Electrónica

Electricidad. Circuitos eléctricos. Intensidad. Doble onda. Carga. Alimentación

  • Enviado por: Eric
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PRÁCTICA 1

Calcular en el siguiente circuito, los valores de tensión parcial, intensidad total, intensidades parciales y resistencia total.

Tenemos aquí, un circuito con resistencias en serie. Para calcular los valores pedidos, recurrimos a la Ley de Ohm que dice que : la intensidad de corriente que circula por un circuito es igual a la diferencia de potencial dividido por el valor de la resistencia total.

I = (Va-Vb) / Rt

Para calcular el valor de la resistencia total en un circuito en serie, se suman todas las resistencias :

Aplicando la Ley de Ohm, podemos determinar la intensidad total del circuito, que será igual que las intensidades parciales :

Conocido ya el valor de la intensidad total, podemos calcular el valor de las tensiones parciales del circuito :

Una vez realizados todos los cálculos teóricos, pasamos a montar el circuito en una placa de montaje rápido (BOARD). Utilizamos una fuente de alimentación a 5V, así como tres resistencias con los valores anteriores, y cables para las conexiones. Para proceder al cálculo, utilizamos un polímetro, que colocaremos en serie para medir intensidades, y en paralelo para medir tensiones.

Estos son los resultados obtenidos :

Vt It Rt I1 I2 I3 V1 V2 V3

Teoría

Práctica

Observaciones : Podemos observar una ligera diferencia entre los cálculos. Esto es debido a que la medición por el polímetro es menos preciso. Los cálculo hechos matemáticamente, son los más correctos.

PRÁCTICA 2

Calcular en el siguiente circuito, los valores de tensión parcial, intensidad total, intensidades parciales y resistencia total.

A diferencia con el circuito anterior, este es un circuito en paralelo. En este caso, también utilizamos a la Ley de Ohm para calcular los valores pedidos.

Para calcular la resistencia total en un circuito en paralelo, se suman las inversas de las resistencias :

Aplicando la Ley de Ohm, podemos determinar el valor de la intensidad total, que no será como en el caso anterior, igual que las parciales :

En estos circuitos, las tensiones parciales son iguales a la total, por lo que utilizamos esto para calcular las intensidades parciales :

También en este ejercicio, pasamos a la práctica, utilizando los mismos elementos anteriores, solamente cambiando en la placa BOARD, la disposición de las resistencias.

Estos son los valores obtenidos :

Vt It Rt I1 I2 I3 V1 V2 V3

Teoría

Práctica

PRÁCTICA 3

Construcción de un rectificador de doble onda.

Antes de iniciar con el rectificador de doble onda con puente de Graëtz, vamos a definir lo que es un diodo semiconductor y qué funciones tiene.

Un diodo semiconductor es la unión de un trozo de semiconductor de tipo N con otro de tipo P. Entre esas uniones existe una zona neutra y aislante, en cuyos extremos existe una diferencia de potencial que impide la difusión e iguala las concentraciones. Así se consigue polarizar el diodo.

Se dice que el diodo está polarizado directamente cuando se le aplica el potencial negativo a la zona N, y positivo a la zona P. En este caso, el diodo se comporta como un conductor. La corriente no circula hasta alcanzar la tensión de 0,5 V. El diodo está polarizado inversamente cuando se aplica el potencial negativo a la zona P, y el positivo a la zona N. En este caso se comporta como aislante.

Este es el símbolo del diodo :

La aplicación universal del diodo es la rectificación, que es la conversión de la corriente alterna (c.a.) en corriente contínua (c.c.). Con la ayuda del diodo, la corriente sólo puede circular en un sentido, por lo que transforma la c.a. en una corriente pulsatoria simple .

Volviendo al rectificador con puente de Graetz, vamos a ver como circula la corriente tanto en polarización directa como en inversa .

Montado ya el circuito, con ayuda de un osciloscopio, vemos que la c.a. se ha convertido en una corriente pulsatoria simple. Para obtener el resultado final, que es la c.c., necesitamos un filtro, un condensador :

Estos son los resultados obtenidos con el osciloscopio :

CON CONDENSADOR

Vemos que con el condensador actuando de filtro, la Vs tiene forma de sierra. Esto es debido a que el condensador se carga al máximo y se descarga a través de R. Cuando cambia de semiciclo, el condensador vuelve a cargarse al máximo, descargándose después, Y así, sucesivamente. Obtendremos una c.c. pura ajustando la resistencia ajustable.

Esta misma práctica, la hemos hecho después con una pastilla integrada :

Puente de Graetz

integrado

PRÁCTICA 4

Deseamos alimentar una carga que absorbe una corriente que puede variar entre 10 y 40 mA. La tensión que necesita a la salida son 12 V. Va=18 V. Hallar el valor de Rl y su potencia, así como la potencia del diodo Zener.

Cuando se polariza inversamente la unión N-P, se produce una débil corriente que circula desde el ánodo P hasta el cátodo N. Pero llega un momento que ese aumento se hace constante, llamado “tensión de ruptura”.

El diodo Zener puede trabajar polarizado inversamente y soportar la tensión de ruptura, sin sobrepasarla. Tampoco debe superar la intensidad máxima ni la temperatura debe sobrepasar los límites de la zona de trabajo. En estas condiciones, el diodo Zener actua como en polarización directa. Por esta razón, se dice que el diodo Zener es un “estabilizador de tensión”.

Este son los símbolos del diodo Zener :

Pasemos ahora al problema :

Calculamos el valor de Rl :

Ahora, la It :

Tomando como referencia el siguiente cuadro, podemos calcular las potencias de la resistencia y del diodo Zener :

P=VxI

P=(VxV)/I

P=Rx(IxI)

Una vez conocidos los valores de la resistencia, utilizamos un polímetro para calcular la Vcarga con y sin el diodo Zener, a ciertas intensidades :

Ic (mA) 10 15 20 25 30 35 40

Vc con Zener

Vc sin Zener

Ahora, vamos a realizar la misma práctica, pero con otros datos : Rc=500 

Va=15-20 V

Vs=10 V

Va 15 16 17 18 19 20

VRl

Iz

Finalmente, realizamos el último ejercicio con los siguientes valores : Ic=10-15 mA

Vs=10 V

Ve=15-20 V

Va 15 16 17 18 19 20

Vs 10

Vs 20

Vs 30

Vs 40

Vs 50