CENTRO DE ESTUDIO SUPERIOR DEL NORTE DE VERACRUZ

POZA RICA VER.

CARRERA:

Ingeniería en Sistemas Computacionales

PROFESOR TITULAR:

PRACTICA # 1

Simulación de un circuito eléctrico.

PROYECTO:

GRADO:

4° Cuatrimestre

GRUPO:

401

Fecha de entrega: ____/____/_____

INTRODUCCÍON

El estudio de la ley de ohm, y los circuitos de corriente continua es un excelente método para aprender a manejar conexiones e instrumentos de medida como el multímetro.

En esta práctica está basada en esta ley de ohm que se comprobaron por la parte práctica mediante un protoboard y simulada por medio de un programa de computadora.

OBJETIVOS

1. Comprobar la ley de ohm.

2. Adquirir cierta habilidad en el manejo del multímetro, así como programas de simulación en computadora.

DESARROLLO

La ley de ohm es la unidad de medida de la resistencia que  opone los materiales al paso de la corriente eléctrica y se representa con la letra W o con el símbolo o letra griega Ω (omega).

Esta ley relaciona los tres componentes que influyen en una corriente eléctrica, como son la intensidad (I), la diferencia de potencial o tensión (V) y la resistencia (R) que ofrecen los materiales o conductores.

La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente fórmula o ecuación:

Para despejar el valor de la resistencia (R) se derivada la fórmula general de la Ley de Ohm, es la siguiente:

1.- Parte practica

Materiales:

• Protoboard

• Cable conector

• Resistencia de 470 ohmios

• Porta pilas para 4 pilas

• 4 pilas de 1.5 V

• Multímetro

• Switch

PROCEDIMIENTO

Se coloca la resistencia de 470 ohmios en el protoboard, a la vez la resistencia se conecta a la batería que ya está conectada a un switch, el lado negativo de la batería va conectado al multímetro y el otro extremo de la resistencia se conecta al otro extremo del multímetro tal y como se muestra en la imagen:

Una vez que se tiene el circuito armando medimos el voltaje de las baterías, para poder conocerlo con exactitud.

De acuerdo con la ley de ohm que dice que intensidad de corriente es igual a voltaje sobre resistencia hacemos el siguiente procedimiento:

Se multiplica esta cantidad por 1000 para obtener mA a lo que nos da un resultado de 13.1 tal y como se muestra en la imagen:

Con esto concluimos la parte práctica y comprobamos lo que dice la ley de ohm.

Una vez terminada la parte práctica pasamos a la parte de simulación por medio de un programa de computadora.

Material:

• Computadora

• Simulador de circuitos eléctricos (de preferencia multisim 11.0)

Al igual que en la parte práctica armamos el circuito de la siguiente manera:

una vez teniendo el circuito ensamblado se le conectara el multímetro para medir la intensidad de corriente, aquí no es necesario medir la cantidad de voltaje ya que desde un principio de le estableció al programa la cantidad de 6.19 como la obtuvimos en la parte práctica y la resistencia de 740 ohmios.

Aquí tenemos el multímetro ya conectado al circuito. Para ver la intensidad de voltaje solamente damos doble click sobre el y seleccionamos la “A”

Una vez encendido el multimetro del simulador ovtenemos la intensidad de voltaje y podemos demostrar nuevamente lo establecido anteriormente de la ley de ohm (i=v/r) pero esta vez en un programa de simulacion a computadora.

DESPEJAR RESISTENCIA

La segunda fórmula de la ley de ohm es la de la resistencia que dice así:

Basándose en el circuito anteriormente mostrado sabemos que la resistencia es de 470 ohmios pero en dado caso de no conocerla se mide el volaje en este caso de 6.19 V y la intensidad de corriente que es de 13.17 A.

Se sustituye la formula anterior:

Multiplicamos la cantidad obtenida por 1000. A lo que nos da un resultado de:

CIRCUITO EN SERIE

Ahora aremos lo siguiente con un circuito enserie, primero con 3 resistencias de la misma capacidad, las conectamos en serie a un switch y a una batería.

Aquí tenemos nuestro circuito en serie con 3 resistencias de 10 ohmios cada una, conectada a una batería de 120 V y a un switch.

PROCEDIMIENTO

Obtenemos una resistencia equivalente de todas las resistencias, esto se hace sumando cada una de ellas.

RT = R1 + R2 +R3

RT = 10 + 10 + 10

RT = 30 ohmios

Una vez que tenemos la RT de 30 ohmios, que la obtuvimos de 3 resistencias iguales de 10 ohmios, calcularemos la intensidad que pasa por cada una de ellas.

La intensidad que pasa por cada una de las resistencias es de 4A, centrándonos en cada una de las resistencias resulta que conocemos sus Amperios y los ohmios podemos calcular el voltaje de cada una de ellas.

Para calcular el voltaje hacemos el siguiente procedimiento:

Utilizaremos Va para la resistencia 1, Vb para la resistencia 2 y Vc para la resistencia 3.

Va=R1 * 4 = 40 V

Vb=R2 * 4 = 40 V

Vc=R3 * 4 = 40 V

Para hacer la comprobación podemos hacer un balance de potencias. Ya que la potencia generada por la batería es exactamente igual a la de las 3 resistencias

P=V*I

Pa = 40 * 4 = 160 w

Pb = 40 * 4 = 160 w

Pc = 40 * 4 = 160 w

Potencia consumida (Pc) =480 w, este valor tiene que ser iguala la potencia generada de la batería.

Potencia generada (Pg)= 120 * 4 = 480 w

Con esto comprobamos que Pg = Pc

Aquí mostramos la imagen con las 3 resistencias, la fuente corriente, conectadas a un multímetro midiendo el voltaje y los amperios.

El multímetro XMM1 marca los amperes en las resistencias y el multímetro XMM2 marca el voltaje, solamente lo medimos en una de ellas ya que las 3 son de la misma capacidad.

CONCLUSIÓN

La ley de ohm se manifiesta claramente tras haber contrastado nuestros resultados con otros grupos, aunque nuestros resultados no concuerdas con exactitud probablemente el problema lo haya causado el multímetro pero la diferencia es la mínima. Los resultados teóricos tanto como prácticos han sido satisfactorios lo que nos lleva a la conclusión de que la ley se cumple correctamente.