28 1.89 1.96 2.27 1.36 2.07 2.08 0.92

Punto C 12 2.12 5.64 1.96 1.91 1.52 1.53 2.23 1.83 0.41

Nota: La corriente en esa tabla es en miliamperios (mA).

3. Para el siguiente circuito se simuló y se midieron los parámetros indicados que se resuelven

en la tabla. En esta experimentación se usa una fuente de corriente (I) a la entrada delcircuito y una resistencia variable (potenciómetro) para hallar los resultados.



RL(Ω) 200 400 600 800 1K 2K 4K 6K 8K 10K

Simulado IL(mA) 6.316 5.715 5.217 4.801 4.44 3.244 2.107 1.56 1.238 1.025

VL 1.263 2.286 3.131 3.84 4.44 6.487 8.422 9.349 9.896 10.259

IL(mA) 6.38 5.74 5.23 4.8 4.44 3.24 2.1 1.56 1.23 1.02

Medido VL 1.214 2.23 3.19 3.86 4.53 6.49 8.43 9.36 9.87 10.3

Cuestionario:

1. Dibuje el circuito de la figura 4-1, indicando las corrientes con R L conectado

simultáneamente en los puntos A, B, C.



2. A partir del valor de las resistencias, resuelva el circuito divisor del paso B en forma

teórica.

Sea el circuito divisor del paso B el siguiente:



Se hallará primero la resistencia total del sistema:

Sabemos que:

Ω+

Ω+

Ω=

k k k q 8.5

1

248.5

1

2.6

1

Re

1



( )Ω=⇒

Ω=

×= −

k q

k q

q

907.1Re

524.01Re

10524.0Re

1 3

Req= 1.907kΩ

It = (12V) / (1.907kΩ) It = 6.293mA

Además por la ley de corrientes de Kirchoff, se tiene que:

)....(........................................43

).....(........................................53

B IL I I

A I I It

+=

+=

Se calculará primero la corriente I5:

Convirtiendo al sistema en un par de resistencia en paralelo.

Se sabe además que por el teorema del divisor de corriente.

( ) ( )( )

mA I

mA I

Ak k

k It I

064.25

328.0293.65

8.5842.2

842.25

=×=

+=

I5=2.064mA

Como se sabe que:

Ix I It += 5



Reemplazando los datos obtenidos:

6.293mA = 2.064mA + Ix Ix = 4.229mA

Ix es la adición de las corrientes I1 e I3.

Entonces:

31229.4

31

I I mA

I I Ix

+=+=

De la misma manera; aplicando el teorema del divisor de corriente.

Para I1:

+×= −

k k

k I

248.52.6

248.510229.41 3

I1 = 1.94mA

Y por la LKC (Ley de Corrientes de Kirchoff):

4.229mA = I3 + I1

4.229mA = I3 + 1.94mA

I3 = 2.89mA

Entonces de la ecuación “A” se tiene:

It= I1 + I2 + I5

It = 1.94mA + 2.289mA + 2.064mA

It = 6.293 Se cumple con el primer resultado

Ahora, el cálculo de I4 e IL Para la ecuación “B”

De la ecuación “B” solo se conoce la intensidad de corriente I3:



Aplicando el Teorema del Divisor de Corriente:

mAk

I

k k

k

I I

=

+=

8.16

10289.24

108.6

1034

I4 = 1.363mA

Por lo tanto:

IL = I3 - I4

IL = 926µA

Con todos estos datos es fácil hallar las tensiones que pasan por cada resistencia.

3. Haga un cuadro comparativo con los valores teóricos, experimentales, errores absolutos y

porcentuales. Explique las divergencias.

Error absoluto = valor experimental - valor teórico

Error relativo = ((valor experimental - valor teórico)/valor teórico) x100%

R L(Ω) 200 400 600 800 1K 2K 4K 6K 8K 10K

Valores teóricos IL 6.316 5.715 5.217 4.80

1

4.44 3.244 2.107 1.56 1.238 1.025

Valoresexperimentales

IL 6.38 5.74 5.23 4.8 4.44 3.24 2.1 1.56 1.23 1.02

Errores

absolutos

0.064 0.025 0.013 0.00

1

0 0.004 0.007 0 0.008 0.005

Errores

relativos

porcentuales

1.01 0.44 0.25 0.02

1

0 0.123 0.33 0 0.65 0.48



(%)

R L(Ω) 200 400 600 800 1K 2K 4K 6K 8K 10K

Valores teóricos VL 1.263 2.286 3.131 3.84 4.44 6.487 8.422 9.34

9

9.896 10.259

Valores

experimentales

VL 1.214 2.23 3.19 3.86 4.53 6.49 8.43 9.36 9.87 10.3

Errores

absolutos

0.049 0.056 0.059 0.02 0.09 0.003 0.008 0.01

1

0.026 0.041

Errores

relativos

porcentuales

(%)

3.8 2.45 1.88 0.52 2.03 0.046 0.095 0.12 0.26 0.4

4. Para el circuito de la figura 4-2, tabular los valores IL / It y RL, graficar lo más preciso

posible explicando las curvas y el punto en el cual la relación IL / It = 1/2.

R L(Ω) 200 400 600 800 1k 2k 4k 6k 8k 10k

IL/IT

(mA)

0.638 0.574 0.523 0.48 0.444 0.324 0.21 0.156 0.123 0.102



5. Deduzca la fórmula del divisor de corriente que se usa para el cambio de escala de un

amperímetro:

)1(

1

−=

n

R Rs

Donde:

n: Factor de aplicación de la escala IT/IA.

R1: Resistencia interna del miliamperímetro.

Solución

IA.(R1)=Ix.(R5)…………………………………………………….(1)



Por la ley de corrientes de Kirchoff:

It = IA+Ix

Ix = (It-IA)

Reemplazando en la ecuación (1):

IA(R1)=(IT-IA)R5

−

=

−=

+=⇒

+=

1

1

1

)(

)(1

1)(

1

IA

It

R Rs

IA

IA

IA

It

R

Rs

IA It

IA R Rs

IA It

R

IA

Rs

Sabe tambien que:

IA

It

n =

Por lo tanto:

)1(

1

−=

n

R Rs



6. Explique el funcionamiento del miliamperímetro de varias escalas de la figura siguiente:

En este circuito podemos apreciar que al haber un conjunto de resistencias y utilizando el

principio del divisor de tensión, se trata de conseguir que la resistencia misma del amperímetro

sea mínima en relación a la resistencia de carga.

7. Observaciones y Conclusiones:

• En este laboratorio en la primera parte analizamos las resistencias a usar, pidiendo

con sus valores respectivos y confirmamos con el multímetro el porcentaje de error

que existen en cada una de ellas.

• Para la primara parte de la circuitería se simulo y midió la corriente que entraba a

RL. Esta la variábamos al punto A, B y C, como sale en nuestra guía de trabajo y

obtuvimos diferentes valores de corriente. No se tuvo problemas con el voltaje

porque siempre mantuvimos en esa parte 12 voltios.



• En la última parte de la experimentación en el circuito se usó un potenciómetro de

10KΩ. En lo simulado se coloco una fuente de corriente de 10 mA, se le puso unvoltímetro para poder hallar el voltaje que esta proporcionaba al circuito. En el

potenciómetro (RL), a su entrada se le puso un miliamperímetro y un voltímetro

para ver el voltaje que pasa por RL en ese momento.

• Al igual que en el divisor de tensión, en el divisor de corriente la carga también

influye, ya que estamos introduciendo una nueva resistencia en el circuito. Así, el

conjunto de resistencias será serie y paralelo. Dicho esto, la única modificación que

aporta la conexión de la carga es el cálculo de las resistencias.

Bibliografía:

• Wikipedia. Divisor de Corriente. http://es.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_corriente

• Wikiciencia. Leyes de Ohm, Kirchoff, Thevenin y Norton.

http://www.wikiciencia.org/electronica/teoria/equivalentes/index.php

http://es.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_corriente



http://es.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_corriente


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