Circuito RLC en DC

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1 Practica #1 Ley de Ohm Pablo Andres Sáenz Arias [email protected] Laboratorio de Máquinas Eléctricas Universidad Politécnica Salesiana Resumen—In this paper contains the apply the Ohm law to electrical circuits(applied in parallel circuits), also check in the resistors current, resistor voltage, resistor power. All this in the lab. Circuiits II. Index Terms—Ley de Ohm, Potencia, corriente, voltaje, co- rriente continua. OBJETIVOS Aplicar la ley de Ohm para calcular tensiones y corrientes en un circuito. Conocer las diferentes formas de resolver circuitos en serie, paralelo y mixto. I. MARCO TEÓRICO I-A. Ley de Ohm La ley de Ohm, como se puede observar en el ecuación 1 , establece que el voltaje, o diferencia de potencial, de un elemento eléctrico, es directamente proporcional a la corriente y a la resistencia de este elemento. V = I * R (1) I-A1. Circuitos en serie: Según la ley de Ohm, un circuito en serie(como se puede observar en la figura 1) se crea cuando toda la corriente que pasa por un elemento pasa por el elemento resistivo e inmediatamente siguiente a este, por lo tanto, la corriente en el primer elemento, es la misma que la corriente en el segundo elemento, esto hace que si tienen valores resistivos diferentes, el voltaje sea la variable que cambia de valor para mantener la relación de la ley de Ohm 1. El voltaje total de un grupo de resistencias conectadas en serie, es igual a la suma de las caídas de tensión en cada resistencia. La corriente que circula en un circuito serie, es la misma para todas las resistencias conectadas Figura 1. Circuito en serie I-A2. Circuitos en paralelo: La ley de Ohm nos ayuda a establecer que dos elementos están en paralelo(como se puede observar en la figura 2) si el segundo tiene la misma caída de tensión que el primero, lo que haría que, si sus valores resistivos son diferentes, la corriente sea la variable que cambie de valor para mantener la relación de la ley de Ohm 1. La corriente total que ingresa a un circuito en paralelo, es igual a la suma de las corrientes de cada uno de los ramales. En circuitos conectados en paralelo el voltaje será el mismo para las resistencias Figura 2. Circuito paralelo

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Circuito eléctrico alimentado a una fuente de tensión en corriente constante, se realizo su medición, simulación y calculo de cada parámetro.

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    Practica #1 Ley de OhmPablo Andres Senz Arias

    [email protected] de Mquinas ElctricasUniversidad Politcnica Salesiana

    ResumenIn this paper contains the apply the Ohm law toelectrical circuits(applied in parallel circuits), also check in theresistors current, resistor voltage, resistor power. All this in thelab. Circuiits II.

    Index TermsLey de Ohm, Potencia, corriente, voltaje, co-rriente continua.

    OBJETIVOS

    Aplicar la ley de Ohm para calcular tensiones y corrientesen un circuito.Conocer las diferentes formas de resolver circuitos enserie, paralelo y mixto.

    I. MARCO TERICO

    I-A. Ley de Ohm

    La ley de Ohm, como se puede observar en el ecuacin1 , establece que el voltaje, o diferencia de potencial, de unelemento elctrico, es directamente proporcional a la corrientey a la resistencia de este elemento.

    V = I R (1)

    I-A1. Circuitos en serie: Segn la ley de Ohm, un circuitoen serie(como se puede observar en la figura 1) se creacuando toda la corriente que pasa por un elemento pasa porel elemento resistivo e inmediatamente siguiente a este, porlo tanto, la corriente en el primer elemento, es la misma quela corriente en el segundo elemento, esto hace que si tienenvalores resistivos diferentes, el voltaje sea la variable quecambia de valor para mantener la relacin de la ley de Ohm 1.El voltaje total de un grupo de resistencias conectadas en serie,es igual a la suma de las cadas de tensin en cada resistencia.La corriente que circula en un circuito serie, es la misma paratodas las resistencias conectadas

    Figura 1. Circuito en serie

    I-A2. Circuitos en paralelo: La ley de Ohm nos ayuda aestablecer que dos elementos estn en paralelo(como se puedeobservar en la figura 2) si el segundo tiene la misma cadade tensin que el primero, lo que hara que, si sus valoresresistivos son diferentes, la corriente sea la variable que cambiede valor para mantener la relacin de la ley de Ohm 1. Lacorriente total que ingresa a un circuito en paralelo, es iguala la suma de las corrientes de cada uno de los ramales. Encircuitos conectados en paralelo el voltaje ser el mismo paralas resistencias

    Figura 2. Circuito paralelo

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    I-B. Potencia

    La potencia elctrica es la relacin de paso de energa deun flujo por unidad de tiempo, es decir la cantidad de energaentregada o absorbida por un elemento en un tiempo deter-minado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidadeses el vatio (watt). La potencia de un dispositivo resistivo enun circuito de corriente continua viene dado por la siguienteexpresin como se puede observar en las ecuacines 2, 4.

    P = V I (2)

    Ahora, conociendo por ley de Ohm 1 que el voltaje es el valorde la resistencia por la corriente que le circula, tenemos:

    P = R I I

    Nos queda:

    P = I2 R (3)

    Tambin podemos expresarlo:

    P =V 2

    R(4)

    II. DESARROLLO

    Dentro de la practica se procedi a armar el circuitopropuesto(como se puede observar en la figura 3), se midicorrientes, tensiones y con ayuda del vatimetro (prova), luegode armar en el banco de resistencias se procedi a medir ycomprobar con los valores calculados.

    Figura 3. Circuito propuesto

    Se procede a calcular la caida de tension en R1 y lascorrientes I2 y I3 utilizando la ecuacin 1.

    V R1 = R1 I1

    V R1 = 250 0,2

    V R1 = 50[v]

    Obtenido la cada de tensin VR1, calcularemos las corrien-tes I2 y I3, conciendo que la tension en cada resistencia es lamisma de la fuente por lo tanto VR1=VR2=VR3=50[v].

    I2 =50

    500

    I2 = 0,1[A]

    Ahora la corriente I3

    I3 =50

    1000

    I3 = 0,05[A]

    La suma de las corrientes totales nos daria:

    IT = I1 + I2 + I3

    IT = 0,2 + 0,1 + 0,05

    IT = 0,35[A]

    Procederemos a calcular la potencia PR1, PR2, PR3 ytambin la potencia total utilizando la ecuacin 2.

    PR1 = V1 I1

    PR1 = 50 0,2

    PR1 = 10[w]

    Una vez encontrada la potencia en la resistencia 2

    PR2 = V2 I2

    PR2 = 50 0,1

    PR2 = 5[w]

    Una vez encontrada la potencia en la resistencia 2, encon-traremos la potencia en la resistencia 3.

    PR3 = V3 I3

    PR3 = 50 0,05

    PR3 = 2,5[w]

    Encontraremos ahora PS y PT.

    PS = VT IT

    PS = 50 0,35

    PS = 17,5[w]

    PT = P1 + P2 + P3

    PT = 10 + 5 + 2,5

    PT = 17,5[w]

    La corriente total del circuito es la corriente IT , esta se obtuvocon la suma de las corriente que circulaba por R1, R2 y R3. Deigual manera la potencia total que es la suma de cada potenciaen cada resistencia.

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    En total quedara que como se puede observar en el cuadroI.

    Cuadro ITABLA DE VALORES CALCULADOS

    Valores calculados potencia disipada Potencia suministradaV 1 = 50[v] PR1 = 10[w] PS = 17,5[w]V 2 = 50[v] PR2 = 5[w]V 3 = 50[v] PR3 = 2,5[w]V a = 50[v] PT = 17,5[w]I1 = 0,2[A]I2 = 0,1[A]I3 = 0,05[A]IT = 0,35[A]

    III. MEDICIONES Y SIMULACIN

    La simulacin del circuito se puede apreciar en la figura4, donde se puede apreciar los valores simulados son muyacercado a las mediciones hechas.

    Figura 4. Simulacin del circuito

    Se procedi a medir la tensin suministrada al circuito.

    Figura 5. Tensin Entregada

    Colocando los instrumentos de medicin en cada resistenciay en la fuente. Tomamos mediciones de todos los componentesy al fuente.

    Figura 6. Medicin Potencia total

    Figura 7. Potencia en R1

    Figura 8. Potencia en R2

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    Figura 9. Potencia en R3

    En el cuadro II se puede observar un cuadro donde sepresenta la potencia calculada, medida y la simulada.

    Cuadro IIVALORES MEDIDOS, CALCULADOS, SIMULADA.

    Valores calculados Valores medidos Valores simuladosV 1 = 50[v] V 1 = 50,1[v] V 1 = 50[v]V 2 = 50[v] V 2 = 50,1[v] V 2 = 50[v]V 3 = 50[v] V 3 = 50,1[v] V 3 = 50[v]V a = 50[v] V a = 50[v] V a = 50[v]I1 = 0,2[A] I1 = 0,18[A] I1 = 199,996[mA]I2 = 0,1[A] I2 = 0,08[A] I2 = 99,995[mA]I3 = 0,05[A] I3 = 0,03[A] I3 = 50,001[mA]IT = 0,35[A] IT = 0,33[A] IT = 350,006[mA]PT = 17,5[w] PT = 17,42[w] PT = 17,5003[w]PR1 = 10[w] PR1 = 9,87[w] PR1 = 9,9998[w]PR2 = 5[w] PR2 = 4,93[w] PR2 = 4,99974[w]PR3 = 2,5[w] PR3 = 2,42[w] PR3 = 2,50005[w]PS = 17,5[w] PS = 17,42[w] PS = 17,5001[w]

    IV. CONCLUSIONESLa ley de Ohm es aplicable para la resoluciones de circuitos

    en serie, paralelo y mixto, considerando los errores que se creason bastante mnimos, estos se pueden dar por el error por losaparatos de medicin y de las mismas resistencias utilizadasya que sus valores por cuestiones de temperatura tienden atener un error que a temperatura ambiente son mnimos. Comovimos en el de comparacin de valores medidos, calculados ysimulados los valores son muy semejantes y varan muy poco.

    Con la suma de todas las potencias de todos los elemen-tos resistivos de un circuito de corriente continua se puedeobtener la potencia suministrada por la fuente. Gracias aesta practica pudimos recordar los conceptos aprendidos enCircuito 2, Circuitos 1 donde se aprendi a la resolucin decircuitos elctricos en corriente continua y alterna, ya queestos conceptos son de suma importancia y deben estar muyclaros para poder realizar las dems prcticas de la materia.Se recomienda la correcta conexin del Vatmetro ya que delo contrario se puede quemar, si al realizar las mediciones losvalores de tensin o corriente tendran un signo cambiado conlo esperado.

    REFERENCIAS[1] Electrnica: teora de circuitos y dispositivos electrnicos, Robert L.

    Boylestand., dcima edicin.