INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE FÍSICA Y MATEMÁTICAS LICENCIATURA EN FÍSICA Y MATEMÁTICAS LABORATORIO DE FÍSICA III PRACTICA NO. CIRCUITOS DE CORRIENTE DIRECTA NOMBRE: ESTEFANÍA LÓPEZ RUIZ GRUPO: 3FV1 SECCIÓN B PROFESOR: GERARDO ORTEGA CERVANTEZ RESUMEN En esta práctica se hicieron mediciones para conocer la relación entre el voltaje, la corriente eléctrica y la resistencia en circuitos que contengan resistencias en serie, paralelo y en serie-paralelo. En un protoboard se hicieron uno por uno, estos tres tipos de circuitos, después de hacer las mediciones, se obtuvo el error porcentual entre las mediciones y los valores teóricos INTRODUCCIÓN es decir. aquel en el que las resistencias se disponen unas a continuación de otras.A continuación se describe brevemente las propiedades que cumplen los circuitos en serie.Un circuito de esto tipo cumple con las siguientes propiedades: •Todas las resistencias están recorridas por la misma corriente eléctrica. es decir: V T =V 1+V 2+V 3 ( 2) . RT esta dada por: 3 RT =R1 + R2 + R3 ¿ ) Resistencias en paralelo . es decir: I T =I 1=I 2=I 3 (1) •El voltaje total ( VT ) que suministra la pila se gasta en todas las resistencias. En la figura 1 se muestra un ejemplo de un circuito con resistencias en serie. Resistencias en serie. paralelo y serie-paralelo.•El efecto que se consigue es aumentar la resistencia total en el circuito. ………. (6) Resistencias serie-paralelo FIGURA 3 . por lo que: V T =V 1=V 2=V 3 (5) La resistencia total equivalente de un circuito de resistencias en paralelo es igual al recíproco de la suma de los inversos de las resistencias individuales.Un ejemplo de circuito con resistencias en paralelos es el de la figura 2. es decir: I T =I 1+ I 2 + I 3 (4) Pasando a través de las resistencias en paralelo los voltios son los mismos ya que sus extremos están en el mismo punto eléctrico. este tipo de circuito cumple con las siguientes características: Pasando por las resistencias en paralelo los amperios se reparten entre ellas (sólo una parte del total de la intensidad de corriente pasa por cada una). un interruptor.3 en serie con la resistencia R1. Para este tipo de combinaciones es necesario simplificar el circuito haciendo una resistencia equivalente de las resistencias R2 y R3 que se encuentran en paralelo para después tener la resistencia equivalente obtenida como R2. 3) Tablero para conexiones con resistencias (protoboard) 4) Resistencias de diferentes valores. 5) Voltímetro (V.Un ejemplo de este tipo de circuito es el de la figura 3. en donde las resistencias R3 son las que están en paralelo. 4.O. DESARROLLO EXPERIMENTAL Y RESULTADOS I) Resistencias en serie.M.O. después se aplico por medio de la fuente 10 volts al circuito. EQUIPO 1) Fuente regulada 400 V.. 150 mA.d.M. un amperímetro y tres resistencias como se indica en la fig.) 7) Cables de conexión.) 6) Amperímetro (V. . 2) Fuente regulada 40 V. FIGURA 4 Se conecto en serie una fuente de c. y R1 R2 y es la que está entre A y B. 10 A. 3x10^-03 5.18 Como se observa en la tabla 1.59x10^-03 e% 5.165 k Ω .3x10^-03 I2 5.59x10^-03 5.3x10^-03 5. la corriente en un circuito en serie es la misma en todas partes.187 k Ω . V 2 y V3 . sin importar el valor de sus resistencias ni donde se mida.59x10^-03 5. =. A 3 y A 4 de la fig.18 I4 5. A 2 .18 I3 5.18 I1 I medida(A) 5. posteriormente se calculo los valores teóricos de las mismas corrientes y se obtuvo el error %. los datos se muestran en la siguiente tabla: V medido(Volts) Tabla 2 V teórico(Volts) e% .59x10^-03 5. Además se calculo los voltajes teóricos y se obtuvo el error % entre los valores teóricos y experimentales.456 k Ω y R3 =1. Posteriormente con el voltímetro se midió la diferencia de potencial de cada una de las resistencias y la diferencia de potencial entre todas las resistencias. todo esto se muestra en la tabla 1: Tabla 1 I teórica(A) 5.3x10^-03 5. como se indica en la fig.donde R1 R2 =. 4. 5 FIGURA 5 Se determino la diferencia porcentual entre la lectura de V 4 y la suma de V 1 .se midió la corriente en los puntos indicados por los amperímetros A 1 . =1. FIGURA 6 Se conecto el conjunto de resistencias a la fuente por medio del amperímetro A4 y el interruptor como se indica en la figura 6. y se inserto el amperímetro I4 ).se aplico por medio de la fuente 5 volts al circuito y se midió la corriente indicada por el amperímetro después se abrió la conexión de la resistencia R1 A4 (la cual será . lo cual da un error de e %=0.5 2. lo cual es correspondiente con la teoría de que la resistencia total es igual a la suma de las resistencias II) Resistencias en paralelo.08 0. Para terminar esta parte se midió la RT . luego se cerró el interruptor y se en .54 1.5 1.80 K�.4 6. 6. Para esta parte se conectaron las tres resistencias en paralelo como se indica en la fig.7 Observando la tabla 2 se tiene que el voltaje es proporcional a la resistencia para un circuito en serie.04 3. ya que la corriente es constante. la cual dio un valor de RTt mientras la resistencia total teórica es de RT =1.5 V3 6.5 V4 10 10.8 V2 2.5%.790 K�. A1 serie con la resistencia como se indica en la figura.V1 1 1. 0042 4.028 I teórica(A) 0.7% I2 0. la cual es comparando este valor con el de la resistencia teórica que es RTerorica RT =115.027 e% 3.011 0. =119� se tiene e %=3. . Posteriormente se midió el voltaje total del circuito y después el voltaje entre cada resistencia. Las mediciones hechas se tienen en la siguiente tabla: I1 I medida(A) 0.3% Observando la tabla se tiene que la corriente total ( I4 ) es igual a la suma de las corrientes medidas en las resistencias.0109 0.7% I4 0. Como el voltaje es el mismo en todo el circuito entonces la intensidad es inversamente proporcional a la resistencia. como el voltaje medido es el mismo que el teórico entonces no se tiene error porcentual. Se obtuvo el valor teórico de los voltajes medidos y el error porcentual.1%.9% I3 0.obtuvo la medición I1 similarmente se midieron I2 e I3 .3 . con estos datos se tiene la siguiente tabla: V1 V medido(Volts) 5 V teórico(Volts) 5 V2 5 5 V3 5 5 V Total 5 5 Observando la tabla se comprueba la parte teórica que dice que el voltaje es el mismo en todas partes de un circuito en paralelo.041 0.Luego se obtuvo el error porcentual de las mediciones. Para terminar esta parte se midió la resistencia total del circuito.042 2.004 0. lo cual aun es aceptable para comprobar que la resistencia total es igual al reciproco de la suma de los recíprocos de las resistencias. teóricamente.001 0. donde R1=1.00109 8.0037 e% 5.13K�. Se midió el voltaje entre AB.12K�.0025 0. En esta última parte se conectaron las tres resistencias como se indica en la siguiente figura.165K�. posteriormente se midió la corriente de cada resistencia.1% I1 I medida(A) 0.3% V BC 0.0035 I teórica(A) 0. posteriormente se midió la .456K� y se aplico por medio de la fuente 5 Volts al circuito.4 I2 0.8 4. En las siguientes tablas se tienen los valores medidos junto con los teóricos y el error porcentual. este = 0.5 V teórico (Volts) 4.481 3. por lo que el e%=7.III) Resistencias en combinación serie-paralelo. R2=0.187K� Y R3=0.9% V AC 5 4.8 I3 0. se calculo la corriente que circula en cada resistencia.0026 3.6%.5 0.2% Al medir la resistencia de la parte en paralelo se tiene valor es de RPteorica RP =0.3105 e% 4. V AB V medido(Volts) 4. BC y AC y con los valores obtenidos. pues si su resistencia interna fuese pequeña. circularía corriente por el mismo. ¿Cambia el voltaje a través de la resistencia? No ¿Es deseable para un voltímetro que tenga la resistencia grande o pequeña? Es necesario que tenga una resistencia grande. es decir medirá una diferencia de potencial (distinta). 1. Una pieza de alambre de cobre se corta en 10 partes iguales. RT =1. Al conectar un amperímetro a un circuito para medir la corriente. ¿Es necesario para un amperímetro que tenga baja o alta resistencia interna? Es necesario que tenga una resistencia interna baja para que no afecte la medición medida. 2. ¿cuál es el voltaje a través de cada lámpara? 15 V Si se quita una lámpara ¿qué ocurre? La serie ya no funcionaria pues en un circuito en serie la corriente que pasa es la misma en todas partes.resistencia total. ¿Cuál será la resistencia combinada en paralelo comparada con la resistencia original de todo el alambre? La resistencia en paralelo es menor que la original .9 Al hacer los cálculos se observa que se cumplen ambas propiedades de las combinaciones en serie y en paralelo de los elementos del circuito. de esta manera.298K� se tiene un e%=2. al quitar un foco ya no pasa corriente en el circuito y todo deja de funcionar. pero no la que tiene el circuito en ausencia del aparato de medida 3. PREGUNTAS. es decir no se divide como en el circuito en paralelo. Una serie de árbol de Navidad se hace frecuentemente de focos de miniatura conectados en serie. 4. con lo cual alteraría la diferencia de potencial que pretende medir. para un conjunto de ocho lámparas y alimentación de 120 V. Ponga un voltímetro dentro de un circuito para medir el voltaje a través de una resistencia. si tiene alta resistencia interna entonces la medición podría ser muy distinta al valor real. estas partes son conectadas en paralelo.26K� y comparándola con la teórica que es RTteorica =1. ¿Afectará este el valor de la corriente medida? Si afecta la medición debido a la resistencia interna del amperímetro. por eso se recomienda que la resistencia interna del amperímetro sea al menos 10 veces menor que la resistencia del circuito donde se inserta el amperímetro. BIBLIOGRAFÍA http://www.CONCLUSIONES En las partes de serie y paralelo se tuvieron errores porcentuales pequeños que concuerdan con la parte teórica. Krane .html http://polaris. mientras que en la parte serie-paralelo se tuvieron mayores errores porcentuales debido a una mala medición en el circuito. Halliday.mx/~labfisica3/ Física volumen 2. pues la resistencia será menor y no afectara la medición.profesorenlinea.ipn.cl/fisica/Electricidad_Resistencia_equivalente.esfm. por otro lado el amperímetro se conecta en paralelo. esto se observa también en la forma de tomar las mediciones. ya que el amperímetro se debe de conectar en serie para que la resistencia sea grande y la corriente aunque sea mayor no se tenga problema al medirse. Resnick. También se observa que la resistencia en circuitos en serie es mayor que la de circuitos en paralelo.