analisis de circuitos serie,paralelo,mixto

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10-6-2015 INSTITUTO TECNOLÓGICO DE

ZACATEPEC. Reporte De Prácticas.

Asignatura: Análisis De Circuitos Eléctricos De Cd.

Alumno :Isaias Gomar Ocampo.

Numero De Control:13091066.

Profesor:Mc. Arturo Javier Martinez Mata.

Reporte de prácticas. | Autoría de Isaias Gomar Ocampo.

Instituto Tecnológico De Zacatepec.

2015

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1. Práctica Número Uno, Cálculo De Resistencias Totales:

página(S)

Circuito serie-----------------------------------------------------------------------------------------------------2 Circuito paralelo -----------------------------------------------------------------------------------------------3 Circuito mixto-------------------------------------------------------------------------------------------------4,5 Conclusión-------------------------------------------------------------------------------------------------------5 2. Práctica número dos, cálculo de voltajes con cargas resistivas en los circuitos eléctricos: Circuito serie, ---------------------------------------------------------------------------------------------------6 Circuito paralelo -----------------------------------------------------------------------------------------------7 Circuito mixto-------------------------------------------------------------------------------------------------7,8 Conclusión-------------------------------------------------------------------------------------------------------9

3. Práctica número tres; Cálculo de corrientes por el método de análisis por mallas-------------------------------------9,10 Conclusión------------------------------------------------------------------------------------------------------10

4. Práctica número cuatro(copia proporcionada por el profesor). Actividad 2.1 cálculo de voltajes en los distintos elementos del circuito.--------11,12,13,14

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NOMBRE DE LA PRÁCTICA: 1. práctica número uno, circuitos serie, paralelo y mixto; Cálculo de resistencias totales. A continuación se presenta la práctica número uno,iniciando con el circuito en serie ,la metodología de la práctica fue, realizar cálculos por medio de la ley de ohm,y las fórmulas ya establecidas,también se realizaron las lecturas directas en el circuito con el multímetro. En este diagrama e imagen 1, lectura con multímetro,se presenta el circuito de tres resistencias en serie.

Diagrama e Imágen 1,al efectuar la medición con el multímetro se obtuvo el resultado de 2.007 KΩ.Posteriormente por reducción de circuitos y la ley de ohm se muestra a continuación la resisitencia total del circuito . Aplicando ley de ohm y las fórmulas correspondientes el circuito queda como la imágen y diagrama número 2.

Aplicando ley de ohm,para circuitos en serie: R1+R2+R3=RT Sustituyendo: 1KΩ+ .007KΩ+1KΩ=2.007 KΩ Cabe destacar que la R2=7Ω convirtió a kΩ para que la ecuación esté homogénea.Equivalencia por regla de tres: 1 KΩ---------- 1000Ω .007 KΩ-----------7Ω Imagen y diagrama 2.

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Continuando con la práctica,ahora se presenta el análisis de la resistencia total del circuito en paralelo.Imagen y diagrama número 3 se presenta el circuito con su previa lectura. Imagen y diagrama número 3,se muestran dos resistencias en paralelo.

EL resultado que fue obtenido del multímetro fue de 6.995 Ω, el resultado se muestra en este diagrama. Posteriormente se muestra el análisis del circuito con la fórmula de reducción para circuitos en paralelo. Aplicando fórmula para reducción de circuitos en paralelo :

Sustituyendo y resolviendo resistencia equivalente total:

RT=

Imagen y diagrama número 4. Resistencia equivalente del circuito.

=6.995 Ω

La resistencia del diagrama de la figura uno R=9.86 kΩ se convirtio a ohms,para así tener nuestros datos homogéneos. Este análisis y recuadro corresponde al diagrama de la figura 4.

Los resultados de las resistencias equivalentes coinciden para ambos casos,el análisis con fórmulas,así como con lectura directa con multimetro en el circuito. La resistencia total es 6.995 Ω.

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Ahora se presenta el análisis de la resistecia total en un circuito mixto. Imagen y diagrama 5.

La lectura que se obtuvo al medir el circuito con el multímetro fue de RT=56.857 kΩ

A continuación se presenta el análisis por medio de la reducción de circuitos y la ley de ohm. Resolviendo circuito mixto,iniciando con las resistencias en serie. RT=R1+R2 Sustituyendo: Imagen y diagrama 6,se muestra la reducción de las resistencias en seria del circuito mixto original .

RT=47kΩ+9.85kΩ=56.85 kΩ

A continuación se presenta la reducción correspondiente a las resistencias en paralelo. Resolviendo resistencias e paralelo:

Sustituyendo:

RT= Imagen y diagrama 7,se muestra el resultado equivalente de las resistencias en paralelo.

=6.995 Ω

Para obtener un resultado debes homegénizar las unidades a ohm a kΩ

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Encontrando resistencia total del circuito,como ya se tienen las resistencias equivalentes del circuito,quedan como resultado dos en serie,mismas que ayudan a obtener la resistencia equivalente. Convirtiendo 6.995Ω a kΩ por regla de tres:

1 kΩ-------------1000 Ω .006995kΩ -------6.995Ω Sumando resistencias en serie,para obtener resitencia total: Imagen y diagrama 8,se aprecia la resistencia total del circuito mixto,del diagrama 5 de la página 4.

RT= .006995kΩ+56.85 kΩ= 56.8569 kΩ

Los resultados analizados co fórmulas coinciden con las mediciones de multímetro.

Conclusión. En el análisis de circuitos resistivos se pueden encontrar 3 configuraciones;serie,paralelo y mixto,cada una con sus caracteristícas y propiedades diferentes ,me percaté que una configuración en serie, tiene valores resistivos más altos que una configuración en paralelo con los mismos valores.para poder realizar las sumas de resistencias,debes elegir bien la fórmula, así como verificar que las unidades estén correctas e iguales.para los circuitos serie y paralelo ya hay fórmulas establecidas,en los circuitos mixtos debes resolverlos con el metodo de reducción de resistencias,utilizando las fórmulas de serie y paralelo ya establecidas,según sea el caso,puedes reducir primero las resistencias en paralelo y después las que estén en serie,o viceversa,el orden de la reducción en un circuito no cambia el resultad,claro está,siempre y cuando se identifique la configuración, primero serie-paralelo ó paralelo-serie. Observación,en todos los diagramas de esta práctica aparecen con una tierra,aunque solo se midió las resistencia nada mas,el simulador marcaba que faltaba la tierra para poder funcionar bien.

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2. Práctica número dos, cálculo de voltajes con cargas resistivas en los circuitos eléctricos:

Imagen y diagrama número 9.

En la imagen se presentan las lecturas obtenidas en el circuito, para la resistencia de R=9.87 KΩ se obtuvo un voltaje de 4.996v, y para la resistencia de R=7Ω se obtuvo un voltaje de 3.544 mV. la suma de los voltajes debe dar como resultado al voltaje aplicado: V=V1+V2

v=4.996 V+0.003544V = 5 V

Aplicando divisor de voltaje;

Imagen y figura 10, correspondiente al análisis de voltaje en las resistencias. Por medio de fórmulas.

Sustituyendo:

Los resultados coinciden para ambos diagramas, para el análisis por medio de fórmulas así como por lectura directa con multímetro.

= 4.996 volts

= 0.003544V

En está sección se presenta el análisis del circuito resisitivo en paralelo. Reporte de prácticas, análisis de circuitos de corriente directa.

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Aquí sucede que el análisis matemático se omite,ya que en un circuito resisitivo en paralelo el voltaje es igual al del voltaje aplicado,es decir no ocurre ningún cambio.

Imagen y diagrama 11,se muestra el voltaje obtenido con el multimetro,que es el mismo que aplica la fuente.

Ventrada= V1=V2………=Vn

A contnuación se presenta el análisis de voltaje en un circuito resistivo mixto. Imagen y diagrama 12 se muestra el circuito mixto original,en la imagen se aprecia el multímetro en la resistencias que se desea saber el voltaje. Posteriormente se muestran las leturas obtenidas.

A continuación se presentan las lecturas del multímetro.Imagen 13 voltaje en R=5Ω

voltaje en R= 15Ω

voltaje en R= 7 Ω y 10Ω

Ahora se presentara el procedimiento de como se obtienen los voltajes por medio de la reducción de circuitos y las fómulas que establece la ley de ohm. Reporte de prácticas, análisis de circuitos de corriente directa.

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Encontrando voltaje, mediante la reducción del circuito,para que con la resistencia total y el voltaje aplicado se pueda establecer una corriente de entrada,misma que se usará para poder determinar el voltaje de cada resistencia. Imagen y diagrama 14,correspondiente al analisis de voltaje por medio de fórmulas.

Reduciendo circuito queda como la imágen 15. RT=5 Ω+15 Ω= 20Ω

=4.1176 Ω

Imagen y diagrama 15,se muestra el circuito equivalente reducido en las resistencias en sierie, y las resistencia en paralelo.

Calculando resisitencia total: RT=4.1176 Ω+20Ω=24.117620Ω Calculando corriente:

Aplicando divisor de voltaje en la sección del circuito con resisencias en parale,despues del divisor el resultado se multiplica para obtener el voltaje de esa sección de resistencias en paralelo.

Imagen y diagrama 16,se muestra la resistencia total del circuito,el circuito tiene una corriente de

Calculando voltajes: Vr5 Ω =5 Ω(.2073)=1.0365 volts

Vr15 Ω=15 Ω(.2076)=30109volts Vr10 Ωy7 Ω=10 Ω(.2076)=.853 volt Los voltajes coinciden con los del multímetro.

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Conclusión de los voltajes en circuitos resistivos mixtos. El voltaje en un circuito mixto va a cambiar y será diferente en el elemento que lo midas,para poder resolver en un circuto mixto y conocer los voltajes se debe reducir a su mínima expresión y utilizar la corriente de entrada,yo concluyo que esté es un buen método,utilizar la corriente para saber el voltaje de cada elemento,aplicando ley de ohm,para finalizar la conclusión en un circuito serie el voltaje se divide y depende de la resistencia y corriente,y el voltaje en una configuración en paralelo el voltaje es igualpara ambos elementos que componen la configuració,solo en paralelo ocurre esto.

3. Práctica número tres Cálculo de corrientes por el método de análisis por mallas.

Imagen y diagrama 17. El resultado obtenido para la malla uno fue de I1=0.7141 Amp ó lo mismo que I1=-714.2 mA Nota:los resiltados son iguales ya que su usaron resistencias de igual valor,al igual que las fuentes de voltaje.

Imagen y diagrama 18. Se muestran las lecturas obtenidas con el multímetro,los resultados coinciden para ambas mallas,ya que se utilizaron las resistencias de igual valor R=7 Ω,al igual que las dos fuentes sus valores son iguales,el resultado obtenido con el multímetro fue de I2=-0.7141 Amp ó lo mismo que I2=-714.2 mA

Posteriormente se presenta el análisis por el método de mallas.

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Procedimiento de análisis por mallas. Resolviendo y encontrando malla uno, aplicando LVK :

Resolviendo y encontrando malla dos, aplicando LVK :

-5V+7(i1)+7(i1-i2)=0 -5V+7i1+7i1-7i2=0 -5V+14i1-7i2=0 14i1-7i2=-5V ------EC1

7(i2-i1)+7i2-5v=0 7i2-7i1+7i2-5v=0 -7i1+14i2-5v=0 -7i1+14i2=5v-----EC2

Encontrando delta(determinante

)

=[(14)(14)] - [(-7)(-7)]= 147

Resolviendo malla uno.

Resolviendo malla dos.

i1= [ [

]

[

]

[

I2= ]

[ ]

[

]

[

]

[

] ]

i2=0.7142 Amp

i1=0.7142 Amp

Conclusión. Una corriente de malla es una corriente ficticia que se asocia a todos los elementos que constituyen una malla, en vez de a una sola rama, Si un elemento, dispositivo o rama, pertenece a una sola malla, la corriente real que circula por él será igual a la corriente de malla. Los elementos pertenece a varias mallas la corriente real que circula por él será igual a la suma algebraica de las corrientes de las mallas que lo contienen. La gran ventaja de las corrientes de malla es que tanto su selección como la expresión de todas las corrientes del circuito en función de ellas es inmediata. La resolución de un circuito utilizando Métodos y teoremas fundamentales de análisis 6 como variables estas corrientes es lo que se denomina método de las mallas.

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1. Práctica número cuatro(copia proporcionada por el profesor). Actividad 2.1 cálculo de voltajes en los distintos elementos del circuito;

Lectura de voltajes desde distintos puntos del circuito. Vab= 0 volts Vbc=0 volts Vcd=0 volts Vad=5 volts Imagen y diagrama 19, se muestra el diagrama y su lectura correspondiente. Al estar abierto el circuito no se detecta ningún voltaje, solo el de la fuente.

En los voltajes desde el punto a, hasta el punto d, no hay lectura de voltaje, ya que el circuito está abierto, y por tanto no circula ninguna corriente, el voltaje que aparece es el de la fuente que son 5 volts.

Imagen y diagrama 20.se muestran los voltajes obtenidos, al estar cerrado el circuito se muestran lecturas de todas las resistencias.

Vab= 4.993 volts Vbc= 0.003 548volts Vcd= 0.003 548volts Vad=5 volts

En los circuitos que están abiertos no existe ninguna corriente, es por eso que al medir un elemento del circuito que se encuentra abierto marca cero, y en los circuitos que circula una corriente si hay voltaje, se cumple la ley de ohm en un circuito cerrado, a diferencia de los circuitos abierto, donde ley de ohm no se cumple.

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Ahora se presenta otra configuración del circuito. Imagen y digrama 21,se muestra la onfiguracion del circuito y los puntos en que fue realizada la medicion.

Lectura de voltaje Vab. Correspondiente al diagrama de arriba.

Lectura de voltaje Vbc. Correspondiente al diagrama de arriba.

Lectura de voltaje Vef.correspondiente al diagrama de arriba. En esta sección marca cero porque están en circuito las resistencias de esta sección.

Para finalizar se muestra otro diagrama, también se muestran distintos puntos de lectura así como los datos que se obtuvieron.

Imagen y diagrama 22,se muestran los puntos de lectura del circuito. A continuacion se muestran los datos de las lecturas obtenidas. Los datos se muestran en las imágenes y diagramas de la siguiente página.

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Imágenes y diagramas correspondientes al diagrama de la página anterior, la figura 22 de la página anterior.

Voltaje en Vab=4.996 volts

Voltaje en Vab=3.546 mV

Voltaje en Vab=3.546 mV

Conclusión. En los circuitos eléctricos cuando por algún motivo se encuentran en estado abierto, en este caso no circula corriente, y por tanto en el elemento que se desea medir la lectura arrojara cero, ya que no hay ninguna corriente en el circuito.

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