Analisis De Circuitos

LABORATORIO DE ANALISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS FASILOG

GUÍA EXPERIMENTAL Nº 1 CIRCUITO SIMPLE EN CC y CA

1. Objetivos de la experiencia:
 Familiarizar a los alumnos en el uso del laboratorio, sus componentes e instrumentos.
 Efectuar mediciones de parámetros eléctricos en CC y CA.
 Comprobar leyes de Ohm y potencia.

2. Competencias que deberán adquirir los alumnos:
 Conexionary operar circuitos básicos, midiendo todas sus variables.
 Analizar el comportamiento práctico de los circuitos, comparando en las tablas de datos, los parámetros calculados con medidos.

3. Reseña teórica:
INTRODUCCIÓN.

La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencialaplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación:

donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:
• I = Intensidad en amperios (A)
• V = Diferencia de potencial en voltios (V)
• R = Resistencia en ohmios (Ω).

Esta ley no se cumple, por ejemplo, cuando la resistencia del conductor varía con latemperatura, y la temperatura del conductor depende de la intensidad de corriente y el tiempo que esté circulando.
La ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se cumple la relación:

Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es si R es independiente de V y de I.
Sin embargo, la relación:

sigue siendo la definición general de laresistencia de un conductor, independientemente de si éste cumple o no con la Ley de Ohm.
Los sólidos tienen generalmente una estructura cristalina, ocupando los átomos o moléculas los vértices de las celdas unitarias, y a veces también el centro de la celda o de sus caras. Cuando el cristal es sometido a una diferencia de potencial, los electrones son impulsados por el campo eléctrico a través del sólidodebiendo en su recorrido atravesar la intrincada red de átomos que lo forma. En su camino, los electrones chocan con estos átomos perdiendo parte de su energía cinética, que es cedida en forma de calor.
Este efecto fue definido de la siguiente manera: "La cantidad de energía calorífica producida por una corriente eléctrica, depende directamente del cuadrado de la intensidad de la corriente, deltiempo que ésta circula por el conductor y de la resistencia que opone el mismo al paso de la corriente". Matemáticamente se expresa como

donde:
Q = energía calorífica producida por la corriente
I = intensidad de la corriente que circula y se mide en amperios
R = resistencia eléctrica del conductor y se mide en ohms
t = tiempo el cual se mide en segundos

Así, la potencia disipada porefecto Joule será:

Donde V es la diferencia de potencial entre los extremos del conductor.

Microscópicamente el efecto Joule se calcula a través de la integral de volumen del campo eléctrico por la densidad de corriente :

La resistencia es el componente que transforma la energía eléctrica en energía calorífica, (por ejemplo un hornillo eléctrico, una estufa eléctrica, una planchaetc.).
Mediante la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia, esta cantidad de calor dependerá de la intensidad de corriente que por ella circule y de la cantidad de tiempo que esté conectada, luego podemos enunciar la ley de Joule diciendo que la cantidad de calor desprendido por una resistencia es directamente proporcional a la intensidad decorriente a la diferencia de potencial y al tiempo.

4. Temario de la interrogación previa:

Los alumnos deben entregar al profesor las tablas con las variables eléctricas obtenidas a través de cálculos y simuladas.

5. Equipamiento y herramientas a utilizar:
 Tablero de electrotecnia de 380 Vca, 50 Hz, trifásico y 220 Vca, 50 Hz monofásico.
 Fuente de poder de regulable Variac de 0 a 220...