DEPARTAMENTO DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS ELECTRÓNICA I

TRABAJO PREPARATORIO

LABORATORIO No Tema de la práctica: FAMILIARIZACIÓN CON LOS INSTRUMENTOS DEL

LABORATORIO. Realizado por: Daniel Fraga

1. Imponer un circuito resistivo con una señal constante y calcular el voltaje y corriente que circula por cada elemento.

Si hacemos el paralelo entre R2 y R3, y esto sumamos en serie con R1 tenemos:

5𝑣 = (𝑅1 + 𝑅2‖𝑅3)𝐼 De esta ecuación despejamos la corriente, la cual va a ser igual para la

resistencia 𝑅1 y la resistencia equivalente de 𝑅2‖𝑅3

I

𝐼 =5𝑣

𝑅1 + 𝑅2‖𝑅3

Reemplazamos los valores de las resistencias.

𝐼 =5𝑣

5.1𝑘 + 10𝑘‖5.1𝑘

𝐼 = 0.589𝑚𝐴

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜−𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜

𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜. 100%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =0.589−0.589798

0.589798. 100%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.03%

Con esta corriente podemos calcular la caída de tensión en R1.

𝑉1 = 𝐼𝑅1 𝑉1 = (0.589𝑚𝐴)5.1𝑘

𝑉1 = 3𝑣

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =3−3.008

3.008. 100%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.26%

Como la corriente es la misma para la resistencia equivalente procedemos a calcular la caída de tensión en esta

𝑉2 = 𝐼𝑅𝑒𝑞

𝑉2 = (0.589𝑚𝐴)3.38𝑘 𝑉2 = 1.99𝑣

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

1.99−1.992

1.992. 100%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.1%

Como el voltaje en paralelo es el mismo para las resistencias R2 y R3 entonces

𝑉2 = 𝑉3.

Con los valores de los voltajes de cada resistencia procedemos a calcular las respectivas corrientes de R2 y R3 mediante la ley de Ohm.

𝐼2 =𝑉2

𝑅2

Reemplazamos los valores obtenidos

𝐼2 =1.99𝑣

10𝑘= 0.199𝑚𝐴

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =0.199−0.1992

0.1992. 100%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.01%

Para calcular la corriente de la resistencia R3 se realiza el mismo proceso.

𝐼3 =𝑉3

𝑅3

Reemplazamos los valores obtenidos

𝐼2 =1.99𝑣

5.1𝑘= 0.39𝑚𝐴

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =0.39−0.3906

0.3906. 100%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.15%

1.1. Realizar el cuadro con los resultados obtenidos.

2. Imponer un circuito resistivo con una señal constante y una señal alterna, calcule el voltaje y corriente que circula por cada elemento del circuito

Simplificando el circuito tenemos:

V1 V2 V3 I1 I2 I3

Valor calculado

3𝑉 1.99 V 1.99 V 0.589𝑚𝐴 0.199𝑚𝐴 0.39𝑚𝐴

Valor simulado

3 V 1.99 V 1.99 V 0.589𝑚𝐴 0.199𝑚𝐴 0.39𝑚𝐴

Realizamos sumatoria de voltajes en la malla 1

−4 sin(𝑤𝑡) + 10𝑘𝐼1 + 2.55𝑘𝐼1 + 2.55𝑘𝐼2 = 0 Simplificando la ecuación tenemos

12.55𝑘𝐼1 + 2.55𝑘𝐼2 = 4 sin(𝑤𝑡) Realizamos sumatoria de voltajes en la malla 2

2.55𝑘𝐼1 + 2.55𝑘𝐼2 = 8 Encontramos las corrientes resolviendo el sistema de ecuaciones

10𝑘𝐼1 + 8 = 4 sin(𝑤𝑡)

𝐼1 =4 sin(𝑤𝑡) − 8

10𝑘

𝐼1 = 0.4 sin(𝑤𝑡) − 0.8 𝑚𝐴

Este valor es el valor eficaz, para poderlo expresar en la función seno solo debemos

multiplicar por √2.

I1 I2

Esta es la señal de continua de la corriente. Uniendo las dos señales obtenemos:

𝐼1 = 0.282893√2 sin(𝑤𝑡) − 0.8 𝑚𝐴 𝐼1 = 0.4 sin(𝑤𝑡) − 0.8 𝑚𝐴

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =0.4−0.4

0.4. 100%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0% Determinamos I2:

2.554 sin(𝑤𝑡) − 8

10+ 2.55𝑘𝐼2 = 8

10.2 sin(𝑤𝑡) − 20.4 + 25.5𝑘𝐼2 = 80

𝐼2 =100.4 − 10.2 sin(𝑤𝑡)

25.5𝑘

𝐼2 = 3.94 − 0.4 sin(𝑤𝑡) 𝑚𝐴

El voltaje en la resistencia R1 es igual a

𝑉1 = 𝑅1𝐼1

𝑉1 = 10(0.4 sin(𝑤𝑡) − 0.8 )

𝑉1 = 4 sin(𝑤𝑡) − 8 𝑉

El valor de la amplitud seria 𝐴 =7.97

2= 3.98 y el nivel de corriente continua es -8.

Lo que nos daría la ecuación

𝑉1 = 3.98 sin(𝑤𝑡) − 8.

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =4−3.98

3.98. 100%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.5%

Para determinar el voltaje en la resistencia equivalente basta con observar que la fuente de 8 voltios esta en paralelo con esta, lo cual hará que tenga el mismo voltaje.

𝑉𝑅𝑒𝑞 = 𝑉2 = 𝑉3 = 8

Con esto calculamos las respectivas corrientes, las cuales van a ser iguales ya que las resistencias son del mismo valor

𝐼3 = 𝐼2 =𝑉2

𝑅2=

8

5.1𝑘= 1.57𝑚𝐴

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =1.57−1.569

1.569. 100%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.06%

2.1. Realizar el cuadro con los resultados obtenidos.

V1 V2 V3 I1 I2 I3

Valor calculado

4 sin(𝑤𝑡) − 8 𝑉 8 V 8 V 0.4 sin(𝑤𝑡) − 0.8 𝑚𝐴

1.57𝑚𝐴 1.57𝑚𝐴

Valor simulado

3.98 sin(𝑤𝑡) − 8 𝑉 8V 8 V 0.4 sin(𝑤𝑡) − 0.8 𝑚𝐴

1.569𝑚𝐴 1.569𝑚𝐴

HOJA DE DATOS Realizado por: Melisa Pilla, Santiago Sampedro, Sebastián Fraga Circuito 1

Circuito 2

V1 V2 V3 I1 I2 I3

Valor calculado 3𝑉 1.99 V 1.99 V 0.589𝑚𝐴 0.199𝑚𝐴 0.39𝑚𝐴

Valor simulado 3 V 1.99 V 1.99 V 0.589𝑚𝐴 0.199𝑚𝐴 0.39𝑚𝐴 Valor medido

V1 V2 V3 I1 I2 I3

Valor calculado

4 sin(𝑤𝑡) − 8 𝑉 8 V 8 V 0.4 sin(𝑤𝑡) − 0.8 𝑚𝐴

1.57𝑚𝐴 1.57𝑚𝐴

Valor simulado

3.98 sin(𝑤𝑡) − 8 𝑉 8V 8 V 0.4 sin(𝑤𝑡) − 0.8 𝑚𝐴

1.569𝑚𝐴 1.569𝑚𝐴

Valor medido