Calculo De Circuitos 2s375m

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR “LUIS ROGERIO GONZÁLEZ”

Tema: CALCULO DE CIRCUITOS

Nombres: David Avendaño Christian Rojas Mayra Salto

Asignatura: Electricidad del Automóvil

Profesor: Ing. Miguel Parra

Ciclo: segundo “A” de mecánica automotriz Azogues – Ecuador 10 de Julio de 2017

OBJETIVOS General Conocer el funcionamiento y conexiones de circuitos en el protoboard, distinguiendo cada uno de los elementos que los conforman Específicos 

Mencionar el concepto de circuito eléctrico



Detallar cuales son las partes que intervienen en un circuito eléctrico



Poner en práctica los conocimientos obtenidos en clase para la resolución de circuitos eléctricos

SUSTENTO TEORICO CIRCUITOS ELECTRICOS Para definir un circuito eléctrico primero debemos saber el concepto de electricidad. Electricidad se define como “el flujo dirigido de electrones que atraviesan por un conductor de un lugar a otro dentro de un circuito”. Concepto de circuito eléctrico Es el camino que recorre la corriente desde un generador de tensión (fuente) hacia un dispositivo consumidor o carga (todo aquello que consume energía para producir un trabajo; la corriente fluye a través de cables conductores por los cuales pasan los electrones hacia los elementos consumidores. Elementos de un circuito eléctrico Un circuito básico está compuesto de los siguientes elementos: 

Fuente de energía eléctrica: es la que provee de energía o flujo de electrones al circuito, puede ser batería, generador, pila, etc.



Consumidor: recibe la energía eléctrica y la transforma en otro tipo de energía como calórica, mecánica, lumínica, etc.



Conductor eléctrico: conduce lleva o transporta los electrones desde la fuente hasta el elemento consumidor.

Gráfico 1. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRICO

TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Circuitos en serie: consumidores o resistencias conectados conectadas una detrás de otra; el inicio de la primera resistencia va conectada al un borne de la fuente de energía y el final de esta resistencia conectado al inicio de la segunda, el final de la segunda conectado al inicio de la tercera así hasta la última resistencia que va conectada al otro borne de la fuente de energía.

Gráfico 2. CIRCUITO EN SERIE

Circuitos en paralelo: todos y cada uno de los consumidores o resistencias conectados a ambos bornes de la fuente de energía. Cada consumidor tiene sus bornes conectados a los bornes de la fuente.

Gráfico 3. CIRCUITO EN PARALELO

Circuito mixto: circuito combinado de resistencias que van conectadas algunas en paralelo y otras en serie.

Gráfico 4. CIRCUITO MIXTO

UNIDADES ELÉCTRICAS QUE INTERVIENEN EN UN CIRCUITO Tensión eléctrica (V) o Fuerza Electromotriz es la fuerza con la que son empujados los electrones por el circuito”. La unidad de medida de la Tensión es el Voltio (V). Corriente eléctrica (I) o Intensidad es la cantidad de electrones que son empujados por la fuente de energía a través de los consumidores o resistencias. También se define como: la cantidad de electrones que necesitan o que permiten pasar las resistencias. La unidad de medida de la Intensidad o cantidad de corriente es el Amperio (A). Resistencia eléctrica (R) fuerza que opone el consumidor o conductor al paso libre de electrones. La unidad de medida de la resistencia eléctrica es el ohmio (W).

DESARROLLO Ejercicios y cálculos 1. Determinar Rt, It, Pr1, Pr2, Pr3, Pt y medir los valores de tensión de cada resistencia una vez montado el circuito.

Ω

Ω

Ω

CÁLCULOS R1 R2 R3 Rt It PR1 PR2 PR3 Pt V1 V2 V3 VT

120Ω 200 Ω 150 Ω 470 Ω 0,025A 0,075w 0,125w 0,09375w 0,3 w 3v 5v 3,75 12v

RESISTENCIA TOTAL 𝑹 𝒕 = 𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 + 𝑹𝟑 𝑹𝒕 = 120Ω + 200Ω + 150Ω 𝑹𝒕 = 𝟒𝟕𝟎𝛀 INTENSIDAD TOTAL 𝑰𝒕 =

𝒗𝒐𝒍𝒕𝒂𝒋𝒆 𝑽 = 𝒓𝒆𝒔𝒊𝒔𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝑹𝒕

𝑰𝒕 =

12𝑣 𝑰 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟓𝑨 470 𝒕

VOLTAJES PARCIALES Voltaje 1 𝑽𝟏 = 𝑰 𝒕 ∗ 𝑹 𝟏 𝑉1 = 0,025𝐴 ∗ 120Ω

𝑽1 = 𝟑𝒗

Voltaje 2 𝑽𝟐 = 𝑰 𝒕 ∗ 𝑹 𝟐 𝑉𝟐 = 0,025𝐴 ∗ 200Ω

𝑽2 = 𝟓𝒗

Voltaje 3 𝑽𝟑 = 𝑰 𝒕 ∗ 𝑹 𝟑 𝑉𝟑 = 0,025𝐴 ∗ 150Ω

𝑽3 = 𝟑, 𝟕𝟓𝑾

POTENCIAS PARCIALES Potencia 1 𝑷𝑹𝟏 = 𝑽𝟏 ∗ 𝑰𝒕

𝑃𝑅1 = 3𝑣 ∗ 0,025𝐴

𝑷𝑹𝟏 = 𝟎, 𝟎𝟕𝟓𝑾

Potencia 2 𝑷𝑹𝟐 = 𝑽𝟐 ∗ 𝑰𝒕 𝑃𝑅2 = 5𝑣 ∗ 0,025𝐴 𝑷𝑹𝟐 = 𝟎, 𝟏𝟐𝟓𝑾 Potencia 3 𝑷𝑹𝟑 = 𝑽𝟑 ∗ 𝑰𝒕 𝑃𝑅3 = 3,75𝑣 ∗ 0,025𝐴 𝑷𝑹𝟑 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟑𝟕𝟓𝑾 POTENCIA TOTAL 𝑷 𝒕 = 𝑽𝒕 ∗ 𝑰 𝒕 𝑷𝒕 = 𝟏𝟐𝒗 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟓𝑨

𝑷𝒕 = 𝟎, 𝟑𝑾

PRACTICA

En la imagen anterior se puede observar cómo está armado el circuito en serie con sus respectivas resistencias y leds.

En la imagen se puede observar el circuito alimentado; es decir ya está conectado a la fuente de poder.

2. Determinar Rt, PR1, PR2, PR3, Pt, Rt y medir los valores de tensión de cada resistencia una vez montado el circuito.

Ω =1000Ω

Ω

CALCULOS Rt 85,71𝜴 I1 0,008A I2 0,012A I3 0,12 A It 0,14A PR1 0,096 w PR2 0,144w PR3 1,44w PT 1,68w RESISTENCIA TOTAL 𝑹𝒕 =

𝟏 𝟏 𝟏 𝟏 𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 + 𝑹𝟑

𝑅𝑡 =

1 𝑹𝒕 = 𝟖𝟓, 𝟕𝟏𝜴 1 1 1 + 1000𝛺 + 100𝛺 1500𝛺

INTENSIDADES PARCIALES Intensidad 1 𝑰𝟏 =

𝑽𝒕 𝑹𝟏

𝐼1 =

12𝑣 1500𝛺

𝑰𝟏 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟖𝑨

Intensidad 2 𝑰𝟐 =

𝑽𝒕 12𝑣 𝐼2 = 𝑰 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟐𝑨 𝑹𝟐 1000𝛺 𝟐

Intensidad 3 𝑰𝟑 =

𝑽𝒕 𝑹𝟑

𝐼3 =

12𝑣 𝑰 = 𝟎, 𝟏𝟐𝑨 100𝛺 𝟑

INTENSIDAD TOTAL 𝑰𝒕 =

𝑽𝒕 𝑹𝒕

𝐼𝑡 =

12𝑣 𝑰 = 𝟎, 𝟏𝟒𝑨 85,71 𝛺 𝒕

POTENCIAS PARCIALES Potencia 1 𝑷 𝟏 = 𝑽𝒕 ∗ 𝑰 𝟏

𝑃1 = 12𝑣 ∗ 0,008𝐴 𝑷𝟏 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟔𝑾

𝑷 𝟐 = 𝑽𝒕 ∗ 𝑰 𝟐

𝑃2 = 12𝑣 ∗ 0,012𝐴 𝑷𝟐 = 𝟎, 𝟏𝟒𝟒𝑾

Potencia 2

Potencia 3 𝑷 𝟑 = 𝑽𝒕 ∗ 𝑰 𝟑

𝑃3 = 12𝑣 ∗ 0,12𝐴 𝑷𝟑 = 𝟏, 𝟒𝟒𝑾

POTENCIA TOTAL 𝑷𝒕 = 𝑷𝟏 + 𝑷𝟐 + 𝑷𝟑

𝑃𝑡 = 0,096𝑤 + 0,144𝑤 + 1,44𝑤

𝑷𝒕 = 𝟏, 𝟔𝟖𝒘

PRACTICA

En esta imagen podemos observar cómo están conectados los elementos en el protoboard formando el circuito en paralelo.

En la imagen anterior el circuito ya está alimentado y se observa que todos los elementos están conectados perfectamente pues cada led que se utilizó esta prendido.

3. En el siguiente circuito medir todas las tensiones y determinar Rt, It y la Pt del circuito

Ω Ω

Ω Ω

CALCULOS

RA Rt It Pt

110Ω 1580Ω 0,00759A 0,09108W

RESISTENCIA EN PARALELO 𝟏 1 𝑹𝑨 = 𝑅𝐴 = 𝑹𝑨 = 𝟏𝟏𝟎𝜴 𝟏 𝟏 1 1 + + 𝑹𝟑 𝑹𝟒 220𝛺 220𝛺

RESISTENCIA TOTAL (EN SERIE) 𝑹𝒕 = 𝑹𝟏 + 𝑹 𝟐 + 𝑹𝑨

𝑅𝑡 = 1000𝛺 + 470𝛺 + 110𝛺

𝑹𝒕 = 𝟏𝟓𝟖𝟎𝜴

INTENSISDAD TOTAL 𝑰𝒕 =

𝒗𝒐𝒍𝒕𝒂𝒋𝒆 𝑽 = 𝒓𝒆𝒔𝒊𝒔𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝑹𝒕

𝐼𝑡 =

12𝑣 1580𝛺

𝑰𝒕 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟕𝟓𝟗𝑨

POTENCIA TOTAL 𝑷𝒕 = 𝑽𝒕 ∗ 𝑰𝒕 𝑷𝒕 = 𝟏𝟐𝒗 ∗ 𝟎, 𝟎𝟎𝟕𝟓𝟗𝑨

𝑷𝒕 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟏𝟎𝟖𝑾

PRACTICA

En la imagen presentada anteriormente se puede observar cómo está constituido el circuito en paralelo.

El circuito se presenta alimentado y observamos cómo cada uno de los leds que están conectados se prende.

CONCLUSIONES 



En el desarrollo de este informe se mencionó el concepto de circuito eléctrico y cuáles son sus elementos constitutivos para poder realizar los cálculos necesarios para la resolución de cada ejercicio. Se familiarizo con el manejo del protoboard y la instalación de resistencias y leds para formar un circuito básico.