Aplicaciones del puente de wheatstone, motor de cd y circuito rc

ITAM Práctica 4

LABORATORIO DE ELEMENTOS DE ELECTRONICA

Aplicaciones del Puente de Wheatstone, motor de CD y circuito RC

4.1 Objetivos de Aprendizaje • Aprender el uso del multímetro para la medición de resistencia eléctrica. Comprobar la ley de Joule. Aplicar el circuito de puente de Wheatstone para la medición de resistencia. Diseñar e armar circuitos utilizando motores pequeños decorriente directa. Aplicar el circuitos RC para generar bases de tiempo o temporizadores.

• • •

4.2 Trabajo Previo 4.2.1 En la Figura 4.2.1.1 se muestra el Puente de Wheatstone en estado balanceado, obtenga la expresión analítica de la resistencia R3 en función de las resistencias R2, R1 y R4. Figura 4.2.2.1

Figura 4.2.1.1 Nota: V1=V2, V3=V4, Vab=0 4.2.2 Para el circuito de la Figura 4.2.2.1calcule el valor que deberán tener las resistencias R1? y R2? del divisor de voltaje bajo las condiciones que se indican en la Figura. Para el circuito de la Figura 4.2.3.1 calcule el valor de la resistencia R para que su constante de tiempo sea de 10 segundos. 4.3 Introducción El profesor guiará una discusión en grupo de los puntos abordados en el Trabajo Previo. Figura 4.2.3.1

4.2.3

10ITAM 4.4 Instrumental, Equipo y Materiales 1 Generador de funciones con sus cables (GF) 1 Fuente de voltaje directo de magnitud variable (FVDMV) 1 Multímetro digital con sus puntas terminales (MD) 1 Osciloscopio con sus puntas de prueba (OSC) 2 Resistencias de 820 Ohms (R820) 3 Resistencias de 330 Ohms (R330) 4 Resistencias de 2.2 KOhm (R1 ) 3 Resistencia de 1 K Ohm (R2) 1 Resistencia de 470Ohms (R470) 2 Resistencia de 220 Ohms (R220) 1 Resistencia de 10 Ohms y 0.5 W (R10) 1 Tarjeta para alambrado de circuitos (TA) 1 Potenciómetro de 10 K (P10K) 1 Resistencia de 10 Ohms (R10) 2 Resistencia de 100 Ohms (R100) 1 Potenciómetro de 1 K Ohm (P1 K) 1 Motor de corriente directa de 12 V (U1 ) 1 Resistencia valor R calculado en el Trabajo Previo. 1 Capacitor de 1000 uFarads (C 1K) 1 Capacitor de0.1 uFarads (C0.1) 1 Circuito Integrado comparador LM2901 o LM339 (U1) 1 Circuito integrado opto-acoplador MCT2E 1 Relevador de 5V RAS-0610 4 Leds de colores 4.5 Desarrollo Experimental 4.5.1 Puente de Wheatstone. Alambre el circuito de la Figura 4.5.1.1. Coloque en Rx cualquier resistencia mayor a 1K menor a 10K. Coloque el multímetro entre los puntos a y b para medir el voltaje Vab.LABORATORIO DE ELEMENTOS DE ELECTRONICA Ajuste el potenciómetro (R4 de 10K) hasta que el voltaje entre los puntos "a" y "b" sea 0 V (Puente balanceado).. Bajo esta condición, desconecte el potenciómetro y mida el valor en que quedó ajustado; con este dato y los valores de las resistencias R1 y R2, calcule el valor de R. Utilice la fórmula investigada en el Trabajo previo. Compruebe el valor obtenido, paraello, desconecte la resistencia R y directamente con el Ohmetro. mida su valor

Reporte el valor de R calculado y el medido directamente con el Ohmetro, agregue sus observaciones. 4.5.2 Caracterización del motor de CD Utilice el multímetro, una fuente de voltaje directo variable y el motor de CD para obtener las características del motor de CD, como se muestra en la Figura 4.5.2.1.

Figura4.5.2.1 Registre sus resultados en la siguiente Tabla: Tabla 4.5.2.1 Giro (Sin carga) Mínimo Medio Nominal Vm = 8V Im = Voltaje V Corriente mA Resistencia Equivalente KOhm

Figura 4.5.1.1

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ITAM 4.5.3 Motor de corriente directa con control manual de giro ( versión 1.0 ) El circuito de la Figura 4.5.3.1 es una simplificación de los circuitos que se implantarán a continuación. Con los datosque obtuvo para una velocidad de giro media en la Tabla 4.5.2.1 calcule el valor de R requerida y su potencia.

LABORATORIO DE ELEMENTOS DE ELECTRONICA PRECAUCION: Un error en la conexión de las terminales del potenciómetro puede causar el que éste se queme, dañándose permanentemente.

4.5.4 Motor de corriente directa con control manual de giro ( versión 2.0 ) El circuito de la Figura 4.5.4.1...