UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Educación Basada en Competencias Laboratorio 6 “DIVISORES DE VOLTAJE (SIN CARGA)” MATERIA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO NOTA REPORTE ALUMNOS CARNET 1. 2. 3. FECHA DE PRÁCTICA _______________ F. ________________ FECHA DE ENTREGA _______________ F. ________________ A: Investigación previa…………….………………….……… 10% (Comprobación de lectura de la guía de laboratorio) B: Orden y Aseo ……………………………………………….... 10% C: Puntualidad………………………………………………….... 10% D: Participación desarrollo de la Práctica……………. 30% E: Reporte……………………..……………………………….…. 40% (Cuaderno de laboratorio en físico) MISION DE LA UNIVERSIDAD Formar Profesionales con Alto Sentido Crítico y Ético con Capacidad de Autoformación y con las competencias técnicos-científicas requeridas para resolver problemas mediante soluciones enfocadas al desarrollo social y respetuoso del medio ambiente. 1 LABORATORIO No. 6 “DIVISORES DE VOLTAJE (SIN CARGA)” I. • II. OBJETIVOS GENERALES Que el estudiante conozca experimentalmente las características de voltaje y corriente en un resistor en un circuito con divisor de voltaje resistivo sin carga, aplicando la ley de ohm. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Medir el voltaje en cada resistor en un divisor de voltaje resistivo sin carga. • Aplicará la Ley de Ohm para calcular el valor de corriente en cada resistencia de circuito. III. TEORÍA BÁSICA La ley de Ohm tiene una aplicación inmediata al trabajar con circuitos divisores de voltaje. Los divisores de voltaje resistivos pueden ser circuitos muy simples o arreglos de resistores complejos aplicados a una o más cargas. Este experimento se centrará en los divisores sin carga, es decir, circuitos que no suministran corriente a una carga externa. El divisor de voltaje de cd más sencillo consta de dos resistores, R1 y R2, conectados en serie, a través de los cuales se aplica un voltaje de cd, V (figura 1). Suponga que V es de 12 V y que los resistores R1 y R2 son de 7.5 kΩ y 2.5kΩ, respectivamente. Los voltajes V1 en R1 y V2 en R2 medidos con un voltímetro valen 9 V y 3 V, respectivamente. Así, el circuito de la figura 1, ha dividido el voltaje de la fuente de 12 en dos voltajes menores. La figura 1, puede modificarse añadiendo uno o más resistores para producir cualquier número de voltajes menores, medidos en los resistores individuales o con respecto a un punto común como C. La elección de resistores para producir voltajes específicos se puede hacer por pruebas o analizando antes el circuito. El método de prueba es tedioso e ineficiente. Estudiar con cuidado el circuito y calcular los valores de los resistores que producirán el resultado requerido es rápido y eficaz. Para analizar el problema y obtener la solución se emplean las formulas básicas de electricidad. Por ejemplo en la figura 1, la corriente I se puede hallar al sustituir los valores de V y RT en la formula ec.1. 2 Figura 1. . UPES ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 3 Figura 2. En el circuito de la figura 2, se puede determinar experimentalmente los valores de las resistencias, cuando se cierre el interruptor pasara una corriente de aproximadamente 0.6 mA (circuito serie), midiendo los voltajes VAB, VBC, VCD y VDGND y aplicando la ley de Ohm se puede calcular los valores de resistencia del circuito IV. V. MATERIAL Y EQUIPO - Fuente de alimentación. - Multímetro analógico/digital. - 1 resistencia de 820 Ω. - 1 resistencia de 1KΩ. - 1 resistencia de 2.2 KΩ. - 1 resistencia de 3.3 KΩ. - 1 interruptor. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Mediciones de divisor de voltaje en resistores fijos. 1) Con la alimentación apagada y el interruptor S1 abierto, arme el circuito de la Figura 3. Los valores de R1 a R3 son valores nominales de los resistores. 4 Figura 3. 2) Conecte el voltímetro a la fuente de alimentación y solicite a su instructor qua ajuste el voltaje hasta que el voltímetro indique 15 V. Mantenga este voltaje en los pasos 3 y 4. 3) Cierre el interruptor S1. Mida el voltaje de la fuente y registre su valor en la tabla 1. Conecte el voltímetro entre A y B para leer el voltaje en R1; este es el voltaje V1. De igual manera, conecte el voltímetro entre B y C para leer V2, el voltaje en R2; entre C y D para leer V3, el voltaje en R3 y entre D y GND para leer V4, el voltaje en R4. Registre todos los valores medidos en la tabla 1. 4) Conecte el voltímetro para medir VBGND, VCGND y VDGND. Registre las mediciones en la tabla 1. 5) Use en la figura 3, los valores nominales y un voltaje de fuente de 15 voltios para calcula la corriente I suministrada por la fuente de alimentación y V1, V2, V3, V4, VBGND, VCGND, VDGND. Registre sus respuestas en la tabla 1. 6) Conecte el miliamperímetro en serie en el circuito de la figura 3, cierre S1 y ajuste el voltaje para medir una corriente de 1.5mA. Abra S1, retire el miliamperímetro. Cierre S1, mida y registre V1, V2, V3, V4, VBGND, VCGND y VDGND en la tabla 1. 7) Con un valor nominal de la corriente y los resistores calcule los voltajes V1, V2, V3, V4, VBGND, VCGND y VDGND en la tabla 1. 5 Tabla 1 Paso VI. V 3y4 Medido 5 Calculado 6 Medido 7 Calculado I(mA) V1 V2 V3 V4 VBGND VCGND VDGND 15 CUESTIONARIO 1. Existe diferencia entre los valores medidos y calculados de voltaje, resistencia y corriente realizados en este experimento. Explique. 2. Explique que significaría un punto flotante en la medición de voltaje. 3. Que aplicaciones prácticas puede considerar Ud. Tiene el divisor de voltaje. 4. Considera que existiría alguna variación en las mediciones de voltaje, corriente y resistencia se conectara en la figura 3 un carga de 100 ohmios entre los puntos C – GND. 6
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