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GUIA PARA LAS PRÁCTICAS DE
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VERSIÓN: 2. FECHA ULTIMA REVISIÓN: 12/04/
DEPARTAMENTO: Eléctrica y Electrónica CARRERA: Electrónica y automatización
ASIGNATURA: Fundamentos de Circuitos Eléctricos PERÍODO LECTIVO: Noviembre 2023 – Marzo 2024 NIVEL: 2 DOCENTE: Pablo Mena L NRC: 15368 PRÁCTICA N°: 1 LABORATORIO DONDE SE DESARROLLARÁ LA PRÁCTICA Circuitos Eléctricos TEMA DE LA PRÁCTICA: Manejo del multímetro y tablero para armado de circuitos electrónicos INTRODUCCIÓN: Está práctica, permitirá que el estudiante, maneje en multímetro en sus diferentes usos, modalidades y escalas.
1. Historia Léon Charles Thévenin (Meaux, 30 de marzo de 1857 - París, 21 de septiembre de 1926) fue un ingeniero en telegrafía francés, que extendió el análisis de la Ley de Ohm a los circuitos eléctricos complejos. Su aporte más importante fue el teorema que lleva su nombre. Nombrado como maestro inspector en la École Supérieure de Télégraphie en 1882, donde se interesó cada vez más en los problemas de medición eléctrica de circuitos. Como resultado del estudio de la ley de Kirchhoff y la ley de Ohm, desarrolló su famoso teorema, el teorema de Thévenin, el cual hizo posible calcular las corrientes en los circuitos más complejos y permitiendo a la gente reducir circuitos complejos a circuitos más simples llamados circuitos equivalentes Thévenin. 2. Conceptos básicos 2.1. Multímetro digital Un multímetro es un instrumento eléctrico portátil se lo conoce como también como polímetro o tester, que mide magnitudes eléctricas activas y pasivas. Las magnitudes activas incluyen corrientes y potenciales (tensiones), mientras que las pasivas incluyen resistencias, capacidades y otras.Es un instrumento electrónico de medición que generalmente calcula voltaje, resistencia, corriente, continuidad de dos puntos de circuitos eléctricos, capacidades y diferencia de potencia. Gracias al multímetro podemos comprobar el correcto funcionamiento de los componentes y circuitos eléctricos. 2.2.
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VERSIÓN: 2. FECHA ULTIMA REVISIÓN: 12/04/ 2.2. Protoboard El protoboard es una placa de pruebas que permite interconectar elementos electrónicos sin la necesidad de soldar componentes. Logrando así que se facilite el armado de circuitos o sistemas electrónicos. La placa de protoboard se emplea normalmente para realizar pruebas experimentales de circuitos electrónicos. Si la prueba es satisfactoria, el circuito se diseña en una placa de cobre y se solda para evitar el riesgo de que se desconecte cualquier componente. Si la prueba no es satisfactoria, es fácil cambiar las conexiones y reemplazar los componentes. La estructura del protoboard: básicamente la placa de prueba está dividida en tres regiones: CANAL CENTRAL: Separar las zonas de conexión superior e inferior de la placa, y así cuando se conecten circuitos integrados en la tabla protoboard, se mantengan aislados los pines de ambos lados de dicho circuito integrado. BUSES: Los buses se encuentran a los costados de la placa Protoboard, y generalmente se emplean para conectar la tierra del circuito y sus voltajes de suministro. Los buses generalmente se indican con franjas negras o azules para marcar el bus de tierra, y franjas rojas para marcar el bus de voltaje positivo. PISTAS: El resto de los orificios de la Protoboard pertenecen a las pistas. Las pistas están separadas por filas de orificios conectados eléctricamente entre sí; cada fila (indicada con números) tiene conexión entre sí, y cada columna (indicada con letras) es independiente eléctricamente con las demás columnas, es decir, los orificios solo están conectados de forma horizontal.
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4. Teorema de Thévenin El teorema de Thévenin fue enunciado por primera vez en 1853 por el científico alemán Hermann von Helmholtz. Sin embargo, fue redescubierto en 1883 por el ingeniero de telégrafos francés Léon Charles Thévenin (1857–1926). El teorema de Thévenin es el dual del teorema de Norton. El teorema de Thévenin establece que un circuito lineal de dos terminales puede ser sustituido por un circuito equivalente. Este circuito equivalente está formado por una fuente de tensión en serie con una resistencia. El teorema de Thévenin permite simplificar cualquier circuito eléctrico, por complejo que sea, a una fuente de voltaje o corriente y una resistencia. Esto facilita el diseño y el análisis del circuito, y permite entender mejor su funcionamiento. 5. Teorema de Norton El teorema de Norton establece que cualquier red eléctrica compuesta por fuentes de tensión, resistencias y fuentes de corriente lineales puede ser reemplazada por una fuente de corriente constante en paralelo con una resistencia. En otras palabras, el teorema de Norton proporciona una técnica para sustituir la parte fija por un circuito equivalente sencillo. El teorema de Norton dice:
- Un generador de tensión en serie con una resistencia o impedancia, puede ser sustituido por un generador de corriente en paralelo con la misma impedancia o resistencia, y viceversa.
- Cualquier circuito lineal se puede sustituir por una fuente equivalente de corriente en paralelo con una impedancia equivalente. El teorema de Norton dice que el circuito equivalente de un circuito es una combinación de una fuente de corriente (IN) en paralelo con una resistencia (RN) Fuente de corriente: IN = Vth / Rth Resistencia: RN = Rth
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6. Osciloscopio Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico que muestra señales eléctricas en un gráfico. La pantalla del osciloscopio tiene dos ejes: el eje X (horizontal) que representa el tiempo, y el eje Y (vertical) que representa el voltaje. Los osciloscopios también pueden indicar el voltaje, el periodo y la frecuencia de una señal, señalar el ruido y calcular la fase entre dos señales. Los osciloscopios se utilizan en electrónica de señal, junto con un analizador de espectro. Son muy utilizados por estudiantes, diseñadores e ingenieros. Los osciloscopios analógicos tienen un tubo de rayos catódicos que consta de tres partes: Cañón de electrones, Dispositivo de desviación de electrones y Pantalla. Los osciloscopios digitales tienen una velocidad de muestreo que determina el ancho de banda máximo que puede medir el instrumento. La velocidad de muestreo se expresa en millones de muestras por segundo (MS/s). 6.1. Aplicaciones Medicina: Electrocardiografía, electroencefalografía, medición de la presión arterial y venosa, medición del ritmo respiratorio, electromiografía Radiocomunicaciones: Analizador de espectros Navegación : Sistemas de radar, sistemas de sonar, señalizadores Industria automotriz: Vibraciones Servicio técnico: Mediciones de variaciones de corriente eléctrica
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VERSIÓN: 2. FECHA ULTIMA REVISIÓN: 12/04/ MUESTRA: INSTRUCCIONES:
- Utilice ropa de protección, indicada para la práctica: mandil, cabello recogido, zapato cerrado de caucho, etc. - Verifique la disponibilidad de los equipos a usar en la práctica, y cumpla las instrucciones del Laboratorio, generales y específicas. ACTIVIDADES POR DESARROLLAR:
- Explicar el manejo del protoboard, y el multímetro.
- Realizar mediciones en continua y alterna con el multímetro.
- Medir valores de resistencias previamente conocidas.
- Medir las corrientes. RESULTADOS OBTENIDOS: Se indicará los resultados que debe obtener o presentar el estudiante: - Medir los voltajes en las tomas del aula. - Medir las corrientes en circuitos resistivos CONCLUSIONES:
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VERSIÓN: 2. FECHA ULTIMA REVISIÓN: 12/04/ La conclusión, el protoboard es una herramienta muy útil para este tipo de planteamiento de circuitos eléctricos ya que en el casi no existen interferencia de corrientes externas como cuando tomamos el circuito con las manos. El multímetro es una herramienta indispensable para poder ver cuales el valor de nuestras resistencias, el voltaje o la intensidad que cruza por nuestro circuito, para finalizar con este laboratorio pudimos saber las partes y el funcionamiento de la protoboard y el multímetro. RECOMENDACIONES:
- Para una mejor compresión al momento de la elaboración de circuitos es recomendable la utilización de un software ya que en estos se puede visualizar de mejor manera lo que se requiera obtener. - Al momento de un cálculo real se debe tener en cuenta las tolerancias de las resistencias. - Comparar los resultados debido a que pueden aparecer errores tanto en los cálculos como en la practico debido a grandes factores externos. - El área de trabajo para detectar posibles irregularidades que puedan causar un corto circuito. - Para hacer mediciones del voltaje siempre se debe hacer en una forma paralela al circuito. - Es importante tener en cuenta que para medición de voltaje e intensidad el ajuste del multímetro se debe hacer dependiendo del tipo de alimentación que tiene el circuito (AC o DC) FIRMAS F: ……………………………………………. Nombre: Pablo Mena L DOCENTE F: ………………………………………………. Nombre: Mario Jiménez COORDINADOR DE ÁREA DE CONOCIMIENTO F: …………………………………………………… Nombre: Fabricio Pérez COORDINADOR/JEFE DE LABORATORIO
