informe 2 de fisica ii listo

FACULTAD DE CIENCIAS FISCAS INFORME Nº 2

“Año de la diversificación productiva y del fortalecimiento de la educación”

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Perú, decana de América

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICASESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE GENÉTICA Y

BIOTECNOLOGÍA

Segundo informe de Física II

Tema: circuitos eléctricos

Integrantes:

Nombre Código

Aranda Billota, Wendy Maylin 15100027

Cárdenas Luque, Luis. 15100029

Kelly Katherine Marreros Liñan.

14100102

Tarazona Castro Yordi Qesler 15100035

Docente: Huayta Puma, Jorge.

Curso: Práctica de Laboratorio de Física General

Ciclo: 2015-II Turno: Miércoles (8:00a.m. - 10:00a.m.)

Fecha de Realización: 16/09/15.

Fecha de Entrega : 23/09/15.

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Lima, 23 de setiembre de 2015

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Tabla de contenidos

Objetivos...................................................................................................................................3

Resumen....................................................................................................................................4

Principios teóricos..................................................................................................................5

Detalles experimentales...............................................................................................8

Resultados y cálculos....................................................................................................12

Discusión de resultados..............................................................................................16

Conclusiones......................................................................................................................17

Recomendaciones................................................................................................................18

Cuestionario...........................................................................................................................19

Bibliografía..............................................................................................................................25

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Objetivos

- Aprender el correcto “armado” de un circuito eléctrico, respetando la máxima corriente que puede soportar la fuente y respetando la correcta polaridad de los elementos del circuito.

- Aprender con fines de medición, a colocar los voltímetros y amperímetros en la posición adecuada dentro de los circuitos, teniendo en cuenta el modo y la escala correspondiente.

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Resumen

En este laboratorio vimos la forma adecuada de cómo armar un circuito eléctrico, y con los conocimientos de la práctica anterior la forma de evitar un posible corto circuito o daño a cualquier instrumento requerido.

Armamos circuitos con resistencias variables y fijas, las resistencias fijas en paralelo y en serie, ello para poder medir el voltaje y la cantidad de corriente en cada caso con el instrumento adecuado, asegurándonos en todo momento de la correcta polaridad.

Nos aseguramos de colocar cada instrumento en una escala adecuada de acorde a la corriente emanada por la fuente, y de conectarlos adecuadamente al circuito para que el fluido eléctrico no se detenga.

Por último, con ayuda de tablas, clasificamos de manera correcta las resistencias, voltajes e intensidades de corriente en cada circuito armado, logrando hallar una relación entre éstas.

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Principios teóricos

Circuito eléctrico

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, capacitores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Y por la cual fluyen cargas eléctricas

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

Tipos de circuito:

El circuito en paralelo es una conexión donde los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.

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Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.

Corriente eléctrica: La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es

el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un

material. Se debe al movimiento de las cargas

(normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema

Internacional de Unidades se expresa en C/s

(culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio.

Resistencia eléctrica: Resistencia eléctrica es toda oposición que

encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado,

atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas

eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado

a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u

obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica, la resistencia

eléctrica se mide en ohmios.

VOLTÍMETRO

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https://es.wikipedia.org/wiki/Amperio

https://es.wikipedia.org/wiki/Segundo

https://es.wikipedia.org/wiki/Culombio

https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades

https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades

https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica


Como su nombre lo indica este instrumento mide diferencias de

potencial. Su símbolo es:

Su característica operativa principal es que

mide la diferencia de potencial que existe entre los dos puntos que

toquen sus cables (habitualmente llamadas puntas probadoras), de

modo que para medir una diferencia de potencial cualquiera basta

con apoyar las puntas en los lugares de conexión de cualquier

elemento eléctrico de un circuito (una resistencia, una batería, etc.).

AMPERÍMETRO

Como su nombre lo indica este

instrumento mide intensidades de

corriente. Su símbolo es:

Su característica operativa

principal es que mide la corriente

que lo atraviesa, de modo que para medir una corriente cualquiera en

medio de un circuito habrá que cortar los cables y colocarlo en serie

con lo que venga, de modo tal que la corriente que se desea medir

pueda atravesarlo.

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Detalles experimentales

MATERIALES

1 fuente de alimentación con salida de entre 9 a 15 V y corriente máxima de 7 A

1 voltímetro

1 multitester

1 reóstato

1 caja de resistencias Cables de conexión

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PROCEDIMIENTO

1. Arme el siguiente circuito. No lo conecte todavía a la red eléctrica.

2. Antes de encender la fuente de alimentación, avise al profesor cuando haya terminado para que, verifique el circuito. Proceda a conectar la fuente de alimentación a 220 V o 110V según sea el caso.

3. Seleccione un valor del tablero de resistencias y coloque el cursor del reóstato a un valor máximo entonces observe las lecturas de la intensidad de corriente y del voltaje (diferencia de potencial), utilizando los instrumentos correspondientes. Llene la tabla I.

*Se nos fue entregado tres resistencias de cerámica, de las cuales dos eran repetidas.

4. Seleccione los otros valores del tablero y proceda del mismo modo que en el paso 3. Llene las tablas I.

5. Solo si es necesario antes de cada toma varíe el valor de la resistencia en el reóstato. Pero nunca lo coloque en resistencia cero.

*No fue necesario mover la resistencia del reóstato.

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Fig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armadoFig. 5 Circuito Eléctrico armado


6. Arme el siguiente circuito (fig. 6) con resistencias en paralelo. No conecte todavía a la red eléctrica.

7. Antes de encender la fuente de alimentación avise al profesor cuando haya terminado para que, verifique el circuito. Proceda a conectar la fuente de alimentación a 220 V o 110V según sea el caso.

8. Seleccione una resistencia del tablero de resistencias y mida la corriente que pasa por ella, así como su voltaje. Utilice los instrumentos correspondientes. Complete la tabla II.

9. Seleccione los otros valores del tablero y proceda del mismo modo que en el paso 8. Complete las tablas II.

TABLA II

10. Arme el siguiente circuito (fig. 7) con tres resistencias en serie ( las de menor valor ). No conecte todavía a la red eléctrica.

*Juntamos las resistencias enganchándolas entre sí.

11. Antes de encender la fuente de alimentación avise al profesor cuando haya terminado para que, verifique el circuito. Proceda a conectar la fuente de alimentación a 220 V o 110V según sea el caso.

12. Coloque el cursor del reóstato a su valor de máxima resistencia.

Seleccione una resistencia del tablero de resistencias y mida su voltaje, así como la intensidad de corriente que pasa por ellas. Utilice los instrumentos correspondientes. Complete la tabla III.

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13. Seleccione las otras resistencias consideradas y proceda del mismo modo que en el paso 12. Complete las tablas III.

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Resultados y cálculos

1. Foto del circuito armado.

2. Después de armar el circuito, con aprobación del profesor, conectamos el circuito a una fuente de 15V que se alimentaba de una corriente de 220V (corriente peruana).

3. Procedimos a escoger la resistencia R1:ANARANJADO, NEGRO, MARRÓN, DORADO, resultando:

ANARANJADO NEGRO MARRÓN DORADO3 0 10 ±5%

R1: 30 x 101 ± 5% = 300±5100

x300 = 300±15Ω.

Su Voltaje resultó: 4V.Su Cantidad de Corriente: 9mA.

4. Llenamos la tabla 1:

Medida

1 2 3

R (130,0 ± 6,5) Ω

(300 ± 15) Ω

(300 ± 15) Ω

I 19 mA 9mA 9mAV 3,8 V 4V 4V

5. Decidimos dejar el reóstato en una sola medida por motivos de tiempo en el laboratorio.

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6. Foto del circuito 2:

7. Después de armar el circuito, previa revisión del profesor, procedimos a conectar a la fuente de 15V alimentada de una corriente de 220V.

8. Escogimos a R1: Marrón, anaranjado, marrón, dorado.

MARRÓN ANARANJADO MARRÓN DORADO1 3 10 ±5%

R1: 13 x 101 ± 5% = 130±5100

x 130 = (130±6,5)Ω.

Su Voltaje resultó: 3,8V.

Su Cantidad de Corriente: 19mA.

9. Las resistencias en el siguiente circuito se encuentran en paralelo para hallar la resistencia equivalente hallaremos teóricamente cada resistencia para obtener la resultante y medir el voltaje y corriente que pasa por ella.

R= AB x 10 m ± p

Siendo P el resultado de multiplicar la tolerancia por AB.

RESISTENCIA 1: Marrón, anaranjado, marrón, dorado.

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R1 = (130,0 ± 6.5) Ω

RESISTENCIA 2: Anaranjado, negro, marrón, dorado.

R2 = (300 ± 15) Ω


R3 = (300 ± 15) Ω

La resistencia equivalente

1Req

= 1130

+ 1300

+ 1300

Req = 69.64 Ω

Para completar el cuadro, primero medimos las 3 resistencias individualmente, y luego la medida 4 es con las 3 resistencias en paralelo con el voltaje y corriente que pasa a través de ella.

Tabla II

Medida 1 2 3 4R 130 Ω 300 Ω 300 Ω 69.64 ΩI 19 mA 9mA 9mA 50mAV 3,8 V 4V 4V 3,5V

10. Armamos el circuito y colocamos en 3 resistencias en serie los resultados se encuentran en la siguiente tabla

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11. Después de armar el circuito, con autorización del profesor, conectamos el circuito a la fuente de 15V.

12. Se utilizaron las mismas resistencias ya señaladas anteriormente, hallaremos la resistencia equivalente en serie con la siguiente fórmula

Req= 130 Ω +300 Ω +300 Ω

Req =730 Ω.

13. Completamos la tabla 3, donde medimos la primera resistencia, luego 2 resistencias a la vez y por último las 3 resistencias.

RESISTENCIA 1: Marrón, anaranjado, marrón, dorado.

R1 = (130,0 ± 6.5) Ω


R2 = (300 ± 15) Ω


R3 = (300 ± 15) Ω

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Tabla III

Medida Con la resistencia 1

Con la resistencias 1 y

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Las 3 resistenci

as en serie.

R 130 Ω 430 Ω 730 ΩI 0.4 mA 0.33mA 0.3mAV 4 V o.3V 0.1V

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Discusión de resultados

Los valores del amperímetro y voltímetro fueron valores aproximados ya que la escala, Multitester (amperímetro) 50 mA y voltímetro 10V, no nos permitía ver la exactitud es ahí donde se podría generar los errores.

En la tabla 1, el reóstato mantuvo una medida fija que no fue la máxima, pero estuvo en un término medio.

En la tabla 2 procedimos a medir las resistencias con el reóstato en un término medio, como en la tabla 1.

Para la tabla 3, al medir las 3 resistencias en serie, usamos una medida máxima en el voltímetro.

Los datos de la resistencia son datos teóricos mas no experimentales es por ello que no pudimos calcular el error pero eso no quiere decir que no lo haya, si la hay solo que esta práctica tuvo otros objetivos como la medición con el amperímetro y voltímetro.

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Conclusiones

Del trabajo realizado podemos concluir lo siguiente: El tomar en cuenta la incertidumbre de los materiales contribuye a

tomar medidas más exactas.

Existe una gran diferencia a la hora de calcular teórica y experimentalmente la resistencia equivalente de los circuitos en serie y en paralelo, esto se debe a la naturaleza de sus fórmulas, ya que en la primera se suman habitualmente y en la segunda se suman las inversas de cada resistencia, por tanto será mucho más pequeña.

Se puede conseguir el porcentaje de error en la medición de las resistencias, más en la práctica de hoy solo debimos medirlos de forma teórica, sin embargo existe un porcentaje de error que difiere con nuestros resultados. Tomando en cuenta que las mismas resistencias tienen un “porcentaje de sensibilidad” diferentes entre sí dependiendo del color.

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.

Recomendaciones

Usar con sumo cuidado la fuente de alimentación así como los instrumentos dados en la práctica.

Para un mejor aprendizaje usar los cables de color rojo y negro para la polarización recalcando que siempre el polo negativo es el cable color negro.

Usar la menor cantidad de cables para evitar confusiones. Usar las escalas apropiadas para que las mediaciones sean más

exactas.

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Cuestionario

1) ¿Por qué crees que es útil la presencia del reóstato en el circuito eléctrico? Un reóstato sirve para dar una resistencia a un circuito, se

dice que ésta es variable pues se puede cambiar arrastrando

el indicador. Se puede decir que regula la intensidad de

corriente que pasará a través de ella. Por ejemplo, si quiero

que una lámpara alumbre menos, un reóstato haría que pase

menos electricidad sobre ella, y en consecuencia baje su

iluminación.

2) ¿Cuál es la escala que utilizo el voltímetro? Las escalas utilizadas fueron las de 10 y 15 voltios

3) ¿Cuál es la escala que utilizo el amperímetro? No se usó amperímetro sino multitester

4) ¿Cuál es el modo y la escala que utilizó con el multitester?

Fue usado en modo de Amperímetro, y la escala osciló entre 500mA y 0,50mA dependiendo de las resistencias fijas que colocábamos.

RESISTENCIA ESCALA1.- ANARANJADO, NEGRO, MARRÓN, DORADO.

50mA

2.- MARRÓN, ANARANJADO, MARRÓN, DORADO.

50mA

1 y 2 en serie 50mA1 y 2 en paralelo

500mA

1 y 2 en serie, con el reóstato al máximo

500µA

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5) Haga un dibujo real del circuito de la figura 5 y compárelo con él.

Figura teórica:

6) ¿Cree que exista una relación entre los valores de R, V e I de la tabla I? Si su respuesta es sí, ¿Cuál es la relación?

Sí, al disminuir la resistencia, observamos que la intensidad de corriente aumenta y el voltaje disminuye, lo cual concordaría con la Ley Ohm el cual veremos en una futura práctica.

7) Haga un dibujo real del circuito de la figura 6. Y compárelo con él.

Figura teórica:

8) ¿Cuál es la relación que existe entre las corrientes y los voltajes obtenidos para cada una de las resistencias obtenidas para la tabla II.

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La relación es: si la resistencia disminuye, la intensidad de corriente aumenta y el voltaje disminuye. Ocurre lo mismo si invertimos la relación, lo cual nuevamente comprueba la ley de Ohm, que veremos en la siguiente práctica.

9) Haga un dibujo real del circuito de la figura 7 y compárelo con él.

Figura teórica:

10) ¿Cuál es la relación que existe entre las corrientes y los voltajes obtenidos para la tabla II?

La relación es: si la resistencia disminuye, la intensidad de corriente aumenta y el voltaje disminuye. Ocurre lo mismo si invertimos la relación, lo cual nuevamente comprueba la ley de Ohm, que veremos en la siguiente práctica.

11) Halle la resistencia equivalente de las 3 resistencias en paralelo de la fig.6?

Como las tres resistencias utilizadas están en paralelo;

1Req

= 1R1

+ 1R2

+ 1R3

Donde remplazando los valores para R1, R2 Y R3 según los datos de la tabla dos seria

1Req

= 1130

+ 1300

+ 1300

Req = 69.64 Ω

12) Halle la resistencia equivalente de las 3 resistencias en serie de la figura 7.

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Como las tres resistencias están en serie; Donde remplazando los valores para R1, R2 Y R3 según los datos de la tabla dos seria

Donde remplazando los valores para R1, R2 Y R3 según los datos de la tabla tres seria:

Req= 130 Ω +300 Ω +300 ΩReq =730 Ω

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Bibliografía

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia_1.htm

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/tecnologia/images/4-elctri.pdf

Electricidad y magnetismo, Raymond A. Serway, John W. Jewett ,Thomson, 2005

Física universitaria.con.física moderna.volumen2.young • Friedman

http://www.uclm.es/profesorado/maarranz/Documentos/alumnoselectrotecnia0607/Electrotecnia-Tema1.pdf

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https://www.google.com.pe/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22John+W.+Jewett%22

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informe 2 de fisica ii listo

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