Practica sistemes electrics

sistemes elèctrics (STE)
PRÀCTICA 1
Instrumentació básica de laboratori. Comprovació experimental de les lleis bàsiques que reeixen el funcionament dels circuits elècrics.
Adrià Corredor, Àlex de la Cruz, Ignasi Vidal, Marc Montes (Curs M2)
16/10/2014


OBJECTIU
L’objectiu d’aquesta pràctica consisteix en introduir l’alumnat en l’àmbit elèctric, fer-nos conèixer els principalsequips i aparells de mesura utilitzats en el laboratori, i comprovar experimentalment algunes de les lleis i teoremes bàsics en l’anàlisi de circuits.

RELACIÓ D’EQUIPS I MATERIAL
1 Font d’alimentació DC estabilitzada en tensió i limitada en corrent
1 Generador de funcions
2 Multímetres digitals
1 Resistor de 10 Ω
2 Resistors de 100 Ω
1 Resistor de 390 Ω
1 Resistor de 180 Ω
1 Resistor de270 Ω
1 Resistor de 120 Ω
1 Resistor de 220 Ω
1 Condensador de 100 nF, 100 V
1 Bobina amb nucli de ferrita, 100-500 Mh, 14-15 Ω
DESENVOLUPAMENT DE LA PRÀCTICA:
Circuit d’un sol llaç
Consideri el següent circuit:

Il·lustració SEQ Il·lustració \* ARABIC 1
El circuit de la figura 1.1 està constituït per una font de tensió contínua i un conjunt de resistors, connectats entre si en sèrieformant una trajectòria tancada (circuit d’un sol llaç). El propòsit d’aquest circuit és el de comprovar experimentalment lleis bàsiques de l’electricitat, tals com la llei de les tensions de Kirchhoff (LTK), la llei d’Ohm i la llei de Joule.
Els resistors presenten una tolerància en el seu valor respecte al seu valor nominal. Mesurem la resistència dels tres resistors i comprovem que el valor estàdins de la tolerància indicada pel fabricant. Per a això utilitzem el multímetre digital en la manera de ohmímetre. Molt important, els resistors han d’estar desconnectats del circuit (veure esquema de muntatge 1).

Il·lustració SEQ Il·lustració \* ARABIC 2
Resistències nominals R1=100 ΩR2=390 ΩR3=180 ΩToleràncies fabricant R1=±5 %R2=±5 %R3=±5 %Intervals admissibles R1∈95,105 ΩR2∈370,5,409,5ΩR3∈171,189 ΩResistències mesurades R1=100,5 ΩR2=390,5 ΩR3=185,1 ΩTaula SEQ Taula \* ARABIC 1
Explicació breu del principi de funcionament del ohmímetre i justificació de l’esquema de muntatge de la il·lustració 2 per a la mesura de les resistències.
Un ohmímetre és un aparell de mesura de resistència elèctrica. Un ohmímetre es compon d’una petita bateria que aplica voltatge a la resistència que esvol mesurar, i una resistència interna per protegir-lo. L’ohmímetre mesura el corrent resultant a partir del voltatge aplicat (llei d’ohm) mitjançant un galvanòmetre. La resistència del circuit es calcula i es mostra en ohms amb una escala establerta de manera automàtica o manual.
El circuit de la il·lustració 2 és connectat en paral·lel amb el resistor per tal de produir la caiguda de tensióal mesurar.
Justificació de perquè no es pot mesurar amb el ohmímetre el resistor si estigués connectat a una font de tensió.
L’ohmímetre proporciona l’energia necessària pera efectuar la mesura. A més es pot fer mal bé l’aparell o el circuit.
La font de tensió, per a cadascuna de les seves sortides, disposa d’un limitador de corrent màxim subministrat. Aquest comandament s’utilitza perprotegir la font enfront de sobrecàrregues i curtcircuits. El funcionament del limitador és el següent: si el corrent que ha de subministrar la font és superior a la indicada per aquest limitador, la tensió proporcionada per la font baixa fins que el corrent subministrat és la indicada per la posició del comandament de limitació, és a dir, la font deixa de subministrar la tensió adequada.
Fixem el valorde tensió d’aquesta font a 10 V, ajustant el seu limitador de corrent a un valor de 0,5 A (principi del recorregut del comandament). Per a aquest exercici utilitzem una de les dues sortides de 0-30 V.
Comprovació del correcte funcionament del limitador de corrent. Per a això, muntem els circuits dels esquemes de muntatge de les il·lustracions 2 i 3, i mesurem la tensió i el corrent a través...