Circuitos Resistivos en Serie Evidenacia013

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2011

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Tecnologías de la información.

MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE COMPUTO

Fecha:

Control del Documento

Nombre Cargo Dependencia Firma Fecha

Autores Juan Becerra Alumno

Centro de Gestión de Mercados, Logística y


Juan Carlos

Becerra18feb2011

Revisión José Méndez instructor

Centro de Gestión de Mercados, Logística y


Circuitos resistivos en serie

Juan Carlos becerra Cardoso148944-2





Fecha:

Ley de ohm Circuito resistivo en serie

Para este modo de conexiones se escoge un circuito de corriente continua y así se podrá ver si caída de tensiones y pasos de corriente. En el gráfico, se puede disponer de un circuito en serie es disponer una resistencia detrás de otra, con lo cual se obtendrá puntos muy concretos donde se puede hacer diversos estudios de la caída de tensión y corriente.

Estos puntos son el punto A, anterior a la primera resistencia, el punto B que esta en la primera y la segunda resistencia, el punto C que se encuentra entre la segunda y tercera resistencia y por último el punto D

Para hacer esta medición se utiliza un polímetro o multímetro, el cual nos dará las mediciones correspondientes de voltaje y amperaje.

Para medir el voltaje o la caída de tensión se hace situando las dos puntas del multímetro y se pondrán en paralelo en el cable del circuito. Para la medición de la corriente se pondrán las puntas del multímetro en serie con cable del circuito.

El voltaje total del circuito será la suma total de los voltajes , encontrados en los puntos A,B,C y D; la corriente total es igual en todos los puntos que atraviese, por lo tanto la intensidad total será igual en A,B,C y D.

VT = Voltaje Total VT = V1 +V2 +V3

IT = Intensidad Total o Corrientes Total IT = I1 + I2 + I3

Un circuito con resistencias en serie se puede simplificar en una sola resistencia. En todos los puntos del circuito en serie la corriente es constante por lo tanto la potencia o trabajo total será la suma de éstos en cada punto del circuito (A, B, C Y D).

Los circuitos eléctricos en serie son aplicaciones muy concretas. Nunca se nos ocurrirá conectar las bombillas de nuestra casa en serie, ya que esto supondría un caos a cualquiera de ellas, a excepción de la última, se fundiría simplemente si apagamos una de ellas.






Fecha:

Se utilizan en las luces brillantes del árbol de navidad, en la iluminación de las autopistas etc.

Resistencia en serie

El Circuito Resistivo: Corriente. Tensión. Potencia. Ley de Ohm. Análisis de los circuitos de un solo lazo y de un solo par de nodos.

Técnicas para el análisis de circuitos: Sistemas de ecuaciones para la resolución de circuitos eléctricos. Resistencias y Conductancias equivalentes. Divisor de tensión. Divisor de corriente. Gráficas de tensión, comente y potencia, en función del tiempo.

Fuente ideal y fuente real: de tensión y de corriente. Relación tensión - corriente sobre la carga. Representación gráfica tensión - comente, recta de carga, curva de potencia constante. Características de las fuentes a partir del comportamiento de la carga. La resistencia interna. Limitaciones de la carga. Transformación de fuentes. Teorema de máxima transferencia de potencia. Representación gráfica de la potencia en función de la resistencia de carga. Potencia instantánea y potencia promedio. Transformación de fuentes. Teorema de Thévenin. Teorema de Norton. Dualidad. Análisis de nodos. Análisis de mallas.

Circuitos Lineales: Transformación Lineal y Linealidad. Elementos de un circuito lineal. Aplicación de Transformación Lineal para determinar si un elemento es lineal. El Principio de Superposición.

Arquitectura de un protoboardEl Protoboard, o tableta experimental, es una herramienta que nos permite interconectar elementos electrónicos, ya sean resistencias,






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capacidades, semiconductores, etc., sin la necesidad de soldar las componentes.El protoboard esta lleno de orificios metalizados -con contactos de presión- en los cuales se inserta las componentes del circuito a ensamblar.

Protoboard

La tableta experimental esta dividida en cuatro secciones, y cada una de estas se encuentran separadas por un material aislante. Los puntos de cada sección están conectados entre si tal como lo muestra la figura:Las secciones uno y cuatro están formadas por dos líneas o nodos. Estas son normalmente utilizadas para conectar la alimentación del circuito, y así energizarlo. Por otro lado en las secciones dos y tres se encuentran conectados cinco orificios verticalmente, formando






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pequeños nodos independientes unos de otros. Recuerde que la figura muestra como están conectados internamente los orificios, por lo que no es necesario rehacer estas conexiones.

Forma de utilizar la protoboard

1 - Un buen consejo es hacer conexión de las mitades de las secciones uno y así, se mantendrá una configuración clara y entendible. 2 La conexión entre nodos se hace mediante alambres, los cuales deben de serlo mas corto posible, a fin de evitar problemas de ruido en el circuito. En lo posible deben de estar aislados, para evitar cortocircuitos por contactos con otros cables.3- Al montar las componentes fíjese muy bien en las polaridades, por ejemplo de condensadores, y valores de pines de los integrados, así como rangos de operación. Trate de ser ordenado en el armado, doblando correctamente pines y conectores, tal como lo muestra la figura.4- Si el circuito no funciona correctamente revise las alimentaciones y que los cables de interconexión de nodos no estén sueltos o haciendo mal contacto.Existe alta probabilidad de que esto ocurra. Si Ud. considera que el circuito esta bien ensamblado, y aun así hay problemas, mueva el circuito dentro del pronto de lugar o utiliza otro protoboard. Recuerde que todas las herramientas tienen una vida útil.5 El protoborad tiene bastantes problemas de ruido por lo que no se recomienda para alta frecuencia.

6 Finalmente recuerde que esta herramienta es para ensamblado temporal. Si Ud. desea mantener el circuito llévelo a placa -PCB-, replicándolo, tratando en lo posible de usar otras componentes, a fin de poder identificar posibles problemas en la placa.Uso de la protoboardLas placas protoboard se utilizan en Electrónica para ensayar circuitos en la fase de diseño, antes de construirlos de forma definitiva. Nos permite detectar errores de diseño, probar diferentes componentes, etc. La placa está constituida por una matriz de agujeritos donde se pueden insertar, por simple presión, los terminales de los componentes, los cuales quedan pinzados. Estos agujeritos tienen uniones eléctricas por la parte interior de la placa, de forma que los componentes que insertemos en dos agujeritos unidos






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eléctricamente por la parte interior es como si los conectáramos entre sí. Los agujeros están agrupados en columnas de a 5, los cuales están unidos por la parte interior. Hay dos bloques de columnas de 5 agujeros. En cada bloque, las columnas de agujeros están numeradas, y cada fila suele estar designada por una letra, para facilitar la identificación de cada agujero. Además, hay una o dos filas situadas en la parte inferior y en la parte superior de la placa, que se suelen utilizar para conectar los dos polos de la fuente de tensión que alimenta el circuito. Todos los agujeros de cada una de estas filas están unidos entre sí.

La separación entre los agujeritos es estándar, coincidiendo con la que se toma como patrón para disponer los terminales de la mayoría de componentes electrónicos de terminales cortos, como los circuitos integrados, relés, etc. Los componentes electrónicos con terminales largos, que pueden separarse más o menos, pueden insertarse más fácilmente porque no hay que respectar distancias fijas entre los agujeritos de inserción. Esto implica que a la hora de posicionar los componentes en la placa, siempre hay que empezar por los componentes con terminales

Cortos (y de posición fija) pues al no poder modificar las posiciones de dichos terminales son lo que más problemas pueden dar para colocarlos. Los componentes con terminales largos, como las resistencias, diodos, etc., al poder estirar más o menos dichos terminales pueden colocarse sin problemas posteriormente.Arquitectura de un adaptador de corriente de 0 a 12 voltios¿Que es un trasformador y como funciona?






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Se denomina transformador a un dispositivo electromagnético que permite aumentar o disminuir el voltaje y la intensidad de una corriente alterna de forma tal que su producto permanezca constante (ya que la potencia que se entrega a la entrada de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida).

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce. Este conjunto de vueltas se denominan: Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de entrada y Bobina secundaria o Secundario" a aquella que entrega el voltaje transformado.

La representación esquemática del transformador es la siguiente:

La Bobina primaria recibe un voltaje alterno que hará circular, por ella, una corriente alterna. - Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro - Como el bobinado secundario está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, el flujo magnético circulará a través de las espiras de éste. - Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "Secundario", se generará por el alambre del secundario un voltaje Habría una corriente si hay una carga (el secundario está conectado a una resistencia por ejemplo)






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La razón de la transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario" depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de voltaje

Un transformador puede ser "elevador o reductor" dependiendo del número de espiras de cada bobinado.

Cuando el secundario tiene un mayor numero de vueltas que el primario, el voltaje en aquel es mayor que en el primario y, por consiguiente, el transformador aumenta el voltaje. Cuando el secundario tiene un numero menor de vueltas que el primario, el transformador reduce el voltaje. Sin importar cual sea el caso, la relación siempre se da en términos del voltaje en el primario, el cual puede aumentarse o reducirse en el devanado secundario.

Estos cálculos solo son validos para transformadores con núcleo de hierro donde el acoplamiento es unitario. Los transformadores con núcleo de aire para circuitos de RF son, en general, sintonizados para resonancia. En este caso, se considera el factor de resonancia en lugar de la relación de vueltas.

Circuito rectificador


Valores de voltaje en la bobina chica, a la salida

Entre 0 y 10 11 (V)

Entre 0 y 50 56 (V)

Entre 0 y 250 275 (V)

Entre 0 y 400 441 (V)

Valores de voltaje en la bobina grande, en la salida

Entre 0 y 10 10 (V)

Entre 0 y 90 92 (V)

Entre 100 y 110 110 (V)





Fecha:

En electrónica, un rectificador es el elemento o circuito que permite

convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza

utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado

sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de

mercurio. Dependiendo de las características de la alimentación en

corriente alterna que emplean, se les clasifica en monofásicos, cuando

están alimentados por una fase de la red eléctrica, o trifásicos cuando

se alimentan por tres fases.

Rectificador de media onda

El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la

parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada

(Vi) convirtiéndola en corriente directa de salida (Vo). Es el circuito más

sencillo que puede construirse con un diodo.

Análisis del circuito (diodo ideal)

Los diodos ideales, permiten el paso de toda la corriente en una única

dirección, la correspondiente a la polarización directa, y no conducen

cuando se polarizan inversamente. Además su voltaje es positivo

Polarización directa (Vi > 0)

En este caso, el diodo permite el paso de la corriente sin restricción,

provocando una caída de potencial que suele ser de 0,7 V. Este voltaje

de 0,7 V se debe a que usualmente se utilizan diodos de silicio. En el






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caso del germanio, que es el segundo más usado, la caída de potencial

es de 0,3 V.

Vo = Vi - VD → Vo = Vi - 0,7

La intensidad de la corriente puede fácilmente calcularse mediante la

ley de Ohm:

Rectificador de onda completa en puente

El rectificador de onda completa utiliza ambas mitades de la señal sinodal de entrada, para obtener una salida unipolar, invierte los semiciclos negativos de la onda sinodal. En la figura 1 se muestra una posible estructuración en la que el devanado secundario es con derivación central para obtener dos voltajes vs, en paralelo con las dos mitades del devanado secundario con las polaridades indicadas.

Cuando el voltaje de línea de entrada (que alimenta al primario) es positivo, las señales vs serán positivas; el D1conduce y D2 esta polarizado inversamente, la corriente que pasa por D1 circulara por R y regresara a la derivación central del secundario. El circuito se comporta entonces como rectificador de media onda, y la salida durante los semiciclos positivos positivos será idéntica a la producida por el rectificador de media onda.

EL RECTIFICADOR EN PUENTE: El circuito conocido como rectificador en puente por la similitud de su configuración con la del puente de Wheatstone, no requiere de transformador con derivación central, ventajoso sobre el circuito rectificador de onda completa de la figura 1,






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en la figura 2 se muestra una estructuración alternativa del rectificador de onda completa.

En el rectificador en puente se hacen necesarios cuatro diodos en comparación con el circuito anterior. La operación del rectificador en puente consiste que durante los semiciclos positivos del voltaje de entrada Vs es positivo y la corriente es conducida a través del diodo D1, el resistor R y el diodo D2. Entre tanto los diodos D3 y D4 estarán polarizados inversamente; hay dos diodos en serie en la trayectoria de conducción y por lo tanto Vo será menor que Vs por dos caídas del diodo, esta es una desventaja del rectificador en puente. Para determinar el voltaje inverso de pico (PIV) se emplea la siguiente

Formula:

PIV = Vs - 2VDO + VDO = Vs - VDO

Otra ventaja de este circuito es que solo se hace necesaria aproximadamente la mitad del número de vueltas para el devanado secundario del transformador. Se puede visualizar que cada mitad del devanado secundario del transformador con derivación central se utiliza solo la mitad del tiempo.

¿Qué es un filtro?

Un filtro eléctrico o filtro electrónico es un elemento que discrimina una determinada frecuencia o gama de frecuencias de una señal eléctrica que pasa a través de él, pudiendo modificar tanto su amplitud como su fase.

Función de transferencia






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Con independencia de la realización concreta del filtro

(analógico, digital o mecánico) la forma de comportarse de un filtro se

describe por su función de transferencia. Ésta determina la forma en

que la señal aplicada cambia en amplitud y en fase al atravesar el filtro.

La función de transferencia elegida tipifica el filtro. Algunos filtros

habituales son:

Filtro de Butterworth , con una banda de paso suave y un corte

agudo.

Filtro de Chebyshev , con un corte agudo pero con una banda de

paso con ondulaciones.

Filtros elípticos o filtro de Cauer, que consiguen una zona de

transición más abrupta que los anteriores a costa de oscilaciones en

todas sus bandas.

Filtro de Bessel , que, en el caso de ser analógico, aseguran una

variación de fase constante.

El orden de un filtro describe el grado de aceptación o rechazo de frecuencias por arriba o por debajo, de la respectiva frecuencia






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de corte. Un filtro de primer orden, cuya frecuencia de corte sea igual a (F), presentará una atenuación de 6 dB en la primera octava (2F), 12 dB en la segunda octava (4F), 18 dB en la tercera octava (8F) y así sucesivamente. Uno de segundo orden tendría el doble de pendiente (representado en escala logarítmica). Esto se relaciona con los polos y ceros: los polos hacen que la pendiente baje con 20 dB por década y los ceros que suba también con 20 dB por década, de esta forma los polos y ceros pueden compensar su efecto.

¿Que es un condensador?En electricidad y electrónica, un condensador (del latín "condensare") es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total(esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra), generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separadas por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para






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disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidas a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).

La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.

El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:

En donde:






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C: Capacitancia

Q1: Carga eléctrica almacenada en la placa 1.

V1 − V2: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.

Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se

considere la carga de la placa positiva o la de la negativa, ya que

Aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa

positiva.

Fotografías sobre del montaje de circuitos positivos en serie

Circuito en serie en la protoboard con el manejo de resistencias de un 1/2 y un diodo de 3 voltios






Fecha:

Conectado los cables a una pila de 9 voltios y vemos como el diodo se prende o ilumina

Vemos en la foto el jumbo grande prendido por un adaptador de 0 a12 voltios que es el que lo hace alumbrar y es de color rojo.






Fecha:

Estoy con el protoboard y las resistencias en serie y con los cables conectados aun adaptador de 0 a12 w y el jumbo grande dando iluminación de color rojo.






Fecha:

Análisis comparativo de los resultados prácticos del circuitos positivos en serie vs cálculos matemáticos Vol. E 9V 1k 2k 4k

(3.8k)7k(6.8)

10k 1ohm 10ohm 1.2k 470k

voltios 0.21 0.41 0.80 1.44 2.12 0.00002 0.00021 0.22 0.09

RT: 9.8Kohmios= 0.0098ohmiosIT: 9.52Ma= 0.00952AE= I *RR= E/ II= E/RResistencia de 1k:E=0.00928 * 0.00952=0.000090944R= 0.21/0.00928= 22.6293I= 0.21/0.00952=22.058Resistencia de 2k:






Fecha:

E=0.00928* 0.00952= 0.00009044R=0.41/0.00928=44.1810I=0.41/0.00952= 43.0672Resistencia de 4k aproximado a (3.8k)E=0.00928* 0.00952=0.00009044R=0.80/0.00928= 86.206I=0.80/0.00952=84.033Resistencia de7k aproximado (6.8k)

E=0.00928* 0.00952= 0.00009044R=1.44/0.00928=155.172I=1.44/0.00952= 151.260Resistencia de10kE=0.00928*0.00952=0.00009044R=2.12/0.00928=228.448I=2.12/0.00952=222.689Resistencia de1 ohmioE=0.00928*0.00952=0.00009044R=0.00002/0.00928=0.002155I=0.00002/0.00952=0.002100Resistencia de 10ohmiosE=0.00928*0.00952=0.00009044R=0.00021/0.00928=0.02262I=0.00021/0.00952=0.02205 Resistencia de1.2kE=0.00928*0.00952=0.00009044R=0.22/0.00928=23.7068I=0.22/0.00952=23.1092Resistencia de 470kE=0.00928*0.00952= 0.00009044R=0.09/0.00928=9.69827I=0.09/0.00952=9.45378






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Circuitos Resistivos en Serie Evidenacia013

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