Lab2 Teoria De Redes

Trabajo Práctico 2: Redes Lineales, Aparatos de Medición: Resistencia Interna del Generador, Osciloscopio y Generador BF
Diego Santiago Morales Arcos
00116598
14/09/2015
El fin de esta práctica se basa en la familiarización del estudiante con los equipos para generar tensión y corriente, como identificarlos, y como realizar los cálculos para estos equipos que son de notable importancia para loslaboratorios de teoría de redes.
1. Resistencia Interna de un Generador
Caracterizar y calcular la resistencia interna de un generador real y entrar a la teoría de lo que es un generador ideal.
Generador Eléctrico: Es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos llamados polos o terminales, transformado energía mecánica en energía eléctrica.Resistencia Interna: Es un concepto introducido para modelar lo que ocurre dentro de una batería dependiendo de las reacciones químicas que se producen en el interior. Es una resistencia que se crea en el interior de la batería haciendo que esta no entregue el 100% de su capacidad. Su cálculo se puede obtener con datos de la corriente y el voltaje medidos sobre ella, y aumenta con el paso de los años.Figura 1. Esquema de un Generador de Tensión Ideal (Resistencia Interna = 0 [Ω]).

Figura 2. Esquema de un Generador de Tensión Real (Resistencia Interna = Ri [Ω])

En esta práctica vamos a realizar el cálculo experimental y teórico de diez valores diferentes de tensión, corriente a medida que cambiamos los valores de la resistencia de un potenciómetro y a su vez conectamos una resistencia enserie de 4.7 [Ω] y a un generador de 20 [V], para proceder a calcular el marco de error que nos refleja la resistencia interior del generador de tensión, y procederemos a calcular el valor esta resistencia.

Figura 3. Esquema del circuito que procedemos a armar, conectamos el voltímetro en paralelo a R, y el amperímetro en serie.
R [Ω]
VG [V]
I [A]
R Efectiva [Ω]
2,70E+03
7,384
2,73E-03
2704,76196,80E+03
11,918
1,75E-03
6810,285
7,34E+03
12,27
1,67E-03
7347,305
9,83E+03
13,61
1,38E-03
9862,318
1,00E+04
13,684
1,37E-03
9988,32
1,29E+04
14,737
1,13E-03
13041,592
1,40E+04
15,036
1,07E-03
14052,336
1,50E+04
15,288
1,02E-03
14988,235
1,69E+04
15,72
9,30E-04
16903,22
1,74E+04
15,794
9,10E-04
17356,044
1,80E+04
15,913
8,80E-04
18082,954
Tabla 1. Tabla de valores experimentales del esquema de laFigura 3.

Grafico 1. Dependencia lineal entre el voltaje que pasa por el potenciómetro (VG) y la corriente que pasa por todo el circuito (I).
La pendiente de esta grafica es -4616,5, que representa en su valor absoluto al valor de la resistencia interna del generador.
Ri= 4616.5 []
(Ecuación 1. Expresión teórica del voltaje que pasa por la resistencia R.)
Usamos R’ en serie con la alimentacióncomo una medida de seguridad, al usar un potenciómetro, corremos la posibilidad de dar una resistencia igual a 0 [Ω], lo que ocasionaría una corriente muy grande, que puede ocasionar el daño de los equipos.

Grafico 2. Comparación entre un Generador de Tensión Real y un Generador de Tensión Ideal.
2. Potencia Disipada dentro de una Resistencia
Caracterizar y calcular la potencia que se disipa enlas resistencias de un circuito, utilizaremos los datos del enunciado 1, para calcular y demostrar que no se puede construir un generador de tensión ideal.
Potencia: La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado
(Ecuación 2. Potencia disipada en R en funciónde la corriente y el voltaje que pasan por la resistencia.)
(Ecuación 3. Potencia disipada en R en función de la fuente de voltaje y las resistencias del circuito.)
Si derivamos la Ecuación 4. Con respecto a R, he igualamos a cero para hallar el máximo y el mínimo, obtenemos que la máxima potencia se da cuando R=R’=4700 [Ω].
Potencia Real [W]
Potencia Ideal [W]
2,02E-02
1,97E-02
2,09E-02...