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Practica laboratorio
 

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    Practica laboratorio Practica laboratorio Document Transcript

    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA. Subdirección académicaDepartamento de sistemas y computación Enero-Junio 2012 CARRERA Ingeniería en Sistemas y Computación NOMBRE Y NÚMERO DE CONTROL Carlos Alejandro Avilés Jiménez Cesar Castro Flores Ángel Alejandro Vázquez Rodríguez TEMA DEL TRABAJO. Practica de laboratorio #1. 30/03/12. 14:00 a 15:00 EVALUAR. 1ra UNIDAD. MATERIA. Aplicación de Circuitos Eléctricos. NOMBRE DEL MAESTRO. MC. Jorge Carlos Ríos.
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA.IntroducciónEn ingeniería, las prácticas de laboratorio tienen una significado similar a la del taller en otrasdisciplinas, definiéndose el taller como estrategia metodológica de trabajo grupal que va más alládel aprendizaje de conceptos y que permite integrar teoría y práctica al mismo nivel, al lograrque el estudiante “aprenda haciendo”. Así, dos técnicas muy buenas y necesarias que debeproveer la práctica de laboratorio son: enseñar a pensar y aprender haciendo.Objetivo:Familiarizarse con el uso del multímetro en la medición de parámetros eléctricos.Un multímetro, también denominado polímetro, tester omultitester, es un instrumento eléctrico portátil para medirdirectamente magnitudes eléctricas activas como corrientes ypotenciales (tensiones) o pasivas como resistencias,capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse paracorriente continua o alterna y en varios márgenes de medidacada una. Los hay analógicos y posteriormente se hanintroducido los digitales cuya función es la misma.Antecedentes:El multímetro tiene un antecedente bastante claro,denominado AVO, que ayudó a elaborar losmultímetros actuales tanto digitales como analógicos.Su invención viene dada de la mano de DonaldMacadie, un ingeniero de la British Post Office, a quiénse le ocurrió la ingeniosa idea de unificar 3 aparatos enuno, tales son el Amperímetro, Voltímetro y por últimoel Óhmetro, de ahí viene su nombre Multímetro AVO.Esta magnífica creación, facilitó el trabajo a todas laspersonas que estudiaban cualquier ámbito de laElectrónica.
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA.Multímetro digital.Las mediciones realizadas en circuitos ycomponentes con el medidor universal hansido llevadas aun grado de granperfeccionamiento por la ingeniería electrónicamoderna con el desarrollo del modelo digital.Resulta completamente fácil de leer, con suvisualización digital del resultado de lasmediciones.El conjunto de circuitos de un comprobador dedespliegue digital es verdaderamentecomplicado y su estudio pertenece a un nivelavanzado de la tecnología electrónica.Bástenos saber que el voltaje que se estáprobando es cambiado en una serie deintervalos de tiempo que a su vez conecta ydesconecta un oscilador. Las pulsacionesresultantes del oscilador son computadas porun contador y se muestran en forma denúmeros sobre la pantallita digital. Casi todoslos modelos que se fabrican utilizan un despliegue de cristal líquido (LCD) para la lectura. ytodos tienen una resistencia de entrada constante de 10 megohmios.Los mejores modelos del tipo digital son los multímetros de alcance automático. Se ajusta elindicador en la función que se desea y el instrumento hace lo demás. Es tan sencillo como tocarcon el cabezal medidor el circuito que se quiere medir y leer el valor que se indica en unosdígitos de aproximadamente media pulgada de alto. Miden por lo general hasta 1000 voltios decorriente continua, 500 voltios de corriente alterna, 200 mA de corriente continua y 2Qmegohmíos de resistencia. Son completamente portátiles y utilizan una batería de 9 voltios.
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA.Este aparato sirve para lamedición de tensiones en voltios,resistencias en ohmios ycorrientes en miliamperios esutilizado ampliamente por lostécnicos de radio, televisión yelectrónica para la comprobacióngeneral de circuitos ycomponentes.
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA. Como medir con el multímetro digitalMidiendo tensionesPara medir una tensión, colocaremos las bornas en las clavijas, y no tendremos mas que colocarambas puntas entre los puntos de lectura que queramos medir. Si lo que queremos es medirvoltaje absoluto, colocaremos la borna negra en cualquier masa (un cable negro de molex o elchasis del ordenador) y la otra borna en el punto a medir. Si lo que queremos es medirdiferencias de voltaje entre dos puntos, no tendremos mas que colocar una borna en cada lugar.Midiendo resistenciasEl procedimiento para medir una resistencia es bastante similar al de medir tensiones. Basta concolocar la ruleta en la posición de ohmios y en la escala apropiada al tamaño de la resistencia quevamos a medir. Si no sabemos cuantos ohmios tiene la resistencia a medir, empezaremos concolocar la ruleta en la escala más grande, e iremos reduciendo la escala hasta que encontremos laque más precisión nos da sin salirnos de rango.
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA.Midiendo intensidadesEl proceso para medir intensidades es algo más complicado, puesto que en lugar de medirse enparalelo, se mide en serie con el circuito en cuestión. Por esto, para medir intensidadestendremos que abrir el circuito, es decir, desconectar algún cable para intercalar el tester enmedio, con el propósito de que la intensidad circule por dentro del tester. Precisamente por esto,hemos comentado antes que un tester con las bornas puestas para medir intensidades tieneresistencia interna casi nula, para no provocar cambios en el circuito que queramos medir.Para medir una intensidad, abriremos el circuito en cualquiera de sus puntos, y configuraremos eltester adecuadamente (borna roja en clavija de amperios de más capacidad, 10A en el caso deltester del ejemplo, borna negra en clavija común COM).Una vez tengamos el circuito abierto y el tester bien configurado, procederemos a cerrar elcircuito usando para ello el tester, es decir, colocaremos cada borna del tester en cada uno de losdos extremos del circuito abierto que tenemos. Con ello se cerrará el circuito y la intensidadcirculará por el interior del multímetro para ser leída.Materiales y/o equipo utilizado  Multímetro  Resistencias de 1k y 3.3 k  Conectores  Fuente de alimentación CD  Protoboard.
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA.Desarrollo: 1. De acuerdo al código de colores, seleccione tres resistencias de 1k Ohm y mida el valor de cada una de ellas utilizando el multímetro. Obtenga sus conclusiones.Imagen 1.0 Código de colores para resistenciasResistencias Código de Colores Medición por Multímetro 5 Resistencias Café, negro, rojo y dorado 993 Ohm = 0.993 k 1 0 00 +/- 5%
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA. 5 Resistencias Naranja, naranja, rojo, dorado 3 3 00 +/- 5% 3.2 k = 3200 OhmTabla de resultados sobre las mediciones de las resistencias de 1k y 3.3 kPara realizar en punto numero uno de la practica lo primeros que hicimos fue tomar la resistenciade 1k y medir su valor con respecto a la tabla de colores, como se muestra en la tablarespectivamente fueron los valores obtenidos. Después tomamos el multímetro y lo colocamospara medir ohms, tomamos las puntas de cada cable (rojo y negro) en cada terminal de laresistencia y el resultado fue el que se muestra en la tabla.Como se puede observar el valor obtenido en la tabla de colores y en el multímetro es casi exactoy varia por la barra de color dorado que indica el 5% de tolerancia. (Para la resistencia de 3.3 kse realizo el mismo procedimiento). 2. Apriete fuertemente con las puntas de los dedos de cada mano las puntas del multímetro y mida la resistencia de su cuerpo. Considerando que una corriente de 100 a 200 mA a través del corazón puede matar a una persona. ¿Qué voltaje de corriente directa aplicado sobre las manos puede resultar mortal? (Recuerdo V=RI).Alumno Voltaje de Corriente DirectaCesar Castro Flores 39,400 VoltsAviles Jimenez Carlos Alejandro 142,000 VoltsVazquez Rodriguez Angel Alejandro 162,000 Volts
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA. 3. Arme el Circuito que se presenta en la figura 1: Desconecte la fuente de alimentación y mida con el Óhmetro la resistencia equivalente vista desde la fuente si las dos resistencias del circuito mostrado en la figura 1.1 son de 1k Ohm. b) Mida con el multímetro los valores de V1,V2 e I1 si la fuente de poder es de 5V DC. Considere los voltajes C1 y V2 como los voltajes a través de las resistencias R1 y R2 respectivamente. Considere la corriente I1 como la corriente que circula a través del circuito. c) ¿Qué puede concluir al medir la resistencia equivalente vista desde la fuente? ¿A que es igual la suma de V1 y V2.It Imagen 1.1 Circuito en serieB)  R1= 3.3 k  R2= 1k  V1= 5v
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA. Imagen 1.2: Circuito armado en la tabla de pruebasPara obtener la corriente utilizamos la formula I= V/RT de la siguiente manera:I1 = 5/4.2=1.19 AY con el multímetro obtuvimos el voltaje en cada una de las resistencias de la siguiente forma: Para R2 = 1k V2 = 1.19 A (1 k) = 1.19 v aproximado a los que obtuvimos en la medición con el multímetro como se muestra en la imagen 1.3
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA.Imagen 1.3: Medición del voltaje de la resistencia R2 con el multímetro Para R1 = 3.3k V1 = 1.19 A (3.3 k) = 3.92 v aproximado a los que obtuvimos en la medición con el multímetro como se muestra en la imagen 1.4 Imagen 1.4: Medición de voltaje de la resistencia de 3.3 k
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA. C) La resistencia equivalente de las dos resistencias es la suma de las dos, comprobada manualmente y con el multímetro a la vez, la suma de los voltajes V 1 y V2 como resultado obtenemos aproximadamente el voltaje subministrado por la fuente que son 5 V. 4. Repita el punto 3 usando en R1 una resistencia de 1k Ohm y en R2 una resistencia de 2k Ohm. Para este punto no lo realizamos ya que no contábamos con resistencias de 2k Ohm. 5. Arme el circuito que se presenta en la figura 1.5:Figura 1.5 Circuito eléctrico resistivo alimentado por una fuente C.D. R1= 1 k R2= 3.2k R3 =3.2 k V1= 5v
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA.El circuito en la tabla de pruebas queda de la siguiente forma como se muestra en la imagen 1.6 Imagen 1.6 Circuito eléctrico para el ejercicio 5 a) Desconecte la fuente de alimentación y mida con el Óhmetro la resistencia equivalente vista desde la fuente si las tres resistencias del circuito mostrado en la figura 1.5 Req1= R2R3/R2+R3 Req1=3.2(3.2)/6.4 Req1= 1.6k Req2= Req1+R1 Req2= 1.6k+1k
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA. Req2= 2.6 kb) Mida con el multímetro los valores de V1, V2, V3, I1, I2, I3 si la fuente de poder es de 5V DC. Considere los voltajes V1, V2, V3 como los voltajes a través de las resistencias R1, R2, R3 respectivamente. De manera similar considere las corrientes I 1, I2, I3 como las corrientes a través de estas resistencias. I1 Imagen 1.7 Valor de la corriente I1 calculada con el multímetro
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA. I2 e I3, ya que tienen el mismo valor de resistencia = 3.2 k Imagen 1.8 Valor de la corriente I2 calculada con el multímetro V1= 1.91(1000)= 1910v V2= 0.953 (3.2)= 3096v V3= 0.953 (3.2)= 3096vc) ¿Qué puede concluir al medir la resistencia equivalente vista desde la fuente? ¿Qué relación tienen los valores de V2 y V3? Determine la relación I1, I2 e I3. Para determinar las resistencias en paralelo como una sola resistencia equivalente, en la tabla de pruebas las colocamos en paralelo como corresponde, conectamos las pinzas del multímetro y las medimos en la escala apropiada, y así obtuvimos el resultado esperado.
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA. La relación que existe en V2 y V3 es que como son dos resistencias iguales su voltaje será el mismo y por lo tanto su corriente también será del mismo valor. d) Verifique si cumple que las resistencias equivalente de dos resistencias en paralelo es igual a:Req= R2R3/R2+R3Req=3.2(3.2)/6.4Req= 1.6kEste resultado se obtuvo manualmente conforme a la formula y en la siguiente imagen demuestralo que se obtuvo midiendo con el multímetro:Imagen 1.8 medición con multímetro de una resistencia equivalenteComo podemos observar el resultado que se obtuvo manualmente es el mismo que obtuvimos alcalcular la resistencia equivalente en el multímetro.
    • INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA.Resultados:Como se fue desarrollando cada uno de los puntos requeridos a lo largo de la practica ymostrando los resultados obtenidos en cada uno de ellos, podemos afirmarlos ya que cada unofue comprobado mediante un proceso manual a como lo hemos estado haciendo en clase, lovalores pueden variar de acuerdo a decimales ya que como mencionamos el valor tomado de laresistencia fue del valor obtenido en el multímetro y recordemos que cada resistencia tiene unporcentaje de tolerancia y podríamos decir que si en algunos casos el resultado varia pordecimales es por ese motivo.Conclusión:De acuerdo con las mediciones realizadas en las resistencias y el análisis de las mediciones conrespecto a las resistencias medidas podemos observar que fueron las esperadas con un minimo deerror los cuales se encuentran dentro del rango de tolerancia lo cual podemos concluir que lalectura de los códigos de colores fueron correctos y los cálculos realizados para las resistenciasen paralelo también fueron correctas.Con respecto al circuito de la figura 1.5 se pudo observar que resolviendo el circuito quecontiene su fuente de poder y sus respectivas resistencias en serie y en paralelo que las corrientesque pasan por las resistencias son las esperadas en el análisis. En general se puede concluir entonces que el análisis de circuitos ideales, no diferencia mucho en casos de circuitos pequeños como los realizadas en la práctica anterior.”