ESTA SEMANA TRABAJAREMOS DE LA SIGUIENTE MANERA:
PARA TODOS LOS GRUPOS (B-C Y E)
1.- EL DÍA LUNES 25 DE ABRIL
ÚLTIMO DÍA DE ENTREGA DE LA PRÁCTICA 1 DEL QUINTO BIMESTRE.
2.- EL DÍA MARTES 26 DE ABRIL
IMPRIMIR Y PEGAR EN SU LIBRETA LA PRACTICA 31Y 32
NOTA: EN CASO DE NO IMPRIMIRLA, LA COPIARAN EN LA CLASE.
SOLO COMPRAR EL MATERIAL QUE LES HAGA FALTA , NO TODA LA LISTA.
3,. PARA LOS DÍAS MIÉRCOLES, JUEVES Y VIERNES CONTINUAREMOS CON LEY DE OHM.
4.- PARA EL JUEVES INVESTIGAR LA BIOGRAFÍA DE EDWARD DEMING
PRACTICA NO. 31
“LEY DE OHM Y SU APLICACIÓN”
OBJETIVO:
Conocer y
aplicar la ley de ohm en circuitos electrónicos básicos.
ASPECTOS
TEÓRICOS
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LA LEY DE OHM
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La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simón Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son: |
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Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante. Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante. |
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Postulado general de la
Ley de Ohm
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El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada. |
FÓRMULA MATEMÁTICA GENERAL DE REPRESENTACIÓN DE LA LEY DE OHM
Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:
 VARIANTE PRÁCTICA: Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas pueden realizar también los cálculos de tensión, corriente y resistencia correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico: |
 Con esta variante sólo será necesario tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnita que queremos conocer y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras cuál es la operación matemática que será necesario realizar. |
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HALLAR EL VALOR EN OHM DE
UNA RESISTENCIA
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Para calcular, por ejemplo, el valor de la resistencia "R" en ohm de una carga conectada a un circuito eléctrico cerrado que tiene aplicada una tensión o voltaje "V" de 1,5 volt y por el cual circula el flujo de una corriente eléctrica de 500 miliampere (mA) de intensidad, procedemos de la siguiente forma:  |
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Tapamos la
letra “R” (que representa el valor de la incógnita que queremos
despejar, en este caso la resistencia "R" en ohm) y nos
queda representada la operación matemática que debemos realizar:
 |
Como se
puede observar, la operación matemática que queda indicada será: dividir el
valor de la tensión o voltaje "V", por el valor de la
intensidad de la corriente " I " en ampere (A) . Una vez
realizada la operación, el resultado será el valor en ohm de la resistencia "R"
.
En este ejemplo específico tenemos que el valor de la tensión que proporciona la fuente de fuerza electromotriz (FEM) (el de una batería en este caso), es de 1,5 volt, mientras que la intensidad de la corriente que fluye por el circuito eléctrico cerrado es de 500 miliampere (mA). Como ya conocemos, para trabajar con la fórmula es necesario que el valor de la intensidad esté dado en ampere, sin embargo, en este caso la intensidad de la corriente que circula por ese circuito no llega a 1 ampere. Por tanto, para realizar correctamente esta simple operación matemática de división, será necesario convertir primero los 500 miliampere en ampere, pues de lo contrario el resultado sería erróneo. Para efectuar dicha conversión dividimos 500 mA entre 1000: |
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Como vemos,
el resultado obtenido es que 500 miliampere equivalen a 0,5 ampere,
por lo que procedemos a sustituir, seguidamente, los valores numéricos para
poder hallar cuántos ohm tiene la resistencia del circuito eléctrico con el
que estamos trabajando, tal como se muestra a continuación:.
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Como se puede observar,
el resultado de la operación matemática arroja que el valor de la resistencia
"R" conectada al circuito es de 3 ohm.
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HALLAR EL VALOR DE INTENSIDAD DE LA
CORRIENTE
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Veamos ahora qué ocurre con la intensidad de la corriente eléctrica en el caso que la resistencia "R", en lugar de tener 3 ohm, como en el ejemplo anterior, tiene ahora 6 ohm. En esta oportunidad la incógnita a despejar sería el valor de la corriente " I ", por tanto tapamos esa letra:  |
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A
continuación sustituimos “V” por el valor de la tensión de la batería
(1,5 V) y la “R” por el valor de la resistencia, o sea, 6
 .
A continuación efectuamos la operación matemática dividiendo el valor de la
tensión o voltaje entre el valor de la resistencia: |
 En este resultado podemos comprobar que la resistencia es inversamente proporcional al valor de la corriente, porque cuando el valor de "R" aumenta de 3 a 6 ohm, la intensidad " I " de la corriente también, varía, pero disminuyendo su valor de 0, 5 a 0,25 ampere. |
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HALLAR EL VALOR DE LA
TENSIÓN O VOLTAJE
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Ahora, para hallar el valor de la tensión o voltaje "V" aplicado a un circuito, siempre que se conozca el valor de la intensidad de la corriente " I " en ampere que lo recorre y el valor en ohm de la resistencia "R" del consumidor o carga que tiene conectada, podemos seguir el mismo procedimiento tapando en esta ocasión la "V”, que es la incógnita que queremos despejar. |
|
A
continuación sustituyendo los valores de la intensidad de corriente "
I " y de la resistencia "R" del ejemplo anterior y
tendremos:
 |
|
El
resultado que obtenemos de esta operación de multiplicar será 1,5 V,
correspondiente a la diferencia de potencial o fuerza electromotriz (FEM),
que proporciona la batería conectada al circuito.
Los más entendidos en matemáticas pueden utilizar directamente la Fórmula General de la Ley de Ohm realizando los correspondientes despejes para hallar las incognitas. Para hallar el valor de la intensidad "I" se emplea la representación matemática de la fórmula general de esta Ley: |
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De donde:
I – Intensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A) E – Valor de la tensión, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V) R – Valor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm ( ).Si, por el contrario, lo que deseamos es hallar el valor de la resistencia conectada al circuito, despejamos la “R” en la fórmula de la forma siguiente:  |
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Y por
último, para hallar la tensión despejamos la fórmula así y como en los casos
anteriores, sustituimos las letras por los correspondientes valores
conocidos:
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Cantidad
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Descripción
Por equipo
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10
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Leds
de colores
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1
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Multímetro digital
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1
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Protoboard
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1
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Interruptor
1 polo-1 tiro
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|
1
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Porta
pila
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1
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Pila
de 9 volts
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1
|
Resistencia
de 330 ohms a ½ watt
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1
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Resistencia
de 1 kilohm a ½ watt
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|
3
|
Push-boton
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|
2
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Motores
de 6 volts para CD
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1.-
Verificar que se tenga todo el material para trabajar.
2.-
Armar de acuerdo a las especificaciones dadas por el docente, el circuito del diagrama
No. 1, tomando todas las precauciones necesarias (se trabajara con material
eléctrico).
3.-
Una vez armado el circuito, de acuerdo a las indicaciones dadas, pedir al
docente su revisión para evitar el realizar un corto circuito y dañar el material.
4.-
Una vez revisado el circuito, conectar la clavija a la conexión de la mesa.
5.-
Energizar la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
6.-
Energiza el circuito encendiendo el apagador exterior, Anota tus observaciones
en el cuadro No.1
7.-
Mide con el multímetro que corriente tienes en el foco. Anota tu resultado en
el cuadro No.1
8.-
Mide con el multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados.
9.-
Apaga el interruptor del circuito y baja el interruptor de la mesa.
10.-
Desconecta el circuito.
DIAGRAMA
1
11.-
Armar de acuerdo a las especificaciones dadas por el docente, los circuitos del
diagrama No. 2, tomando todas las precauciones necesarias (se trabajara con
material eléctrico).
12.-
Una vez armados los circuitos, de acuerdo a las indicaciones dadas, pedir al
docente su revisión para evitar el realizar un corto circuito y dañar el
material.
13.-
Una vez revisado cada uno de los circuitos, conectar la clavija a uno de ellos
primero y a la conexión de la mesa.
14.-
Energizar la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
15.-
Energiza uno de los circuitos primero encendiendo el apagador exterior, Anota
tus observaciones en el cuadro No.1
16.-
Mide con el multímetro que corriente tienes en los focos. Anota tu resultado en
el cuadro No.1
17.-
Mide con el multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados en
el cuadro No. 1
18.-
Apaga el interruptor del circuito y baja el interruptor de la mesa.
19.-
Desconecta el circuito.
20.-
Conectar la clavija al segundo circuito y a la conexión de la mesa.
21.-
Energizar la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
22.-
Energiza uno de los circuitos primero encendiendo el apagador exterior, Anota
tus observaciones en el cuadro No.1
23.-
Mide con el multímetro que corriente tienes en los focos. Anota tu resultado en
el cuadro No.1
24.-
Mide con el multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados en
el cuadro No. 1
25.-
Apaga el interruptor del circuito y baja el interruptor de la mesa.
26.-
Desconecta el circuito.
DIAGRAMAS 2
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CUADRO No 1
|
||
|
CIRCUITO
No.
|
MEDICIÓN
CON MULTIMETRO
|
OBSERVACIONES
|
|
1
|
CORRIENTE EN AMPERS ____________
VOLTAJE EN VOLTS
___________
|
|
|
2A
|
CORRIENTE EN AMPERS ____________
VOLTAJE EN VOLTS
___________
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|
|
2B
|
CORRIENTE EN AMPERS ____________
VOLTAJE EN VOLTS
___________
|
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CUESTIONARIO
1.- ¿Cómo
conectaste el multímetro para medir la corriente en los circuitos?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.- ¿Cómo
conectaste el multímetro para medir el voltaje en los circuitos?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.- ¿Qué
medidas de seguridad tomaste para evitar un corto circuito en tus circuitos?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
PRACTICA
32
“APLICACIÓN DE LA LEY DE OHMS EN CIRCUITOS
SERIE, PARALELO Y MIXTO”
OBJETIVO:
Conocer
la forma en que se aplica la ley de ohm, en diferentes circuitos y conexiones.
ASPECTOS
TEÓRICOS
CIRCUITO SERIE
Un circuito en
serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de
los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre
otros.) se conectan secuencialmente. La terminal de salida del dispositivo uno
se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.
La intensidad de
corriente (I) es la misma en todas las resistencias del circuito. IT = I1=I2=I3,etc.
La corriente (I)
produce una diferencia de potencial V1 y V2 en cada resistencia. VT = V1 + V2+V3,
etc.
CIRCUITO PARALELO
El circuito
eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos
los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.)
conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
Para las resistencias que están en
paralelo, entonces eso quiere decir que la resistencia equivalente la calculas
como:
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + etc
La corriente total del circuito es la suma de las corrientes que circulan por cada resistencia
Itotal= I1 + I2 + I3 + etc
Y por ley de ohm, se concluye que la caída de potencial (Voltaje) en cada resistencia es igual a la caida de voltaje total
Vtotal = V1 = V2 = V3 = etc
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + etc
La corriente total del circuito es la suma de las corrientes que circulan por cada resistencia
Itotal= I1 + I2 + I3 + etc
Y por ley de ohm, se concluye que la caída de potencial (Voltaje) en cada resistencia es igual a la caida de voltaje total
Vtotal = V1 = V2 = V3 = etc
CIRCUITO
MIXTO
Un circuito mixto es una combinación de varios
elementos conectados tanto en paralelo como en serie, estos pueden colocarse de
la manera que sea siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas de
elementos, tanto paralelo como en serie. Estos circuitos se pueden reducir
resolviendo primero los elementos que se encuentran en serie y luego los que se
encuentren en paralelo, para luego calcular y reducir un circuito único y puro.
Para calcular el valor de la resistencia total en
un circuito mixto, se debe emplear el procedimiento del circuito en paralelo y
en circuito serie, ya que es una combinación de ambos. Para cualquier otro
calcula se utiliza la ley de ohm.
PROCEDIMIENTO
1.-
Verificar que se tenga todo el material para trabajar.
2.-
Armar de acuerdo a las especificaciones dadas por el docente, los circuitos del
diagrama No. 1, tomando todas las precauciones necesarias (se trabajara con
material eléctrico y electrónico).
3.-
Una vez armado los circuito, de acuerdo a las indicaciones dadas, pedir al
docente su revisión para evitar el realizar un corto circuito y dañar el
material.
4.-
Una vez revisado el circuito, conectar la clavija a la conexión de la mesa.
5.-
Energizar la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
6.-
Energiza el circuito encendiendo el apagador exterior, Anota tus observaciones
7.-
Mide con el multímetro que corriente tienes en el foco. Anota tus resultados
8.-
Mide con el multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados.
9.-
Apaga el interruptor del circuito y baja el interruptor de la mesa.
10.-
Arma el circuito con material electrónico y realiza los pasos anteriores, solo
que en lugar de usar la clavija, usa él porta pila y la pila de 9 volts.
11.-
Desconecta el circuito.
DIAGRAMA 1
12.-
Armar de acuerdo a las especificaciones dadas por el docente, los circuitos del
diagrama No. 2, tomando todas las precauciones necesarias (se trabajara con
material eléctrico).
13.-
Una vez armados los circuitos, de acuerdo a las indicaciones dadas, pedir al
docente su revisión para evitar el realizar un corto circuito y dañar el
material.
14.-
Una vez revisado cada uno de los circuitos, conectar la clavija a uno de ellos
primero y a la conexión de la mesa.
15.-
Energizar la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
16.-
Energiza uno de los circuitos primero encendiendo el apagador exterior, Anota
tus observaciones
17.-
Mide con el multímetro que corriente tienes en los focos. Anota tu resultado
18.-
Mide con el multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados
19.-
Apaga el interruptor del circuito y baja el interruptor de la mesa.
20.-
Desconecta el circuito.
21.-
Conectar la clavija al segundo circuito y a la conexión de la mesa.
22.-
Energizar la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
23.-
Energiza uno de los circuitos primero encendiendo el apagador exterior, Anota
tus observaciones
24.-
Mide con el multímetro que corriente tienes en los focos. Anota tu resultado
25.-
Mide con el multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados
26.-
Apaga el interruptor del circuito y baja el interruptor de la mesa.
27.-
Desconecta el circuito.
DIAGRAMA 2
28.-
Armar de acuerdo a las especificaciones dadas por el docente, los circuitos del
diagrama No. 3, tomando todas las precauciones necesarias (se trabajara con
material eléctrico y electrónico).
29.-
Una vez armado los circuito, de acuerdo a las indicaciones dadas, pedir al
docente su revisión para evitar el realizar un corto circuito y dañar el
material.
30.-
Una vez revisado el circuito, conectar la clavija a la conexión de la mesa.
31.-
Energizar la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
32.-
Energiza el circuito encendiendo el apagador exterior, Anota tus observaciones
33.-
Mide con el multímetro que corriente tienes en el foco. Anota tus resultados
34.-
Mide con el multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados.
35.-
Apaga el interruptor del circuito y baja el interruptor de la mesa.
36.-
Arma el circuito con material electrónico y realiza los pasos anteriores, solo
que en lugar de usar la clavija, usa él porta pila y la pila de 9 volts.
37.-
Desconecta el circuito.
DIAGRAMA 3
CUESTIONARIO
1.- ¿Qué sucede en los circuitos serie,
cuando desconectamos 1 foco o un led?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.- ¿Qué sucede en los circuitos en paralelo,
cuando desconectamos un led o un foco?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.- ¿De acuerdo a las mediciones realizadas,
que variantes encuentras en el voltaje y en la corriente? Explica:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.- ¿Por qué se llama circuito mixto?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.- ¿Qué diferencia encuentras entre el
material eléctrico y el electrónico?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
