Post on 05-Dec-2015
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MICROELECTRONICA
Práctica 3
Medición de Corriente
Mesa #2
Domínguez Ramírez Carlos Alberto 2123029721
Pérez Navarro Sergio 2123000128
Gómez Trujillo Eduardo 210330255
Objetivos
Medir la corriente que pasa por las resistencias en los circuitos
Introducción teórica
Ley de ohm: Establece que si un elemento se somete a un diferencial de potencial, se produce una corriente la cual es directamente proporcional al voltaje. Expresándola matemáticamente tenemos que:
V=RI
Siendo “V” el voltaje, “R” la resistencia del elemento, e “I” la corriente que pasa por él.
Corriente eléctrica.- Es la cantidad de electrones que circulan por un conductor por unidad de tiempo. Su expresión matemática es la siguiente:
i (t )=dqdt
=[ Coulombseg ]=[A ]
Donde q = carga eléctrica [C] = 6.21X1018 e-.
Cuando “i” es constante se puede nombrar como mayúscula “I”.
Medición de corriente en el multímetro.- Para medir corriente directa se utiliza el multímetro como amperímetro y se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (amperios) en DC.
Se revisa que los cables rojo y negro estén conectados correctamente.
Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no tenemos idea de que magnitud de la corriente directa que vamos a medir, escoger la escala más grande). Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro escoge la escala automáticamente.
Para medir una corriente con el multímetro, éste tiene que ubicarse en el paso de la corriente que se desea medir. Para esto se abre el circuito en el lugar donde pasa la corriente a medir y conectamos el multímetro (lo ponemos en "serie").
Si la lectura es negativa significa que la corriente en el componente, circula en sentido opuesto al que se había supuesto, (normalmente se supone que por el cable rojo entra la corriente al multímetro y por el cable negro sale)
En algunas ocasiones no es posible abrir el circuito para colocar el amperímetro. En estos casos, si se desea averiguar la corriente que pasa por un elemento, se utiliza la Ley de Ohm. Se mide la tensión que hay entre los terminales del elemento por el cual pasa la corriente que se desea averiguar y después, con la ayuda de la Ley de Ohm (V = I x R), se obtiene la corriente (I = V / R).
Para obtener una buena medición, se debe tener los valores exactos tanto del voltaje como de la resistencia.
Material y Equipo
3 resistencias 1kΩ
2 resistencias 4.7kΩ
1 resistencia10kΩ
2 resistencias 12kΩ
3 resistencias 33kΩ
2 resistencias 56kΩ
1 resistencia 100kΩ
Tablilla protoboard
Pinzas de punta y corte
Multímetro digital
Fuente de Voltaje
Puntas para fuente
Desarrollo teórico
REQ3= REQ2 + R1 = 4.7K + 13.2K = 17.9K
IREQ3 = 5V/17.9K =279.32mA.
VR1= 279.32mA * 4.7k = 1.31 V
VR2 =279.32mA *13.2k = 3.68 V
IREQ1 = 3.68 V / 22K = 167.59 mA
VR3 = 167.59 mA * 10K = 1.67 V
VR4 =167.59 mA * 12K = 2V
Por ley de Ohm se obtiene la corriente en cada Resistencia
IR1= 1.31V/4.7K=0.278mA
IR2= 3.68V/33K=0.1114mA
IR3= 1.67V/10K=0.167mA
IR4= 2V/12K=0.166mA
Circuito 2
REQ1 = R5 + R6 = 1K + 4.7K = 5.7K
REQ2 = REQ1 // R3 = 5.7K//33K = (33K*5.7K)/38.7K=4.86K
REQ3 = REQ2 + R4 = 4.86K + 56K = 60.86K
REQ4= REQ3 // R2 = 60.86K//56K = (60.86K*56K)/116.86K=29.16K
REQ5 = REQ4 + R1 = 29.16K + 1K = 39.16K
IREQ5=7V/39.16K = 178.75 mA
VR1 = 178.75 mA * 1k = 1.7875 V
VR2= 178.75 mA * 29.16k =5.21V
IREQ3 = 5.21V / 60.86K = 85.64mA
VR3 = VREQ1 = 85.64Ma *4.86k = 0.41V = 410mV
VR4= 85.64mA *56k = 4.8V
IREQ1 = 0.41V / 5.7K = 73.025mA
VR5= 73.025mA *1k = 73.025mV
VR6 = 73.025mA * 4.7k =0.34 V = 340mV
Por ley de Ohm se obtiene la corriente en cada Resistencia
IR1= 1.7875V/1K=0.178mA
IR2= 5.21V/56K=0.093mA
IR3= 0.41V/33K=0.0124mA
IR4= 4.8V/56K=0.085mA
IR5= 73.025mV/1K=0.073mA
IR6= 0.34V/4.7K=0.073mA
Circuito 3
Obteniendo las ecuaciones por medio de análisis de mallas se obtiene:
13 I1−12 I 2+0=3
−12 I 1+145 I 2−100 I 3=0
0−100 I 2+101 I 3=−5
I1 = 0.1731 A
I2 = -0.0625 A
I3 = -0.1114A
VR1= 0.1731*1K = 0.1731V
VR2 = (0.1731A + 0.0625A) 12K = 2.82V
VR3 = -0.0625A *33K =2.06V
VR4 = (-0.0625 + 0.1114)100K =4.89V
VR5= -0.1114 * 1K =0.1114V
Por ley de Ohm se obtiene la corriente en cada Resistencia
IR1= 0.1731V/1K=0.1731mA
IR2= 2.82V/12K=0.235mA
IR3= 2.06V/33K=0.0624mA
IR4= 4.89V/100K=0.0489mA
IR5= 0.1114V/1K=0.1114mA
Desarrollo experimental
1. Se armaron los circuitos mencionados en la tableta protoboard, como se muestra en las figuras.
Ilustración 1. Ensamblado del Circuito 1Ilustración 2. Ensamblado del Circuito 2
Ilustración 3. Ensamblado del Circuito 3
2. Conectamos el primer circuito a la fuente de voltaje y suministramos el voltaje indicado en el circuito.
3. Se realiza la medición de corriente que pasa por cada resistor abriendo el circuito, como se explicó en la teoría, y conectando el multímetro en serie. Se anota la lectura del multímetro. Se repite este paso para cada resistor.
4. Se repiten los pasos 2 y 3 para los siguientes circuitos y se hacen las anotaciones de cada medición
Tablas de Resultados
a) Circuitos
Circuito 1 Corriente [mA]Resistencia Teórico Experimental Error %
10.278
0.243 12.59
20.1114
0.104 6.64
30.167
0.153 8.38
40.167
0.153 8.38Tabla 1. Resultados circuito 1 con error porcentual
Circuito 2 Corriente [mA]Resistencia Teórico Experimental Error %
10.178
0.169 5.05
20.093
0.0903 2.09
30.0124
0.0119 4.03
40.085
0.0842 0.94
50.073
0.0677 7.26
60.073
0.0677 7.26Tabla 2. Resultados circuito 2 con error porcentual
Circuito 3 Corriente [mA]Resistencia Teórico Experimental Error %
10.1731
0.135 22.01
20.235
0.194 17.44
30.0624
0.058 7.05
40.0489
0.048 1.84
50.1114
0.101 9.33Tabla 3. Resultados circuito 3 con error porcentual
Observaciones
Los valores de corriente obtenidos en las mediciones de los resistores varían en relación a los valores calculados; esto debido en parte a los materiales con los que están hechos, y a la tolerancia que se maneja en cada resistencia, pues esta puede variar hasta ±5 % en cada una, u otro valor dependiendo la tolerancia con la que se haya comprado, además pudo haber alguna falla en la medición al momento de colocar las puntas del multímetro en la resistencia a la cual se le mediría la corriente.
En algunas mediciones el multímetro nos da valores negativos, esto solo nos indica que la corriente va en sentido contrario a como estamos colocando los polos (+,-) de nuestro multímetro.
Bibliografía
http://electronicacompleta.com/lecciones/leyes-de-kirchhoff/ https://app.box.com/s/l22ahyjswgjacmjp66hb http://www.unicrom.com/Tut_medir_corriente_directa.asp