CIRCUITOS DE CC EN SERIE - PARALELO

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CIRCUITOS DE CC EN SERIE - PARALELO

  1. 1. CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO FISICA EXPERIMENTAL I III I. OBJETIVOS S Comprobar la Ley de resistencias total, de una combinación serie – paralelo de resistencias. Comprobar que la tensión, entre los extremos de cada rama en un circuito en paralelo, es la misma que la tensión entre los terminales del circuito paralelo. II. FUNDAMENTO TEORICO Todos los circuitos de resistencias, conectados en serie, en paralelo, o en combinaciones serie-paralelo, aparecen como una sola carga para la fuente de paralelo, energía. Aunque los circuitos serie paralelo son más complejos, el procedimiento para su serie-paralelo desarrollo y cálculo es el mismo. Las combinaciones se realizan a través de mallas, hasta que se llega a una resistencia RT, que representa la resistencia total del circuito. Ejemplo fig. 1. Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 1
  2. 2. CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO FISICA EXPERIMENTAL I III CIRCUITO EN SERIE Se define un circuito serie como aquel circuito en el que la corriente eléctrica solo tiene un solo camino para llegar al punto de partida, sin importar los elementos intermedios. En el caso concreto de solo arreglos de resistencias la corriente eléctrica es la misma en todos los puntos del circuito. I1 = I2 = I3 =…. I V = V1 + V2 + V3 +….+ Vn R = R1 + R2 + R3 +….+ Rn Donde: I: corriente de la fuente V: voltaje de la fuente R: resistencia total CIRCUITO EN PARALELO Se define un circuito paralelo como aquel circuito en el que la corriente eléctrica se bifurca en cada nodo. Su característica más importante es el hecho de que el potencial en cada elemento del circuito tiene la misma diferencia de potencial potencial. I1 = I2 = I3 =…. I V = V1 + V2 + V3 +…. + Vn R= ଵ భ భ భ ା ା⋯ା ౎భ ౎మ ౎౤ Donde: I: corriente de la fuente V: voltaje de la fuente R: resistencia total Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 2
  3. 3. CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO FISICA EXPERIMENTAL I III CIRCUITO MIXTO Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo. III. MATERIALES Fuente de C.C. 0 – 12v Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 3
  4. 4. CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO FISICA EXPERIMENTAL I III 1 multímetro 7 Resistencias de: 0 - 1KΩ Cables de conexiones Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 4
  5. 5. FISICA EXPERIMENTAL I III CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO 1 Interruptor IV. PROCEDIMIENTO 1.. MEDIICIIONES DE RESIISTENCIIAS:: 1 MED C ONES DE RES STENC AS 1.1. Arme el equipo de acuerdo a la figura 2 (manteniendo el interruptor abierto). 1.2. Calcule (matemáticamente) la resistencia equivalente de R4 y R5. R4,5 = 186.67 1.3 Calcule la resistencia total del circuito RT = 736.67 Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 5
  6. 6. FISICA EXPERIMENTAL I III CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO 1.4 Ponga el multímetro en la función óhmetro y mida la resistencia total, a través de los terminales A y D. Asegúrese que el interruptor S este abierto. RT = 740 1.5 ¿Concuerda la resistencia total medida con la resistencia total que se calculó? Explique su respuesta. Las medidas calculadas son muy cercanas una de la otra y esto se debe a que una fue calculada matemáticamente es decir aplicando la fórmula y la otra experimentalmente en la cual debido a que no hay una precisión exacta ya que trabajamos con un multímetro análogo. 1.6 Usando el valor calculado de RT y un voltaje de 12 V, calcule la corriente que fluiría por el miliamperímetro. e I = V/R = 12/740 = 16.22 mA 1.7 Calcule el voltaje a través de los terminales A y B. VAB = I.R = 4.05 V Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 6
  7. 7. FISICA EXPERIMENTAL III CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO 1.8 Calcule el voltaje a través de los terminales B y C. VBC = I.R = 4.86 V 1.9 Calcule el voltaje a través de los terminales C y D. VCD = I.R = 3.03 V 1.10 Cierre el interruptor S y mida la corriente en el circuito. I = 16 mA 1.11 ¿Concuerda el valor de 1.10 con el obtenido en 1.6? Explique. Los resultados son muy aproximados, debido a que tanto los factores externos como internos causan o generan problemas es que existe está pequeña variación de cálculo. En ambos casos concuerdan porque trabajamos con las mismas resistencias en un mismo sistema de conexión de resistencias. 1.12 Con el multímetro en función voltímetro, mida los voltajes en VAB, VBC y VCD. VAB = 4 V VBC = 4.9 V VCD = 3 V 1.13 Concuerdan los voltajes con los calculados en 1.7, 1.8 y 1.9. Explique. Al igual que en casos previos, los valores calculados son aproximadamente los mismos y esto se debe que de ser calculados por medio de las Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 7
  8. 8. CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO FISICA EXPERIMENTAL I III fórmulas o experimentalemente, los valores no son tan lejanos sino que se aproximan y en algunos casos la precisión es muy cercana. es 1.14 Abra el interruptor S. 2.1 Usando la fuente de energía, el miliamperímetro, las resistencias R1 al R7 y el interruptor S; arme el circuito de la figura 3. Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 8
  9. 9. CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO FISICA EXPERIMENTAL III 2.2. Calcule la resistencia equivalente entre los puntos A y B. Presente todo el desarrollo del cálculo. Las resistencias R2 y R3 están en serie, entonces: R2 + R3 =250 +300 =550 Luego lo hallado juntamente con R4 y R5 se encuentran en paralelo. RAB = (1/550 + 1/400 + 1/350)-1 = 139.37 2.3 Calcule la resistencia equivalente entre los puntos C y D. RCD = (1/350 + 1/450)-1 = 196.88 2.4 Calcule la resistencia total que soporta la fuente de energía. RT = 250 + 139.37 + 196.88 = 533.13 3..1 Use lla Ley de Ohm parra callcullarr ell ffllujjo de corrrriientte,, a ttrravés dell 3 1 Use a Ley de Ohm pa a ca cu a e u o de co en e a avés de miilliiamperríímettrro,, parra un vollttajje aplliicado de 12v.. m ampe me o pa a un vo a e ap cado de 12v ࡵ = ࢂ ૚૛ࢂ = = ૙. ૙૚૛࡭ ࡾ ૢ૟ૠ. ૡૠΩ 3..2 Miida ell vollttajje a ttrravés de R1... 3 2 M da e vo a e a avés de R1 1 V1 =IR1=(0.012)(750)= 9.3v 3..3 Miida ell vollttajje a ttrravés de llos punttos A y B.. 3 3 M da e vo a e a avés de os pun os A y B VAB = IRAB= (0.012)(17.87)= 0.21v Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 9
  10. 10. FISICA EXPERIMENTAL I III CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO 3..4 Miida ell vollttajje a ttrravés de llos punttos C y D.. 3 4 M da e vo a e a avés de os pun os C y D VCD = IRCD= (0.012)(200)= 2.4v 3..5 Anotte,, llos vallorres de lla corrrriientte y llos vollttajjes que callculló;; en lla ttablla 1 3 5 Ano e os va o es de a co en e y os vo a es que ca cu ó en a ab a 1 siiguiientte:: s gu en e TABLA 1 ࡵ VR1 VAB VCD Calculado 0.012A 9.30v 0.21v 2.4v Medido 0.010A 9.25v 0.18v 2.35v V. CUESTIONARIO 1.- Calcule la corriente que fluye por R4, en el circuito de la fig. 2. ‫ܣ3 = ܫ‬ Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 10
  11. 11. FISICA EXPERIMENTAL III CIRCUITOS DE C.C. EN SERIE - PARALELO 2.- Tomando como referencia la Tabla I; sume los voltajes calculados VR1, VAB, VCD y reste, del total del voltaje de la fuente que se muestra en la fig. 3. ¿Cuál es el resultado? VR1+VAB+VCD = 9.30v+0.21v+2.4v = 11.91v RTOTAL = 12v → ܲ݅݀݁݊: 12‫ݒ90.0 = ݒ19.11 − ݒ‬ 3.- De una explicación de la Ley que se aplicó en la pregunta dos. En la pregunta dos sumamos los voltajes, ya que se trata de un circuito en serie. Es decir se cumple aproximadamente el valor teórico con lo hallado en la parte experimental. El margen de error es debido a la calibración del multímetro y la precisión del ser humano que siempre tiende a pequeños márgenes de error. 4.-Con referencia a la tabla I y la fig. 3. Calcule el flujo de corriente que pasa a través de las resistencias que se mencionan a continuación: IR2 = 1.38mA IR4 = 0.21mA IR6 = 6mA 5.- Calcule el voltaje a través de R3 de la fig.3. VR3 = 0.03v Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 11

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