MICRO_P3_M2

MICROELECTRONICA

Práctica 3

Medición de Corriente

Mesa #2

Domínguez Ramírez Carlos Alberto 2123029721

Pérez Navarro Sergio 2123000128

Gómez Trujillo Eduardo 210330255

Objetivos

Medir la corriente que pasa por las resistencias en los circuitos

Introducción teórica

Ley de ohm: Establece que si un elemento se somete a un diferencial de potencial, se produce una corriente la cual es directamente proporcional al voltaje. Expresándola matemáticamente tenemos que:

V=RI

Siendo “V” el voltaje, “R” la resistencia del elemento, e “I” la corriente que pasa por él.

Corriente eléctrica.- Es la cantidad de electrones que circulan por un conductor por unidad de tiempo. Su expresión matemática es la siguiente:

i (t )=dqdt

=[ Coulombseg ]=[A ]

Donde q = carga eléctrica [C] = 6.21X1018 e-.

Cuando “i” es constante se puede nombrar como mayúscula “I”.

Medición de corriente en el multímetro.- Para medir corriente directa se utiliza el multímetro como amperímetro y se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (amperios) en DC.

Se revisa que los cables rojo y negro estén conectados correctamente.

Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no tenemos idea de que magnitud de la corriente directa que vamos a medir, escoger la escala más grande). Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro escoge la escala automáticamente.

Para medir una corriente con el multímetro, éste tiene que ubicarse en el paso de la corriente que se desea medir. Para esto se abre el circuito en el lugar donde pasa la corriente a medir y conectamos el multímetro (lo ponemos en "serie").

Si la lectura es negativa significa que la corriente en el componente, circula en sentido opuesto al que se había supuesto, (normalmente se supone que por el cable rojo entra la corriente al multímetro y por el cable negro sale)

En algunas ocasiones no es posible abrir el circuito para colocar el amperímetro. En estos casos, si se desea averiguar la corriente que pasa por un elemento, se utiliza la Ley de Ohm. Se mide la tensión que hay entre los terminales del elemento por el cual pasa la corriente que se desea averiguar y después, con la ayuda de la Ley de Ohm (V = I x R), se obtiene la corriente (I = V / R).

Para obtener una buena medición, se debe tener los valores exactos tanto del voltaje como de la resistencia.

Material y Equipo

3 resistencias 1kΩ

2 resistencias 4.7kΩ

1 resistencia10kΩ

2 resistencias 12kΩ

3 resistencias 33kΩ

2 resistencias 56kΩ

1 resistencia 100kΩ

Tablilla protoboard

Pinzas de punta y corte

Multímetro digital

Fuente de Voltaje

Puntas para fuente

Desarrollo teórico

Circuito 1

REQ1= R3 + R4 = 10K + 12K =22K

REQ2 = REQ1//R2 = (33K*22K)/55K = 13.2K

REQ3= REQ2 + R1 = 4.7K + 13.2K = 17.9K

IREQ3 = 5V/17.9K =279.32mA.

VR1= 279.32mA * 4.7k = 1.31 V

VR2 =279.32mA *13.2k = 3.68 V

IREQ1 = 3.68 V / 22K = 167.59 mA

VR3 = 167.59 mA * 10K = 1.67 V

VR4 =167.59 mA * 12K = 2V

Por ley de Ohm se obtiene la corriente en cada Resistencia

IR1= 1.31V/4.7K=0.278mA

IR2= 3.68V/33K=0.1114mA

IR3= 1.67V/10K=0.167mA

IR4= 2V/12K=0.166mA

Circuito 2

REQ1 = R5 + R6 = 1K + 4.7K = 5.7K

REQ2 = REQ1 // R3 = 5.7K//33K = (33K*5.7K)/38.7K=4.86K

REQ3 = REQ2 + R4 = 4.86K + 56K = 60.86K

REQ4= REQ3 // R2 = 60.86K//56K = (60.86K*56K)/116.86K=29.16K

REQ5 = REQ4 + R1 = 29.16K + 1K = 39.16K

IREQ5=7V/39.16K = 178.75 mA

VR1 = 178.75 mA * 1k = 1.7875 V

VR2= 178.75 mA * 29.16k =5.21V

IREQ3 = 5.21V / 60.86K = 85.64mA

VR3 = VREQ1 = 85.64Ma *4.86k = 0.41V = 410mV

VR4= 85.64mA *56k = 4.8V

IREQ1 = 0.41V / 5.7K = 73.025mA

VR5= 73.025mA *1k = 73.025mV

VR6 = 73.025mA * 4.7k =0.34 V = 340mV

Por ley de Ohm se obtiene la corriente en cada Resistencia

IR1= 1.7875V/1K=0.178mA

IR2= 5.21V/56K=0.093mA

IR3= 0.41V/33K=0.0124mA

IR4= 4.8V/56K=0.085mA

IR5= 73.025mV/1K=0.073mA

IR6= 0.34V/4.7K=0.073mA

Circuito 3

Obteniendo las ecuaciones por medio de análisis de mallas se obtiene:

13 I1−12 I 2+0=3

−12 I 1+145 I 2−100 I 3=0

0−100 I 2+101 I 3=−5

I1 = 0.1731 A

I2 = -0.0625 A

I3 = -0.1114A

VR1= 0.1731*1K = 0.1731V

VR2 = (0.1731A + 0.0625A) 12K = 2.82V

VR3 = -0.0625A *33K =2.06V

VR4 = (-0.0625 + 0.1114)100K =4.89V

VR5= -0.1114 * 1K =0.1114V

Por ley de Ohm se obtiene la corriente en cada Resistencia

IR1= 0.1731V/1K=0.1731mA

IR2= 2.82V/12K=0.235mA

IR3= 2.06V/33K=0.0624mA

IR4= 4.89V/100K=0.0489mA

IR5= 0.1114V/1K=0.1114mA

Desarrollo experimental

1. Se armaron los circuitos mencionados en la tableta protoboard, como se muestra en las figuras.

Ilustración 1. Ensamblado del Circuito 1Ilustración 2. Ensamblado del Circuito 2

Ilustración 3. Ensamblado del Circuito 3

2. Conectamos el primer circuito a la fuente de voltaje y suministramos el voltaje indicado en el circuito.

3. Se realiza la medición de corriente que pasa por cada resistor abriendo el circuito, como se explicó en la teoría, y conectando el multímetro en serie. Se anota la lectura del multímetro. Se repite este paso para cada resistor.

4. Se repiten los pasos 2 y 3 para los siguientes circuitos y se hacen las anotaciones de cada medición

Tablas de Resultados

a) Circuitos

Circuito 1 Corriente [mA]Resistencia Teórico Experimental Error %

10.278

0.243 12.59

20.1114

0.104 6.64

30.167

0.153 8.38

40.167

0.153 8.38Tabla 1. Resultados circuito 1 con error porcentual

Circuito 2 Corriente [mA]Resistencia Teórico Experimental Error %

10.178

0.169 5.05

20.093

0.0903 2.09

30.0124

0.0119 4.03

40.085

0.0842 0.94

50.073

0.0677 7.26

60.073

0.0677 7.26Tabla 2. Resultados circuito 2 con error porcentual

Circuito 3 Corriente [mA]Resistencia Teórico Experimental Error %

10.1731

0.135 22.01

20.235

0.194 17.44

30.0624

0.058 7.05

40.0489

0.048 1.84

50.1114

0.101 9.33Tabla 3. Resultados circuito 3 con error porcentual

Observaciones

Los valores de corriente obtenidos en las mediciones de los resistores varían en relación a los valores calculados; esto debido en parte a los materiales con los que están hechos, y a la tolerancia que se maneja en cada resistencia, pues esta puede variar hasta ±5 % en cada una, u otro valor dependiendo la tolerancia con la que se haya comprado, además pudo haber alguna falla en la medición al momento de colocar las puntas del multímetro en la resistencia a la cual se le mediría la corriente.

En algunas mediciones el multímetro nos da valores negativos, esto solo nos indica que la corriente va en sentido contrario a como estamos colocando los polos (+,-) de nuestro multímetro.

Bibliografía

http://electronicacompleta.com/lecciones/leyes-de-kirchhoff/ https://app.box.com/s/l22ahyjswgjacmjp66hb http://www.unicrom.com/Tut_medir_corriente_directa.asp