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CIRCUITOS ELCTRICOS I UNMSM
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE
SAN
MARCOS
(Universidad del Per, DECANA DE AMRICA)
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRNICAY ELCTRICA
E.A.P DE INGENIERA ELECTRNICA
E.A.P DE INGENIERA DE
TELECOMUNICACIONES
Tema: Fuentes D.C.
Integrantes:
Jhonatan Alexander Juo Garcia 12190016
Karolain Cristina Tiburcio Paredes 12190279
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CIRCUITOS ELCTRICOS I UNMSM
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Per, DECANA DE AMRICA)FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRNICA Y ELCTRICA
E.A.P DE INGENIERA ELECTRNICA
I.
INTRODUCCION
Las empresas de energa elctrica generan, y transportan la corriente en forma alterna,
esto lo hacen porque se obtiene un mejor rendimiento, se evitan perdidas en cadas de
tensin y u transporte se hace ms eficiente. Aqu en el Per la corriente se distribuye
de manera trifsica con voltaje de fase de 220v a 60Hz de frecuencia para el uso
residencial. Sin embargo los equipos electrnicos casi en su totalidad, funcionan con
corriente continua, as se ve necesario un equipo capaz de convertir esta corriente
alterna de la red pblica en una del tipo continua. A este equipo se le da el nombre de
Fuente de Alimentacin.
II. FUNDAMENTO TEORICO
Una fuente de alimentacin Consta de un circuito capaz de convertir la tensin alterna
en una tensin continua, para poder alimentar diversos equipos elctricos y/o
electrnicos que requieren este tipo de corriente.
Tipos de fuentes existen bastantes, en nuestro caso solo por mencionar tenemos
fuentes lineales o conmutadas, simples o simtricas. En la presente experienciaanalizaremos una fuente lineal simple.
Una fuente lineal D.C sigue un esquema parecido al siguiente:
EL Bloque Transformador: Formado Generalmente por un Transformador
reductor de tensin (o simplemente transformador) en la mayora de las
fuentes, pero existen fuentes que no emplean esta mquina elctrica, siendo
remplazado por resistencias y/o capacitores, estn son llamadas fuentes sin
transformador. El trabajo del bloque transformador es simple: Resibe la seal
alterna de una amplitud grande y reduce la amplitud de esta hasta un valor
deseado para el circuito, entregando una corriente alterna con una menor
tensin, lista para el segundo bloque.
Bloque Rectificador: Formado por los llamados diodos rectificadores, su
trabajo es recibir la seal alterna y separar los semiciclos positivos de los
negativos pudiendo ser de onda completa o media onda.
Bloque de Filtrado: Est formado por dispositivos capaces de almacenar
energa como lo son los capacitores en su mayora o inductores. Reciben la
onda rectificada y reducen a ondulacin entregando una seal casi continua,
con pequeas ondulaciones a la que se denomina rizado, este pequeo detalleser corregido en la siguiente etapa.
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Bloque Regulador: Este ltimo bloque est formado por varios tipos de dispositivos como diodos zener, transistores y circuitos integrados, este
bloque tiene dos funciones principales, el primero es estabilizar la salida, impidiendo que los picos altos de la corriente de entrada alteren la
tensin de salida, y la segunda es la de reducir al mnimo el remanente del rizado que quedo de la etapa del filtrado.
Transformador Rectificador
Entrada de
corriente A.C.
Filtro Regulador
Salida de
corriente D.C
Diagrama de bloques que representa la estructura interna
de una fuente D.C. genrica.
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R1=470 R3=470
R2=1K
R6=1K
R4=3K R5=3K
a
b
III. OBJETIVOS
Anlisis de circuitos Mixtos(serie-paralelo), asi como la asociacin de
resitores en puente Wheatstone
Utilizacin correcta de la fuente D.C. y determinacin de sus parmetros.
IV. DISPOSITIVOS Y EQUIPOS
Fuente DC
Multmetro
Miliampermetro y microampermetro
Potencimetros: 5K, 10K
Resistores
Protoboard y/o panel de pruebas
Conector
es
V. EXPERIEMTACION
PROCEDIMIENTO
a. Mida el valor de cada uno de los resistores.b. Implementamos el Ckto. N1 y medimos el valor de la resistencia equivalente en
los terminales ab
Tabla N1
R R1 R2 R3 R4 R5 R6
R medida 470 1K 470 3 K 3 K 1 KR practica 462 997 465 3.01 K 2.96 989k
R ab(Proteus)
2.1333 K
R abterico.
2.1128K
R abprctico.
1.98 K
Resistencia equivalente terico (con los valores medidos): 2.1128K
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polimetros.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Potentiometer.jpg8/10/2019 Circuitos Elctricos I- Labo 2
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Resistencia equivalente practico: 1.98K
PUENTE RESISTIVO BALANCEADO
Procedimiento:
a.
Implementamos el Ckto. N2 con los valores especificados.b. Medir los valores R ab para los siguientes valores R: 1K, 2.2K, 3.3K y 100K.c. Finalmente mida el valor de R ab sin la presencia de R.
R
a
b
m m
Tabla N 2
R 0K 1K 2.2K 3.3K 100K
R ab (Proteus) 1.5k 1.5k 1.5k 1.5k 1.5k
R ab (Teorico) 1.47k 1.47k 1.47k 1.47k 1.47kR ab (practico) 1.47k 1.474k 1.474k 1.474k 1.47k
MEDIDA DE LA RESISTENCIA INTERNA DE LA FUENTE:
Implementamos el Ckto. N4a, medimos el voltaje sin carga (Vsc) anotamos estevalor.
Implementamos el Ckto. N4b y medimos los valores de (Vcc) e (Icc) con carga.
Aplicamos la formula ara hallar la resistencia interna: Vsc Vcc
RiIcc
5V V 5VV
1.8K
A
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aralelo
serie
aralelo
Tabla N 3
V (sc) V (cc) I (cc) Ri (fuente)
Valor terico 5v 5v 2.777mA 0
Valor prctico 4.98V 4.95 V 2,74 mA 10.9489
VI. CUESTIONARIO FINAL
1. Calcularen forma terica el valor de la resistencia equivalente del ckto N1; compare
con el valor hallado en forma prctica y exprese la diferencia en error porcentual.
Una vez medido el valor real de las resistencias tenemos el ckto
-Reducimos el circuito y nos queda:
-Finalmente tenemos:
470 661.8537 1000Rab
2.1128Rab K (teorico)
Luego: Rab simulado: 2.1333K
Rab teorico: 2.1128K
Rab practico: 1.98K
-Hallamos el error porcentual:
R1=462 R3=465
R2=997
R6=989
R4=3.01K R5=2.96K
a
b
R1=462 R3=465
R2=997
R6=989
1.4923K
a
b
R1=470
661.8537
R6=1K
a
b
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retirando
serie
serie
paralelo
2. Calcular en forma terica el valor de la resistencia equivalente del Ckto N2; compare
con el valor hallado en forma prctica y exprese la diferencia en error porcentual:
Circuito N2
Consideramos el circuito como un circuito puente balanceado, con esto ser ms sencillo
calcular la resistencia equivalente con los valores reales las resistencias:
R
a
b
m m
a
b
m m
-Hallamos el Error: Debido a que tanto el valor terico como practico nos salen igual, tenemos
un 0% de error, as que consideraremos respecto al valor simulado en proteus:
3.
A qu atribuye las diferencias entre los valores hallados de forma terica y en forma
prctica.
Las diferencia entre las medidas tericas y experimentales se deben a todos los errores
cometidos en la toma de medidas, podemos empezar con el valor de las resistencias, estos
R
a
b
5.96k1.96k
a
b
1.47K
a
b
Finalmente Obtenemos:
Rab proteus: 1.5K
Rab terico: 1.47K
Rab prctico: 1.47K
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paralelo
tiene impresos sus valores nominales por el cdigo de colores, como pudimos corroborar
con el multmetro las valores reales varan, pero como indica la banda de tolerancia estn
dentro de lo normal, cuando hacemos la simulacin lo hacemos con los valores nominales,
all tenemos un error, pues esos no son los valores exactos. Consideremos tambin el
instrumento, de por si este ya tiene una resistencia interna muy pequea, pero va
depender de la calidad del instrumento la presin de las medidas que tomemos, tambin
debemos consideran el nivel de la batera del ohmmetro pues puede altera la medida
cuando est muy por debajo del nivel normal, siendo necesario ser remplazarlo. Si usamos
instrumentos analgicos tendremos mucho ms error que si usamos uno digital, tambin
hay que ver en que escala se est midiendo pues de ello depender la exactitud de la
medida, siempre hay que revisar que estn calibrados los instrumentos antes de hacer la
medicin.
4. En el ckto N2 analice y explique por qu son iguales los valores de Rab para valores
diferentes de R y cundo R=0 (sin R)
-Primero hallaremos la resistencia equivalente Rab con los valores nominales que
indican cada una de las resistencias, haciendo una transformacin delta-estrella, y
reduciendo las resistencias en serie y paralelo obtenemos el circuito equivalente:
3.
Finalmente con las ltimas resistencias en serie obtenemos la Rab:
R
a
b
m m
a
b
m m
serie Serie
a
b
a
b
serie
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3 12 24 12 48
4 32 8 32 8
12 4 12
8 4 8
1,5 ( )
ab
ab
ab
R RR
R R R
RR
R
R K simulador
Observamos que al final el valor de la resistencia R se cancela, quiere decir que cualquiera que
hubiese sido el valor de la misma, seguiramos obteniendo el mismo valor para la Rab,
consideramos los casos extremos: para R=0, en este caso la resistencia R se comporta como
corto circuito y paraR es como un circuito abierto. Hay que recordar que esto solo se
puede dar si las resistencias guardan una relacin de proporcionalidad o lo mismo que el
producto de las resistencias en cruz son iguales.
5. Determine el valor de la resistencia interna de la fuente D.C. Explique el mtodo
utilizado.
Para la medida dela resistencia vamos ha empelar el
siguiente mtodo:
-Montamos un circuito como el de la figura,
medimos la corriente y la cada de tensin en la
resistencia de carga de 1.8K, ha estos valores
vamos ha llamar Icc y Vcc respectivamente.
-Ahora desconectamos la Resistencia y
medimos la tensin entre los bornes dela
fuente, a este valor lo llamamos Vsc.
-Ahora calculamos la Ri, de la ley de ohm fcilmente se deduce
la ecuacin:
Vsc VccRi
Icc
-Remplazando valores:
4.98 4.952.74
VRimA
10,9489Ri
Con lo que obtenemos la resistencia interna de la fuente.
VII. OBSERVACIONES Y CONCLUCIONES
-Para hacer medir la resistencia equivalente de la mejor forma, hay que verificar el
estado de la pila del ohmmetro, de preferencia se utilizara ohmmetros digitales
tratando de buscar escala que nos de la mayor precisin posible, adems para el caso
de los ohmmetros digitales y en general para los multmetros hay que esperar un
V5V 1.8K
A
Ri
5V
Ri
V
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tiempo prudente hasta que la medida se estabilice, esto con el fin de no tomar
medidas errneas.
-En el circuito puente wheatstone se puede utilizar para determinar el valor de una
resistencia desconocida, conociendo el valor de otras tres. El hecho de que la
resistencia R no afecte al circuito se traduce en que al momento de hacer la lectura con
el ohmmetro no hay paso de corriente, esto se puede comprobar con un
galvanmetro, entonces para hallar el valor de la resistencia desconocida se colocan
otras tres resistencia de manera que el galvanmetro indique cero, con esto quiere
decir que el puente esta equilibrado y la resistencia se puede hallar usando la
relacin:
1 2 3R Rx R R
-Sobre la resistencia interna de la fuente, el valor de la resistencia 1.8K fue
importante pues para valores ms grandes no se poda apreciar diferencia entre la Vsc
y la Vcc, para esa eleccin nos ayudamos de un potencimetro, el cual ajustamos hasta
que nos diera una valor de corriente aceptable en el ampermetro, luego con el este
valor ya fue sencillo calcular la resistencia interna de la fuente.
VIII. BIBLIOGRAFIA
Ing Alberto Plasencia
Curso de electrnica industrial. Capitulo 2 Fuentes D.C. Universidad Tecnolgica Nacional de
Argentina. Ao 2012