PR1 ELECTRÓNICA 1 - CONOCIMIENTO DEL MULTÍMETRO Y LA FUENTE DE PODER

Ing. Carlos Ambriz Aguilar Pagina 1 de 13 Electrónica 1

PRÁCTICA 1

CONOCIMIENTO DEL MULTÍMETRO Y LA FUENTE DE PODER

OBJETIVO GENERAL:

1. El alumno identificará cada una de las partes que constituyen al multímetro y a la fuente de C.D. y conocerá las funciones de cada dispositivo.

2. El alumno comprobará en forma experimental las leyes de Kirchhoff para circuitos serie y paralelo, mediante la medición de voltajes y corrientes de los componentes que forman parte de un circuito puramente resistivo.

EQUIPO NECESARIO:

1 Multímetro

1 Fuente de voltaje variable

1 Potenciómetro 1 k

2 Capacitores (0.033 µF y 0.1 µF)

13 Resistencias (180 k, 10 k, 1.8 k, 2.2 k, 220 k, 560 k y 100 k, 270, 390, 2.2 k,

470, 680 y 1 k)

1 Tablilla de pruebas (PROTOBOARD)

INTRODUCCIÓN TEÓRICA.

El multímetro es un dispositivo para efectuar mediciones eléctricas. Recibe este nombre porque integra en un solo aparato, tres o más medidores: el voltímetro, el amperímetro y el ohmímetro, de aquí su capacidad para medir diferencia de potencial (voltaje), intensidad de corriente y resistencia. Además algunos cuentan con una variante para medir capacitancias, frecuencias y conductancias.

La fuente de poder es un instrumento que suministra energía eléctrica a diferentes dispositivos eléctricos y electrónicos. La fuente a utilizar en el laboratorio proporciona diferencias de potencial de 0 a 20 Volts de C.D. y posee un limitador de corriente de hasta 600 mA.

La función que realiza la fuente de poder, es recibir un voltaje alterno de 127 Volts de CA a la entrada, y entregar a la salida un voltaje variable de 0-20 Volts y de 5 Volts fijos con corrientes de hasta 600 mA.


LEYES DE KIRCHHOFF.

1ª LEY DE LAS CORRIENTES.

La suma de las corrientes que salen de un nodo en un circuito es igual a la suma de las corrientes que entran al nodo. Por lo tanto, la suma de todas las corrientes es igual a cero.

I1- I2- I3= 0

I1= I2 + I3

Figura 1.1

2ª LEY DE LOS VOLTAJES.

La suma de las caídas de tensión en un circuito cerrado o malla es igual a la suma de las subidas o fuentes de tensión de dicha malla. Por la tanto, la suma algebraica de las subidas y caídas de tensión es igual a cero.

Vs = V1 + V2 + V3

Vs - V1 -V2 -V3 = 0

Figura 1.2


Para un circuito serie - paralelo, las corrientes que entran o salen de un nodo pueden ser empleadas para determinar la distribución de corrientes. Basado en la primera ley de Kirchhoff. Las ecuaciones del circuito se pueden desarrollar a partir de las corrientes de los nodos.

Para el nodo 1

IT = I1 + I2

IT - (I1 + I2) = 0

Para el nodo 2

IT = I1 + I2

IT - (I1 + I2) = 0

Figura 1.3

Por otra parte basado en la segunda ley de Kirchhoff. Las ecuaciones del circuito se pueden desarrollar a través de las corrientes de malla.

Para la malla 1

Vs = V1 + V2 + V3

Vs - (V1 +V2 +V3 )= 0

Para la malla 2

V2 + V4 +V5 +V6 = 0

Figura 1.4


DESARROLLO

EXPERIMENTO I: CONOCIMIENTO DEL MULTÍMETRO Y LA FUENTE DE PODER.

El profesor explicará la operación de cada una de sus partes del multímetro y la fuente de corriente directa.

EXPERIMENTO II: IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES DEL MULTÍMETRO Y LA FUENTE DE PODER.

El alumno indicará las partes y funciones del multímetro.

1. __________________________

2. __________________________

3. __________________________

4. __________________________

5. __________________________

6. __________________________

7. __________________________

8. __________________________

9. __________________________

10. __________________________

11. __________________________

12. __________________________

13. __________________________

14. __________________________

15. __________________________

16. __________________________

17. __________________________

18. __________________________

19. __________________________

20. __________________________

21. __________________________

22. __________________________

23. __________________________

24. __________________________

25. __________________________

26. __________________________

27. __________________________

28. __________________________

29. __________________________

30. __________________________

17

18

19

20

2

1

3 4

5

6

7

8 9

10

11

12

15

16

14

13

24

25

26

23

29

28

22

27

21

Figura 1.5


El alumno indicará las partes y funciones de la fuente de alimentación

1. __________________________

2. __________________________

3. __________________________

4. __________________________

5. __________________________

6. __________________________

7. __________________________

8. __________________________

9. __________________________

10. __________________________

11. __________________________

12. __________________________

13. __________________________

14. __________________________

15. __________________________

16. __________________________

EXPERIMENTO III

Medir con el multímetro lo siguiente:

Voltaje de la línea ( Volts CA)

(espere la asistencia del profesor para esta medición)

Vlínea= _______________volts C.A.

Voltaje de salida de la fuente variable de C.D. (niveles al máximo)

V+ =________ volts C.D. V- =________ volts C.D.

2

1

3

4

5 6

7

8

9

10

11

12

15

16 14

13

Figura 1.6


Valor de las resistencias R1 =180 k

R2 =10 k

R1 =___________ (medido)

R2 =___________ (medido)

Valores de los capacitores

C1=0.033 f

C2=0.1 f

C1=___________ (medido)

C2=___________ (medido)

Frecuencia de la línea (fuente de C.A.)

Frecuencia =______________ Hz

Valor del potenciómetro (al máximo) Potenciómetro =1 k POT = ________ (medido)

EXPERIMENTO IV

En tablilla de pruebas (PROTOBOARD) arme el siguiente circuito:

Mida los valores de:

R1=_________k R2=_________k RT paralelo =_______k

(desconecte la fuente para esta medición)

Ajuste el valor de Vs con el medidor de aguja que tiene la fuente (no use el multímetro)

Cálculos Teóricos: empleando la ley de Ohm, calcule la corriente a través de R1 y R2 dibuje el sentido de dichas corrientes en la figura anterior.

Vs= 12 Volts

1 2

1 2

R R

Vs VsI I

R R

IR1= ______________ IR2= _______________

12 V

1.8 k 2.2 k

Figura 1.7


Cálculos Teóricos: empleando la ley de Ohm. Calcule la corriente total y compárela con la obtenida mediante la ley de Kirchhoff del siguiente paso.

1 2

1 2

*eq

R RR

R R

T

eq

VsI

R (calculada)

Experimental: Mida las corrientes de R1 y R2 del circuito y mediante la ley de corrientes de Kirchhoff. Determine la corriente total del circuito y después mídala.

IR1= _______________ (medida) IR2= _______________ (medida)

IT = IR1 + IR2 IT =________________(calculada) IT =______________(medida)

Concuerdan sus mediciones con los valores calculados? _________________

Considera usted que la magnitud de la corriente que entra al nodo sea la misma magnitud de la corriente que sales del nodo del circuito? _______________________________________________

¿Por qué? _______________________________________________________________________

EXPERIMENTO V


15 V

220 k

560 k

100 k Figura 1.8


Mida los valores de:

R1=____________ R2=___________ R3 =___________

Ajuste el valor de Vs con el medidor de aguja que tiene la fuente (no use el multímetro)

Cálculos Teóricos: Empleando la ley de Ohm, calcule la caída de tensión de cada resistencia.

1

2

3

1 2 3

1

2

3

15 ;

____________________________

* __________________________

* __________________________

* __________________________

T

T

ST

T

R T

R T

R T

Vs V R R R R

R

VI

R

V I R

V I R

V I R

VR1=____________ VR2= _____________ VR3 =_____________

Experimental: Mida ahora el voltaje de VR1, VR2 & VR3 y aplique la ley de los voltaje para determinar el valor de la fuente comparando sus resultados con sus mediciones. Haga sus observaciones.

VR1= (medido) VR2= (medido) VR3 = (medido)

1 2 3_______________________________ ( )S R R RV V V V medido

Concuerdan sus mediciones con los valores calculados? _________________________

Si existe alguna discrepancia con los valores medidos a los calculados, explique las posibles causas _____________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________


EXPERIMENTO VI


Usando el código de colores para resistencias, determine los colores asociados a cada resistencia y anótelos:

R1=270

Banda 1 _______________

Banda 2 _______________

Banda 3 _______________

Banda 4 _______________

R2=2.2 k

Banda 1 _______________

Banda 2 _______________

Banda 3 _______________

Banda 4 _______________

R3=680

Banda 1 _______________

Banda 2 _______________

Banda 3 _______________

Banda 4 _______________

R4=390

Banda 1 _______________

Banda 2 _______________

Banda 3 _______________

Banda 4 _______________

R5=470

Banda 1 _______________

Banda 2 _______________

Banda 3 _______________

Banda 4 _______________

R6=1 k

Banda 1 _______________

Banda 2 _______________

Banda 3 _______________

Banda 4 _______________

Mediante la ecuación de mallas determine la caída de tensión y corriente en cada resistencia

Cálculos Teóricos

270 390

470

1 k 680

2.2 k 20 V

Figura 1.9


Cálculos Teóricos

Mida la corriente total del circuito y diga a través de que resitencias circula ésta __________________

__________________________________________________________________________________

Compare la corriente total, medida y calculada:

IT =___________________ (calculada)

IT =_____________________ (medida)

¿Coinciden exactamente los valores calculados con los medidos?, si ó no y ¿por qué? _____________

___________________________________________________________________________________


Usando la ley de Ohm. Calcule la caída de tensión en las resistencias por la que circula IT.

1

3

1

3

_________________

* ____________________________________

* ____________________________________

T

R T

R T

I mA

V I R V

V I R V

Mediante la ecuación de mallas determine la caída de tensión en R2.

1 2 3 2 1 2

2

;

_______________________________

S R R R R S R R

R

V V V V V V V V

V V

Mida las caídas de tensión de R1, R2 y R3.

Voltaje Calculado

Voltaje Medido

VR1 = _________ V VR1= ____________ V

VR2 = _________ V VR2= ____________ V

VR3 = _________ V VR3= ____________ V

¿Estos valores confirman a los que obtuviste en los cálculos? si ó no y ¿por qué? ________________

__________________________________________________________________________________

Con el voltaje de R2. Emplee la ley de Ohm y calcule la corriente de este ramal.

2

2

2

2

___________________

_____________

R

R

R

R

V V

VI mA

R

IR2 = _____________ mA


Aplicando la ley de corrientes de Kirchhoff. Determine la corriente que circula por R6.

2 4,5 6 4,5 6 2

4,5 6

;

________________________ ___________

y y

y

T R R R T R

R

I I I I I I

I mA

IR6 = ____________________ mA

Conociendo IR6, determine VR6, VR5 y VR4.

6

4 6

5 6

6 6

2 4 5 6

4

5

6

___________

* _________________________ _________

* _________________________ _________

* _________________________ _________

( ) 0

______________________

R

R R

R R

R R

R R R R

I mA

V I R V

V I R V

V I R V

V V V V V

_________ ___________ V

¿La suma de estos voltajes menos VR2 resulta cero volts para esta malla? si ó no y ¿por qué? ______

__________________________________________________________________________________

Conclusiones personales por experimento.


CUESTIONARIO

1. Para el circuito de la fig. 1.9 si disminuye el valor de R2. Que sucede con la corriente de nodo.

2. Para el circuito de la figura 1.9 que sucede con VR1, y VR3, cuando se disminuye el valor de R2.

3. Basado en tus observaciones. Puede cambiarse las leyes de Kirchhoff con la ley de Ohm para resolver incógnitas de un circuito serie - paralelo.

PR1 ELECTRÓNICA 1 - CONOCIMIENTO DEL MULTÍMETRO Y LA FUENTE DE PODER

Documents

Transcript of PR1 ELECTRÓNICA 1 - CONOCIMIENTO DEL MULTÍMETRO Y LA FUENTE DE PODER