tc_1_100414_224-v1

Escuela de ciencias Basicas, Tecnologia e ingenieria ECBTIFisica Electronica 2015

TRABAJO COLABORATIVO 1

Estudiantes:

María Eugenia Pérez SierraVíctor Julio Urrego

Paola Andrea RodríguezArmando Estrella Piñeros

FISICA ELECTRONICAGRUPO 100414A_224

Presentado a:Wilmer Hernán Gutiérrez

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERÍA

INGENIERIA DE SISTEMASBOGOTA D.C.

SEPTIEMBRE 16, 2015


INTRODUCCION

La energía eléctrica juega un papel muy importante en la vida diaria de las personas en la realización de sus actividades cotidianas, gracias a la energía eléctrica podemos usar dispositivos electrónicos, artículos de hogar y oficina, entre otros.

Con el desarrollo de esta actividad se pretende conocer los diferentes conceptos fundamentales de la energía eléctrica, como calcular corriente, voltaje, amperaje y potencia en circuitos eléctricos y realizar su respectivas medidas con multímetro a través del programa circuitmaker que nos permite realizar simulaciones de dichos circuitos


OBJETIVO GENERAL

Analizar circuitos serie y paralelo.

Realizar simulación con el programa CircuitMaker

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Instalar y estudiar el software CircuitMaker para la simulación de los ejercicios propuestos en la guía del trabajo colaborativo.

Diferenciar la clase de circuitos serie y paralelo.

Calcular corriente, voltaje y potencia en los ejercicios propuestos en la guía del trabajo colaborativo.


SOLUCION DE LOS EJERCICIOS

FAS E 2

Antes de iniciar el desarrollo del trabajo tenga en cuenta que las actividades planteadas deben ser verificadas en las prácticas de laboratorio.

1. Análisis de circuitos serie y paralelo

a) Haciendo uso de la ley de Ohm calcule la corriente, el voltaje y la potencia en cada uno de los componentes de los siguientes circuitos.

CIRCUITO 1

CORRIENTE VOLTAJE POTENCIARTotal=R 1+R 2+R3RTotal=1 k+5k +4k RTotal=10 kI VR

I 10v10k=0.001 A=1mA

V=R . IV R1=1k∩.1mA=1VV R2=5k ∩.1mA=5VV R3=4k ∩.1mA=4 V

P=V . IPR1=1v .1mA = 0.001W = 1mWPR2=5v .1mA = 0.005W = 5mWPR3=4v .1mA = 0.004W = 4mW


CORRIENTE VOLTAJE POTENCIA

I VR

I 112v500

=0.024 A=24mA

I 212v10k

=0.0012 A=1.2mA

I TVRT

RTR1 x R2R1+R2

RT500 x10k500+10k

RT= 476.19

I T12v

10.500 k = 0.0252 A = 25.2 mA

El Voltaje es el mismo en todo el circuito paralélelo.

P=V . IPR1=12v .24mA = 0.288W = 288 mWPR2=12v .1.2mA = 0.0144W = 14.4 mW

CIRCUITO 2


b) Realice la simulación de la corriente y voltaje en cada elemento de cada uno de los circuitos.

SIMULACION CIRCUITO 1

Simulación de Corriente. Simulación de Voltaje.


Simulación de Corriente. Simulación de Voltaje.

SIMULACION CIRCUITO 2

CORRIENTE - mA

VOLTAJE - V


2. Actividad práctica aplicada que deberán comprobar en laboratorio

a) Diseñe un circuito serie que comportándose como un divisor de voltaje y con una fuente de alimentación de 5V esté en capacidad de entregar voltajes de 0.2V, 0.3V y 0.4V en los nodos V1, V2 y V3.

b) Tenga en cuenta que los valores de las resistencias las deben elegir a su conveniencia, sabiendo que sin importar dichos valores, la corriente máxima consumida por el circuito debe ser menor a 500mA.

c) Realice los cálculos y demuestre que se cumplen las condiciones de diseño.

V1=0.2

V2=0.3

V3=0.4

R=V/I

N° RESISTENCIA

VOLTAJE

CORRIENTE

RESITENCIA

vr4 0,2 0,5 0,4kohm

vr3 0,1 0,5 0,2kohm


vr2 0,1 0,5 0,2kohm

vr1 4,6 0,5 9,2kohm

e) Si deseo que este circuito sirva de referencia para establecer niveles de comparación permitiendo determinar que se ha alcanzado un determinado nivel de temperatura, ¿cómo puedo realizar la implementación si estoy usando un sensor LM35? (En este punto sólo debe hacer la descripción más no la implementación práctica, tenga en cuenta que dentro de las etapas del circuito es ideal incluir una de amplificación y otra de comparación).

Si deseo que este circuito sirva de referencia para establecer niveles de comparación permitiendo determinar que se ha alcanzado un determinado nivel de temperatura, ¿cómo puedo realizar la implementación si estoy usando un sensor LM35?. (En este punto sólo debe hacer la descripción más no la implementación práctica, tenga en cuenta que dentro de las etapas del circuito es ideal incluir una de amplificación y otra de comparación).

Se debe proporcionar alimentación para realizar el LM35. La salida de este (da en mv entre -550 mv y 1500mv), se envía a una de las entradas del amplificador operacional (actuando como comparador).

La otra entrada del comparador (señal de referencia), saldrá del circuirto2 que da una señal también en mv debido a los divisores de los voltajes; esta será una señal de referencia.

El LM35 se someterá a temperatura cuando el valor en mv arroja una señal a la salida que enciende un led. Esto indica que los voltajes son iguales (encendido del led a la temperatura deseada).

En caso de requerir otro rango de temperatura es necesario amplificar la señal del divisor (es más pequeño que la del LM35) y llevarlo a un nivel, por ejemplo de 1500mv que es la máxima temperatura soportada por el LM35. Esto se hace igualmente con un amplificador operacional.

f) Realice la descripción de dicha implementación.

La curva de operación del LM35

Tiene un rango de trabajo de -55°C a 150°C y esto da salida de voltaje entre -550mv a 1500mv

La curva

110

=° C−(−55)V−(−550)

110

=° C+55V +550


V +550=10° (° C+55)

V=10 x °C+550−550

V=10 x °C Temperatura

Voltaje de salida LM35

(−550mv ;1500mv)

m= y 2− y 1x 2−x1

150−(−55)1500−(−550)

m= 2052050

= 110

El circuito modelo máximo arroja 400 mv

Luego 400=10x°C

Se puede usar el divisor del voltaje para referencial temperatura máxima de 40°C.


Descripción. La referencia técnica del LM35 dice su sensibilidad es 10 mv *1°c el cual quiere decir que los valores de referencia. V1, V2, y V3 equivalen a 20 mv, 30mv y 30 mv entrarían a un amplificador junto la salida del sensor LM35 los cuales pasarían a la etapa de comparación la cual generarían una alarma sonora o visual si el sensor alcanza o sobre pasa el lumbral en referencia.

Voltaje de Referencia Valor en Voltaje Equivalente TemperaturaV1 0.2 v 2 °cV2 0.3 v 3 °cV4 0.4 v 4° c

g) Si se desea obtener niveles de voltaje de 2V, 3V y 4V bajo las mismas condiciones anteriores, ¿Qué valores de resistencia debo elegir?


h) Realice las simulaciones y verifique los cálculos.

Las resistencias que se debían elegir para el circuito serian para r4 de 4M, para r3, r2, r1 seria de 1M para obtener los niveles de voltaje deseados.

V1=2

V2=3

V3=4

R=V/I

N° Resistencia

VOLTAJE

CORRIENTE

RESITENCIA

vr4 2 0,5 4Mvr3 1 0,5 2Mvr2 1 0,5 2Mvr1 1 0,5 2M

i) Realice el montaje y simulación del siguiente circuito y explique en qué aplicación práctica puede ser usado.


La aplicación práctica de este circuito conmutado que sirve para apagar una lámpara por medio de dos o más interruptores conmutados situados en diferentes sitios uno enciende la lámpara y el otro la apaga y viceversa un ejemplo seria prender el bombillo de un pasillo con el interruptor y al final del pasillo apagarlo con el otro.


CONCLUSIONES

Se identificó estudió y aprendió la manipulación del simulador Circuitmakert student.

Se llevó a cabo la realización de los ejercicios propuestos en la guía de actividad, relacionada con el primer trabajo colaborativo del curso.

Se cumplió con satisfacción el objetivo de dar respuesta y solución a los problemas planteados en la guía de actividades.

Se trabajó con los diferentes tipos de circuitos, serie y paralelo, midiendo su voltaje, corriente, y resistencia, con herramientas tales como el multímetro, voltímetro y amperímetro.


REFERENCIA

Módulo Física Electrónica, Freddy Reinaldo Tellez, 2008 http://babbage.cs.qc.edu/courses/cs343/Circuit_Maker/circuitmaker_student.exe

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