Obtención de voltaje, corriente y potencia por medio de la ley de ohm en circuitos serie y paralelo

Obtención de voltaje, corriente y potencia por medio de la ley de Ohm en circuitos Serie y Paralelo

RESUMEN

En esta práctica se desarrollan ejercicios teórico-prácticos encontrando los valores de corriente, voltaje y potencia de cada resistencia por medio de la ley de Ohm, ya sea en serie o paralelo, comprobando así el principio de conservación de la energía, utilizando el programa PspiceCapture OrCAD.

Palabras claves Ley de Ohm principio de conservación de la energía.

I. INTRODUCCION

Si bien ya sabemos que los elementos que componen un circuito se dividen en activos (Entregan potencia al circuito) y pasivos (Consumen potencia al circuito), conociendo el funcionamiento de cada uno y que estos pueden ir conectados en serie o paralelo; entonces ¿Cómo saber si losresultados teóricamente obtenidos son correctos?.Para ello debemos tener claros los conceptos de Ley de Ohm y principio de conservación de la energía, para empezar a analizar circuitos eléctricos.

II. OBJETIVOS

✓ Encontrar los valores de voltaje, corriente y potencia en cada elemento del circuito.

✓ Comprobar el principio de conservación de la energía.

III. MARCO TEORICO

La Ley de Ohmpostula que el voltaje a través de una resistencia es directamente proporcional a la corriente por el valor de la resistencia.

[pic]

EL principio de conservación de la energía postula que la potencia entregada a un circuito es la misma potencia consumida en el mismo.

Un Circuito en Serie es aquel en el que todos los elementos comparten un (1) nodo a la vez y la corriente es la misma paratodos los elementos del circuito.

Un Circuito en Paralelo es aquel en el que los elementos comparten uno o más nodos y el voltaje es el mismo para todos los elementos del circuito.
Se realizó el montaje de los dos circuitos propuestos, y se procede al análisis del circuito utilizando la ley de ohm para poder constatar que los valores obtenidos teóricamente son correctos.

IV. METODOS

Enla Figura 1. Se muestra el primer circuito serie propuesto en clase.

[pic]
Figura 1. Circuito 1 en serie.

En este primer circuito, realizamos una reducción sumando las resistencias [pic], [pic] y [pic] para tener una resistencia equivalente del que su valor va ser el resultado de dicha suma, la cual nos va a permitir calcular la corriente y potencia total del circuito en serie, por mediode la ley de ohm, como lo muestra la Fig. 2.

[pic]
Figura 2. Resistencia equivalente del circuito en serie.

[pic] (1)
[pic] (2)

Obtenida ya la corriente del circuito se continúa con el análisis, calculando el valor de voltaje para cada resistencia del circuito, para ello se utilizan los marcadores de diferencial de voltaje, unaherramienta del programa Pspice Capture OrCAD, como se observa en la Fig. 3.
[pic]
Figura 3.

Como ya bien se sabe que en un circuito serie la corriente es la misma para todos los elementos, se parte desde ahí para que por medio de la ley de Ohm calcular el valor de voltaje para cada elemento del circuito, como se observa en las ecuaciones

Resistencia 1:
[pic] (3)
Resistencia 2:
[pic][pic] (4)
Resistencia 3:
[pic] [pic] (5)

Dicha herramienta (marcadores de diferencial de voltaje) calcula el voltaje de cada resistencia, lo cual nos permite comprobar que los resultados obtenidos teóricamente son correctos. Fig. 4.[pic]
Figura 4. Esquemático del voltaje en cada resistencia

Luego se procede a calcular la potencia de cada elemento. Fig. 5.
[pic]
Figura 5.Valores de potencia en los elementos del circuito.

[pic] (6)
Fuente:
[pic] (7)
Resistencia 1:

[pic] (8)

Resistencia 2:

[pic] (9)

Resistencia 3:

[pic] =[pic] (10)

Utilizando la herramienta de marcador de potencia del programa Pspice Capture OrCAD, se logra corroborar los datos en la Fig. 6.
[pic]
Figura 6....