CIRCUITO SERIE PARALELO PROCEDIMIENTO 4.4.1

Imagendel circuito del procedimiento 4.4.1

Tomado de monografias.com

TEORIA Y PRACTICAS CON LOS CIRCUITOS ELECTRICOS

CONEXIÓN SERIE

Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente. El esquema de conexión de resistencias en serie se muestra así:

Resistencias conectadas en serie

CONEXIÓN PARALELO

Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas la resistencias tienen la misma caída de tensión, UAB. Una conexión en paralelo se muestra de la siguiente manera:

Resistencias conectadas en paralelo

3.2.3. CONEXIÓN SERIE PARALELO

En una conexión serie paralelo se pueden encontrar conjuntos de resistencias en serie con conjuntos de resistencias en paralelo, como se muestra a continuación:

Resistencias conectadas en serie paralelo

3.3. RESISTENCIAS EN SERIE Y DIVISOR DE VOLTAJE

El divisor de voltaje es una herramienta fundamental utilizada cuando se desean conocer voltajes de resistencias específicas, cuando se conoce el voltaje total que hay en dos resistencias. Es necesario considerar que el divisor de voltaje funciona para analizar dos resistencias, y que si se quieren determinar voltajes de más de dos resistencias utilizando el divisor de voltaje, deberá hacerse sumando resistencias aplicando paso a paso el divisor de voltaje de dos en dos, hasta llegar al número total de resistencias. Esto es muy útil porque en muchas ocasiones no es posible aplicar la Ley de Ohm debido a que sólo se tiene el valor de las resistencias, pero no se conoce el voltaje. Es entonces que se aplica el divisor de voltaje, con las siguientes fórmulas y de acuerdo al esquema mostrado a continuación:

Otra herramienta importante es el divisor de corriente, que funciona para resistencias en paralelo. Sin embargo no fue necesario utilizarla en esta práctica, pues fue en las conexiones en paralelo ya se tenían los voltajes (que eran el mismo de la fuente por tratarse de conexión en paralelo) y los valores de las resistencias, por lo que las corrientes se encontraron fácilmente a través de la Ley de Ohm.

DESARROLLO Y SOLUCIÓN DE LA GUÍA DE TRABAJO UTILIZADA EN LA PRÁCTICA

4.1. MATERIAL Y EQUIPO

• Resistencia de diferentes valores
• Breadboard
• Alambre #24
• Tester análogos o digitales
• Fuente de voltaje

4.2. CIRCUITO SERIE

Cuando un grupo de resistencias se conecta como en la figura 1, por todas ellas fluye la misma corriente y se dice que las resistencias están conectadas en serie.

PROCEDIMIENTO

1. Alambrar el circuito de la figura.
2. Pedir revisión.
3. Tomar lecturas de voltaje y resistencia, anotándolas en la tabla de la figura 1.

Datos	R1	R2	R3	Re	V1	V2	V3	E	I1	I2	I3	I
Teóricos	5600	1500	470	7570	6.66	1.78	0.56	9	0.00119	0.00119	0.00119	0.00119
Experi- mentales	5600	1500	470	7570	6.5	1.9	0.6	9	0.0012	0.0012	0.0012	.0012

Tabla de la Figura 1

NOTA: Las medidas de la tabla están en Ohmios (Ω) para las resistencias, Voltios (V) para los voltajes y Amperios (A) para las corrientes.

4.2.2. PREGUNTAS

1. Calcular teóricamente el voltaje y la corriente en cada elemento del circuito.

R// Este proceso fue justamente el que se realizó para plasmar los datos teóricos presentados en la tabla de la Figura 1. Para ello se contaba únicamente con el valor de la fuente, que fue de 9V, y con los valores de las resistencias, que se encontraron utilizando el código de colores para determinar los valores correspondientes en ohmios para cada resistencia.

Primeramente se redujo determinó la resistencia equivalente, sumando las tres resistencias en serie y llegando a tener una sola. Luego de eso, el voltaje en la resistencia equivalente era de 9V, es decir el mismo de la fuente por tratarse de una conexión en paralelo. A continuación se utilizó el divisor de voltaje y se fue retrocediendo en los diagramas hechos cuando se habían venido uniendo resistencias, y fue así como finalmente, teniendo el voltaje en cada resistencia así como el valor en ohmios de estas mismas, se utilizó la Ley de Ohm para determinar la corriente de cada resistencia, con la ecuación I = V / R. Fue de esa manera como se encontraron los voltajes y corrientes para cada resistencia de la conexión en serie.

2. ¿Cómo son entre sí los valores de la corriente en los diferentes elementos de un circuito serie?

R// Los valores de la corriente son los mismos para cualquier resistencia por la razón que se está trabajando con un circuito conectado en serie, donde siempre se cumple que la corriente es la misma para cada uno de los elementos del circuito.

3. ¿Interviene en el valor de la corriente, la posición relativa de las resistencias?

R// Sí porque si la posición relativa de las resistencias fuera una conexión en paralelo, el valor de la corriente no sería el mismo para cada resistencia, pero debido a que la posición relativa de cada resistencia se encuentra con una conexión en serie, los valores de la corriente son los mismos para cada resistencia, por lo cual se concluye que la posición relativa de las resistencias SÍ interviene en el valor de la corriente.

4. Compare la fuerza electromotriz aplicada con la suma de las caídas de potencial en las tres resistencias R1, R2, R3.

R// La fuerza electromotriz aplicada o el voltaje aplicado por la fuente fue de 9V, y es precisamente la suma de las caídas de potencial en las tres resistencias, es decir que al sumar los voltajes que hay en las resistencias 1, 2 y 3, se obtiene el valor de 9V, de esta manera: (6.66 + 1.78 + 0.56)V = 9V.

5. ¿Cuál resistencia produjo mayor caída de potencial?

R// La resistencia 1, que era la que tenía mayor número de ohmios (5600Ω), fue precisamente la que produjo mayor voltaje o mayor caída de potencial, ya que se registran 6.66V en esa resistencia, lo cual equivale al 74% del voltaje total (9V) que fue suministrado para el circuito.

6. ¿Cómo se calcula la caída de potencial en una resistencia de forma teórica y experimental?

R// Experimentalmente, esto lo calculamos con el tester, colocando sus terminales positiva y negativa correctamente sobre los alambres laterales de la resistencia. De forma teórica, esto se logra utilizando el divisor de voltaje, sabiendo que esta conexión era en serie. El divisor de voltaje es explicado en el marco teórico de este documento.

7. Compruebe que en el circuito de la figura 1 se cumple: I = E / R1 + R2 + R3 = E / Re.

R// Para esta comprobación, se muestran los cálculos de los valores obtenidos en la práctica, con lo que se tiene lo siguiente:

I = E / R1 + R2 + R3 è (0.00119A) = (9V) / (5600 Ω) + (1500 Ω) + (470 Ω)

I = E / Re è (0.00119A) = (9V) / (7570 Ω)

Con lo anterior se puede observar que en una conexión en serie, una resistencia equivalente es la suma aritmética de cada una de las resistencias. Igualmente se puede ver la utilidad de la Ley de Ohm.

8. Calcular de forma experimental el voltaje y la corriente en cada elemento del circuito.

R// Esto se hizo utilizando la breadboard, alambres para hacer las conexiones, la fuente de voltaje y el tester. Los valores obtenidos son los que se muestran en la Tabla de la Figura 1.

9. Los valores de corriente y voltaje calculados en el paso anterior, ¿coinciden con los correspondientes valores teóricos calculados?

R/ Sí coinciden, pues experimentalmente se realizaron las conexiones en serie para las resistencias tal como se indica en el diagrama de la Figura 1 de esta práctica, y con el tester se midieron voltajes y corrientes en cada una de las tres resistencias del circuito, y son valores muy cercanos a los obtenidos haciendo los cálculos teóricos.

4.3. CIRCUITO PARALELO

Se dice que dos o más resistencias están en paralelo cuando sus terminales están conectadas entre sí formando nodos eléctricos como se muestra en la figura 2.

En el circuito anterior la corriente I, suministrada por la fuente llega al nodo 1 y se reparten en tantos caminos como resistencias en paralelo existan. Si llamamos a estas corrientes I1, I2, I3; las caídas de voltaje en R1, R 2, R 3 son respectivamente:

V1 = I1R1; V2 = I2 R2; V3 = I3 R3

V = I Re = I1R1 = I2R2 = I3R3

Se deduce que:

I = I1 + I2 + I3, ya que I se divide en el nodo 1 en las tres corrientes de rama I1, I2 e I3.

Luego:

I1 = IRe / R1, I2 = IRe / R2, I3 = IRe / R3

Por tanto:

I = I1 + I2 + I3 = IRe / R1 + IRe / R2 + IRe / R3

I = IRe (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)

I (1 / Re) = I (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)

2.3.1. PROCEDIMIENTO

1. Alambrar el circuito de la figura 3.
2. Pedir revisión.
3. Tomar lecturas de voltaje y resistencia, anotándolas en la tabla de la figura 2 y 3.

Figura 3

Datos	R1	R2	R3	Re	V1	V2	V3	E	I1	I2	I3	I
Teóricos	5600	1500	470	336.37	9	9	9	9	0.00161	0.006	0.0191	0.0268
Experimentales	5600	1500	470	336.37	9	9	9	9	0.0015	0.006	.018	0.0255

Tabla de las Figuras 2 y 3

NOTA: Las medidas de la tabla están en Ohmios (Ω) para las resistencias, Voltios (V) para los voltajes y Amperios (A) para las corrientes.

4.3.2. PREGUNTAS

1. Calcular teóricamente el voltaje y la corriente en cada elemento del circuito.

R// Se contaba inicialmente sólo con el valor del voltaje de la fuente y el valor de cada resistencia, que fue obtenido a través del código de colores para resistencias. Sabiendo que la conexión era en paralelo, el voltaje para cada resistencia por tanto fue el mismo que el de la fuente: 9V. Finalmente se utilizó la Ley de Ohm para encontrar la corriente en cada resistencia, y así se completaron los datos teóricos para la Tabla de las Figuras 2 y 3.

2. Con los datos obtenidos en el paso anterior, compruebe las siguientes ecuaciones:

I = I1 + I2 + I3

E = V1 + V2 + V3

R// Para realizar esta comprobación, se sustituyen en las ecuaciones que se quieren comprobar, los valores obtenidos en la práctica:

I = I1 + I2 + I3 è (0.0268A) = (0.00161A) + (0.006A) + (0.0191A)

I = E / Re è (0.0268A) = (9V) / (336.37)

Con lo anterior se observa que en una conexión en paralelo, la corriente total es la suma aritmética de las corrientes en cada una de las resistencias. También se observa la veracidad y utilidad de la Ley de Ohm.

3. Calcular de forma experimental el voltaje y la corriente en cada elemento del circuito.

R// Este proceso se realizó utilizando la breadboard, alambres para hacer las conexiones, la fuente de voltaje y el tester. Los valores obtenidos son los que se muestran en la Tabla de las Figuras 2 y 3.

4. Los valores de corriente y voltaje calculados en el paso anterior, ¿coinciden con los correspondientes valores teóricos calculados?

R// Sí coinciden, debido a que experimentalmente se realizaron las conexiones en paralelo para las resistencias tal como se indica en el diagrama de las Figuras 2 y 3 de esta práctica, y con el tester se midieron voltajes y corrientes en cada una de las tres resistencias del circuito, y son valores muy cercanos a los obtenidos haciendo los cálculos teóricos.

4.4. CIRCUITO SERIE PARALELO

4.4.1. PROCEDIMIENTO

1. Alambrar el circuito de la figura 4.
2. Pedir revisión.
3. Tomar lecturas de voltaje y resistencia, anotándolas en la tabla de la figura
4. Calcular el voltaje y la corrienteen cada elemento del circuito.

Figura 4

Datos	R1	R2	R3	Re	V1	V2	V3	E	I1	I2	I3	I
Teóricos	5600	1500	470	5957.87	8.46	0.41	0.13	9	0.00151	0.000273	0.000277	0.00151
Experimentales	5600	1500	470	5957.87	8.4	0.45	0.15	9	0.0015	0.0003	0.00026	0.00206

Tabla de la Figura 4

NOTA: Las medidas de la tabla están en Ohmios (Ω) para las resistencias, Voltios (V) para los voltajes y Amperios (A) para las corrientes.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Stollberg, R.; Hill, F.F. (1969). FÍSICA. Fundamentos y Fronteras. México, D.F.: Publicaciones Cultural, S.A., primera edición.

2. Wikipedia®. Diferencia de potencial. Extraído el 2 de noviembre, 2006 de http://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencial

3. Wikipedia®. Intensidad de corriente eléctrica. Extraído el 2 de noviembre, 2006 de

http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctrica

4. Wikipedia®. Resistencia eléctrica. Extraído el 2 de noviembre, 2006 de

http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica

5. Ciencias Místicas. Leyes de Ohm, Kirchoff, Thevenin y Norton. Extraído el 2 de noviembre, 2006 de http://www.cienciasmisticas.com.ar/electronica/teoria/equivalentes/index.php

6. Sala de Física. Associação de Resistências em Paralelo. Extraído el 2 de noviembre, 2006 de http://br.geocities.com/saladefisica8/eletrodinamica/paralelo.htm

AUTORES:

Jennifer Esmeralda Chacón Carranza.

Glenda Maritza España Canalez.

Jaime Oswaldo Montoya Guzmán.

Santa Ana, 6 de noviembre de 2006.

Jaime Oswaldo Montoya Guzmán

jaimemontoya[arroba]gmail.com

http://jaimemontoya.googlepages.com

Santa Ana, 8 de noviembre de 2006

El Salvador

TOMADO EN GENERAL DE MONOGRAFIAS.COM

LEY DE OHM

LA LEY DE OHM

Como la resistencia eléctrica en un circuito es muy importante para determinar la intensidad del flujo de electrones, es claro que también es muy importante para los aspectos cuantitativos de la electricidad. Se había descubierto hace tiempo que, a igualdad de otras circunstancias, un incremento en la resistencia de un circuito se acompaña por una disminución de la corriente. Un enunciado preciso de esta relación tuvo que aguardar a que se desarrollaran instrumentos de medida razonablemente seguros. En 1820, Georg Simon Ohm, un maestro de escuela alemán, encontró que la corriente en un circuito era directamente proporcional a la diferencia de potencial que produce la corriente, e inversamente proporcional a la resistencia que limita la corriente. Expresado matemáticamente:

donde I es la corriente, V la diferencia de potencial y R la resistencia.

Esta relación básica lleva el nombre del físico que más intervino en su formulación: se llama Ley de Ohm.

Si se reemplaza el signo de proporcionalidad de la Ley de ohm por un signo de igual, se tiene:

Ley de Ohm para determinar corriente eléctrica (Amperios)

Despejando le ecuación anterior, se encuentran dos ecuaciones más:

Ley de Ohm para determinar valores de resistencias (Ohmios)

Ley de Ohm para determinar voltaje (Voltios)

De esta forma, la Ley de Ohm define la unidad de resistencia eléctrica así como también el voltaje y la corriente, haciendo sencillos despejes de las ecuaciones presentadas, siempre y cuando se tengan dos valores conocidos y una sóla incógnita.

TIPO DE RESISTENCIAS

Estas son algunas de las resistencias que se utilizan en todos los circuitos electricos.

Cabe decir que cada color que contiene resistencias las diferencia entre las demas.

Tomado de monografias.com

RESISTENCIA ELECTRICA

RESISTENCIA ELÉCTRICA

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para recorrerla. Su valor se mide en ohmios y se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω). La materia presenta 4 estados en relación al flujo de electrones. Éstos son Conductores, Semi-conductores, Resistores y Dielectricos. Todos ellos se definen por le grado de oposición a la corriente electrica (Flujo de Electrones).

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.

Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nula.

La resistencia electrica se mide con el Ohmímetro es un aparato diseñado para medir la resistencia eléctrica en ohmios. Debido a que la resistencia es la diferencia de potencial que existe en un conductor dividida por la intensidad de la corriente que pasa por el mismo, un ohmímetro tiene que medir dos parámetros, y para ello debe tener su propio generador para producir la corriente eléctrica.

Tomado de monografias.com

DIVISOR RESISITIVO

Un divisor resistivo es un caso especial donde ambas impedancias, Z₁ y Z₂, son puramente resistivas.

De ser así tenemos la siguiente fórmula:

R₁ y R₂ pueden ser cualquier combinación de resistencias en serie o paralelo.

Tomado de wikipedia (internet)

DIVISOR DE TENSION

Un divisor de tensión es una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión de una fuente entre una o más impedancias conectadas en serie.

Supóngase que se tiene una fuente de tensión Vf, conectada en serie con n impedancias.
Divisor de tensión con dos resistencias

Para conocer el voltaje en la impedancia genérica Zi, se utiliza la ley de Ohm:

V_i={I}\cdot{Z_i}
I=\frac{V_f}{\sum{Z_n}}

Sustituyendo la segunda ecuación en la primera se obtiene que el voltaje en la impedancia genérica Zi será:

V_i={\frac{Z_i}{\sum{Z_n}}}\cdot{V_f}

Obsérvese que cuando se calcula la caída de voltaje en cada impedancia y se recorre la malla cerrada, el resultado final es cero, respetándose por tanto la segunda ley de Kirchhoff.

Un circuito análogo al divisor de tensión en el dominio de la corriente es el divisor de corriente.

Tomado de wikipedia (internet)

Ley de kirchoff

La ley de Ohm se aplica a cualquier parte del circuito tanto como al circuito completo. Puesto que la corriente es la misma en las tres resistencias, la tensión total se divide entre ellas.

La tensión que aparece a través de cada resistencia (la caída de tensión) puede obtenerse de la ley de Ohm.

Tomado de www.electronicafacil.com

Ley de Ohm

La Ley de Ohm se puede entender con facilidad si se analiza un circuito donde están en serie, una fuente de voltaje (una batería de 12 voltios) y una resistencia de 6 ohms (ohmios).

Se puede establecer una relación entre la voltaje de la batería, el valor de la resistencia y la corriente que entrega la batería y que circula a través de dicha resistencia.

Esta relación es: I = V / R y se conoce como la Ley de Ohm
Entonces la corriente que circula por el circuito (por la resistencia o resistor) es: I = 12 Voltios / 6 ohms = 2 Amperios.

tomado de www.unicrom.com

Resistores en paralelos

En el circuito de resistores en serie la corriente circula sólo por un camino.En el circuito de resistores en paralelo la corriente se divide y circula por varios caminos. las resistencias están unidas por sus dos extremos, La corriente que suministra la fuente de voltaje V es la misma en el circuito original (con R1, R2 y R3) y en el equivalente.

Amperio * segundos = Coulomb
Voltaje * Coulomb = Joule
Voltaje * Amperio = watt
watt * segundo = Joule

Ley de Ohm

La potencia se mide en watts (w); La energia se mide en Amperios (A); La carga se mide en Coulomb (c); La corriente se mide en voltios(v)

Corriente directa y alterna

Corriente alterna: los electrones cambian su direccion de flujo
Corriente directa: el flujo de energia fluye en una sola direccion

Voltaje

Es lo que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito cerrado, la unidad de voltaje es el voltio(v)

Carga electrica

Es el exceso de electrones, hay dos tipos de carga la positiva (+) y la negativa(-).
Las cargas del mismo signo se repelan y la de signo contrario se atraen

Semiconductor tipo N se obtiene llevando acabo un proceso dopado añadiendo un cierto tipo de atomos al semiconductor para poder aumentar el numero de protones de carga libre