Circuito eléctrico: formato entrega de las prácticas

Imprime este post

En este post realizaremos un ejemplo de realización de los circuitos eléctricos de Tecnología de 4º ESO efectuados en el taller de la asignatura. Los circuitos que deben ser desarrollados, así como, las instrucciones básicas para poder ser entregados se encuentran en el siguiente documento (descargar). Además, puede ser conveniente que repaséis los conceptos básicos sobre circuitos eléctricos presentes en el Tema 1 de la materia (descargar) Lo importante de la práctica es distinguir tres partes bien diferenciadas que deben ser añadidas en vuestra realización: 1) PARTE TEÓRICA:  En esta sección se deben realizar los cálculos teóricos asociados al circuito que nos permitan comprobar que las mediciones y las simulaciones informáticas se ajustan a los parámetros establecidos. Se deben incluir todas las fórmulas utilizadas según el tipo de circuito del que se trate (serie, paralelo o mixto). 2) PARTE EXPERIMENTAL:  En esta sección se deben mostrar los valores producto de las mediciones de las 3 magnitudes fundamentales (voltaje, intensidad y resistencia) que se realizaron con la ayuda de un multímetro en el taller de la asignatura. Además se realizarán fotos de los componentes usados para el montaje, así como, del circuito completamente instalado. 3) PARTE SIMULACIÓN INFORMÁTICA:  En esta sección se debe usar la ayuda de un programa informático de simulación de circuitos eléctricos. En nuestro caso usaremos el fantástico programa Cocodrile. Con su ayuda, incluyendo aparatos de medición, podremos conocer los valores de cada una de los parámetros que necesitemos. Evidentemente, los valores obtenidos por el programa DEBEN SIEMPRE COINCIDIR con los obtenidos experimentalmente. Como ejemplo de desarrollo se realizará la parte simulada y teórica del siguiente circuito mixto: Donde, como se puede apreciar partiremos de los siguientes datos de partida: Voltaje del generador = VTOTAL = 4,5 V Valor de la resistencia 1 = R1 = 1 kiloohmio = 1000 ohmios Valor de la resistencia 2 = R2 = 200 ohmios Valor de la resistencia 3 = R3 = 100 ohmios SIMULACIÓN INFORMÁTICA Para esta sección, no hay más que pulsar el interruptor (habiendo comprobado, previamente, que el circuito está bien definido, que los valores definidos son los adecuados y que los instrumentos de medida están bien situados) y apuntar los valores obtenidos. Los valores experimentales obtenidos son: Voltaje de la resistencia 1 = V1 = 3,75 V Voltaje de la resistencia 2 = V2 = 750 mV =0,75 V Voltaje de la resistencia 3 = V3 = 4,5 V Valor I de la resistencia 1,2 = I1 = I2=3,75 mA = 0,00375 A Valor I de la resistencia 3 = I3 = 45 mA = 0,045 A Valor I total = Itotal = I1 + I3= 48,8 mA = 0,0488 A CÁLCULOS TEÓRICOS El circuito que nos disponemos a afrontar es un circuito mixto que se podría describir como: circuito en paralelo de dos resistencias en serie con otra resistencia. Por lo que, en la parte clave se trataría de un circuito en paralelo. Antes de empezar, comenzaremos mostrando las fórmulas que van a ser utilizadas (dado el carácter mixto del circuito mostraremos tanto las asociadas a los circuitos en serie como en paralelo): MAGNITUDES FUNDAMENTALES CIRCUITO EN SERIE CIRCUITO EN PARALELO VOLTAJE   VTOTAL = V1 + V2 + ..... + VN El voltaje es el mismo para todas las ramas de las que se componga el circuito e igual al voltaje de la pila. INTENSIDAD La intensidad es la misma para todos los elementos del circuito ya que no existen más ramas posibles para la corriente. Itotal = I1 + I2 ... + IN RESISTENCIA RTOTAL = R1 + R2 + ..... + RN 1/RTOTAL = 1/R1 + .....+ 1/RN Antes de empezar a insertar fórmulas y cálculos trataremos de hacer un esquema de los pasos que se van realizando hasta llegar a la solución final: Dado es un circuito en paralelo (aunque una de las ramas tenga dos resistencias en serie) se debe conocer que: "el voltaje de cada rama es igual al voltaje del generador." Por tanto, sin realizar ningún cálculo ya se puede conocer el voltaje de la resistencia de la rama inferior: Voltaje de la resistencia 3 = V3 = 4,5 V Para dicha rama inferior se conoce el voltaje de la resistencia y el valor de la misma. Sin más que aplicar la ley de Ohm ( V = I.R) a ese elemento se obtendrá el valor de la intensidad de corriente que lo recorre: I2 = V3 / R3 =4,5 / 100 = 0,045 A -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Para la rama superior se conoce el voltaje total, pero como esta rama está compuesta por 2 resistencias en serie ese voltaje total se repartirá entre ambas resistencias. Los primero que haremos será calcular la resitencia total de esas 2 en serie: Rtotal = R1  +  R2 =1000 + 200 = 1200 ohmios Conociendo la resistencia total aplicaremos la ley de Ohm y podremos conocer la intensidad que recorre esa rama del circuito: I1 = Vtotal / Rtotal =4,5 / 1200 = 0,00375 A Una vez hallado el valor de la intensidad que recorre la rama, usando otra vez la ley de Ohm, podremos calcular cómo se reparte el voltaje entre las 2 resistencias en serie de la rama superior: V1 =I1.R1 =0,00375.1000 = 3,75 V V2 =I2.R2 =0,00375.200 = 0,75 V Para calcular la intensidad total del circuito no hay más que sumar la intensidad de cada una de las ramas: Itotal = I1  + I2 = 0,00375+0,045 A = 0,04875 A  RESULTADOS EXPERIMENTALES  En esta sección se expondrían los valores medidos con la ayuda del multímetro en las prácticas realizadas en el aula-taller. CONCLUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS  En esta sección se deben analizar los resultados obtenidos por los 3 métodos y comentar las posibles inconveniencia que se produce. En nuestro caso, al no contar con valores experimentales para contrastar podemos afirmar que los resultados teóricos coinciden exactamente con los simulados informáticamente.

Print this post