Fundamentos de electrónica analógica I (página 2)

2.- Montar el circuito en la placa de montaje, y medir las mismas magnitudes, empleando para ello el multímetro.

Cuestión 5: ¿ Son iguales las corrientes IR2 e IR3? ¿Por qué?

Cuestión 6: Suma las corrientes IR2 e IR3. ¿El resultado de la suma es aproximadamente igual a IR1? ¿Por qué?

Cuestión 7: Observa la tabla que has rellenado y compara los valores teóricos con los prácticos. ¿Se parecen?

5.- Resistencia equivalente de un acoplamiento mixto.

Para el siguiente circuito, realizar las tareas que se enumeran a continuación:

1.- Calcular de forma teórica la resistencia equivalente entre los puntos A y B.

2.- Montar el circuito en la placa de montaje, y medir la resistencia entre los puntos A y B empleando el multímetro.

Cuestión 8: A continuación se desea medir el valor de la resistencia R3. Para ello, sin desconectar ninguna resistencia del circuito, conecta las puntas de medida del multímetro a los extremos de la resistencia R3, y mide su valor. ¿Qué valor de resistencia has obtenido? ¿Es correcta la medida?

Cuestión 9: Para el caso de la cuestión anterior, ¿qué habría que hacer para poder medir correctamente la resistencia R3?

ELECTRÓNICA GENERAL

PRÁCTICA 4:

Carga y descarga del condensador

Objetivos:

• Observar el comportamiento del condensador en corriente continua.

• Obtener la curva de carga y descarga de un condensador de forma práctica.

• Aclarar conceptos básicos sobre condensadores.

IMPORTANTE:

• Tener mucho cuidado a la hora de conectar un condensador electrolítico, para no invertir las polaridades, puesto que el condensador podría explotar.

1.- Introducción

En esta práctica se pretende que el alumno se familiarice con el manejo de los condensadores, y que entienda perfectamente el proceso de carga y descarga de un condensador.

Para ello, el alumno deberá realizar un pequeño diseño teórico, para después comprobar de forma experimental en el laboratorio la validez de su diseño.

2.- Estudio teórico

El circuito con el que se trabajará en esta práctica es el que se muestra a continuación. Inicialmente, el alumno deberá calcular el valor de R1 y R2 para que el circuito cumpla ciertas especificaciones.

2.1.- Carga del condensador

Cuestión 1: Calcula el valor de R1 para que la carga del condensador se realice en 50 segundos.

Cuestión 2: Calcula los valores máximos de corriente y tensión en el condensador durante la carga, y a continuación dibuja las formas de la tensión y la corriente para el proceso de carga, indicando en la gráfica los principales valores.

2.2.- Descarga del condensador

Cuestión 3: Calcula el valor de R2 para que la descarga del condensador se realice en 60 segundos.

Cuestión 4: Calcula los valores máximos de corriente y tensión en el condensador durante la descarga, y a continuación dibuja las formas de la tensión y la corriente para el proceso de descarga, indicando en la gráfica los principales valores.

3.- Análisis práctico:

En este apartado el alumno montará el circuito diseñado en el apartado anterior, y realizará una serie de medidas para comprobar que el diseño ha sido el correcto. Concretamente, el circuito a montar es el que se muestra a continuación, donde R1 y R2 son las resistencias calculadas en el apartado anterior.

3.1.- Carga del condensador

En este apartado se pretende obtener las curvas de la tensión y la corriente para el proceso de carga de forma experimental. Para ello, se utilizará el multímetro para realizar medidas cada 5 segundos, y así poder dibujar la gráfica con los valores obtenidos.

Cuestión 5: Conecta el interruptor del circuito en la posición 1, para que el condensador comience a cargarse. Mediante la ayuda del multímetro y un cronómetro, mide la tensión en el condensador cada 5 segundos y rellena la siguiente tabla:

A continuación se desea realizar la misma tarea, pero para la corriente de carga. Como ahora el condensador estará cargado, lo primero que habrá que hacer será descargarlo. Para ello, coloca el interruptor en posición 2 y espera a que se descargue.

Cuestión 6: Conecta el interruptor en posición 1, para que el condensador comience a cargarse. Mediante la ayuda del multímetro y un cronómetro, mide la corriente en el condensador cada 5 segundos y rellena la siguiente tabla.

NOTA: Recuerda que para medir corriente se conecta el multímetro en SERIE.

Cuestión 7: Con los datos obtenidos, dibuja las curvas de la tensión y la corriente en función del tiempo para el proceso de carga, y comprueba que coinciden con las gráficas dibujadas en la parte teórica.

Cuestión 8: A la vista de los resultados obtenidos, ¿qué ocurre con la corriente cuando el condensador se termina de cargar completamente? ¿Por qué?

3.2.- Descarga del condensador

En esta ocasión se pretende obtener las curvas características de la tensión y la corriente cuando el condensador se descarga.

Cuestión 9: Con el condensador cargado, sitúa el interruptor en la posición 2, para que el condensador comience a cargarse, y mide la tensión que aparece en sus bornes, rellenando la siguiente tabla:

Cuestión 10: Repite el mismo procedimiento, pero midiendo en esta ocasión la corriente que circula por el condensador. Recuerda que para medir la corriente debes conectar el multímetro en serie.

Cuestión 11: Con los datos obtenidos, dibuja las curvas de la tensión y la corriente en función del tiempo para el proceso de descarga, y comprueba que coinciden con las gráficas dibujadas en la parte teórica.

Cuestión 12: ¿Por qué has obtenido una corriente de descarga negativa?

3.3.- Asociación de condensadores

A continuación añade a tu circuito un condensador de 47&µF, tal y como se muestra en la siguiente figura:

Con los condensadores descargados, sitúa el interruptor en la posición 1, para que los condensadores comiencen a cargarse. Con la ayuda del multímetro y un cronómetro, mide el tiempo que los condensadores tardan en cargarse completamente, y contesta la siguiente cuestión.

Cuestión 13: ¿Cuál es el nuevo tiempo de carga de la asociación de condensadores?

Una vez montado el circuito, con los condensadores descargados, sitúa el interruptor en la posición 1, para que los condensadores comiencen a cargarse. Con la ayuda del multímetro y un cronómetro, mide el tiempo que los condensadores tardan en cargarse completamente, y contesta la siguiente cuestión.

Cuestión 14: ¿Cuál es el nuevo tiempo de carga de la asociación de condensadores? Compáralo con el tiempo de carga del condensador de 100&µF. ¿Por qué ahora el tiempo es mayor?

ELECTRÓNICA GENERAL

PRÁCTICA 5:

Repaso de aparatos del laboratorio

A continuación se enumeran las actividades que deben ser llevadas acabo por el alumno:

1.- Limita la corriente de la fuente de alimentación a 0.1A

2.- Mide con el multímetro los valores máximos y mínimos del potenciómetro del que dispones.

Valor máximo: Valor mínimo:

3.- Monta el siguiente circuito en la placa de montaje (atención a la polaridad de los diodos y del condensador).

4.- Observa el circuito y explica qué ocurre con el condensador cuando el conmutador está en la posición 1 y cuando está en la posición 2.

5.- Indica lo que ocurre con los diodos LED al cambiar de posición el conmutador. ¿Por qué ocurre eso?

6.- Mide la tensión en el condensador cuando está cargado y descargado, anotando los valores

Condensador cargado: Condensador descargado:

7.- Mide la corriente que pasa por el condensador una vez que se ha cargado. ¿Por qué obtienes ese valor?

8.- ¿Qué podría pasar si al medir una corriente con el multímetro conectáramos los terminales de éste en paralelo con el circuito que queremos medir? ¿Por qué?

9.- A continuación añade dos resistencias al circuito, tal y como se indica en la siguiente figura:

10.- Mide la tensión que hay en el punto A, y observa cómo varía al girar el mando del potenciómetro. Anota los valores de tensión en A para los dos extremos del potenciómetro.

Tensión A máxima: Tensión A mínima:

11.- ¿Por qué varía la tensión en A al girar el mando del potenciómetro?

12.- Mide la corriente que pasa por R2, R4 y R5

13.- Si teniendo el multímtro configurado para medir resistencia, conectamos sus entradas entre los puntos B y masa, ¿qué resistencia estamos midiendo?

14.- Mide el equivalente paralelo de R4 y R5. ¿Qué has tenido que hacer en el circuito para poder realizar la medida correctamente?

15.- Mide el valor de las resistencias R4 y R5

16.- Al realizar una medida con el multímetro, ¿cuál es la escala que tenemos que elegir para que la medida tenga la máxima precisión posible?

Cuando hayas terminado con estas cuestiones, llama al profesor antes de realizar la última experiencia.

17- Se desea medir con el multímetro la tensión proporcionada por la red eléctrica. Para ello, escoge la escala más grande y conecta con mucha precaución las entradas del multímetro a un enchufe. Realiza las medidas en corriente continua y en corriente alterna, y anota los valores obtenidos. ¿A qué se debe unos resultados tan diferentes?

Vcontinua:

Valterna:

Autor:

Pablo Turmero