Informe laboratorio 2

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FISICA ELECTRONICA

INFORME LABORATORIO 2 DE FISICA ELECTRONICA

FISICA ELECTRONICA

INFORME ESCRITO

FISICA ELECTRONICA

JONATHAN ARDILA SABOGAL

C.C. 1.106.892.786

FISICA ELECTRONICA

UNAD UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

GIRARDOT CUNDINAMARCA

INFORME LABORATORIO 2 DE FISICA ELECTRONICA

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INFORME ESCRITO

FISICA ELECTRONICA

JONATHAN ARDILA SABOGAL

C.C. 1.106.892.786

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Informe laboratorio de Física Electrónica para obtener una nota parcial

Tutor: Manuel Robles Salinas

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UNAD UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

FISICA ELECTRONICA

GIRARDOT CUNDINAMARCA

INTRODUCCION

FISICA ELECTRONICA

En este laboratorio vamos a aprender y aplicar y más a fondo los conceptos estudiados en la Unidad 2 del Curso de Física Electrónica, para lo cual se propone el desarrollo de 2 prácticas de Laboratorio. Estas prácticas se realizaron en el CEAD, allí vimos conceptos como: condensador, diodo, transistor, circuitos en serie y circuitos en paralelo.

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Estos conceptos nos serán muy útiles en el estudio de nuestra carrera y en

nuestra vida cotidiana para desempeñarnos en cualquier empresa.

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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

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Verificar las principales características eléctricas de los Circuitos Serie y

Paralelo comprobando el planteamiento teórico de la Ley de Ohm y de las Leyes

de Kirchhoff; identificando y aplicando tres de los componentes electrónicos

más utilizados dentro del mismo, por medio de la experiencia en el Laboratorio.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

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• Comprender el planteamiento que nos da la ley de Ohm

• Identificar las diferente Leyes de kirchoff

• Diferenciar entre un circuito en serie y un circuito paralelo.

• Reconocer los diferentes componentes electrónicos que se aplican en un

circuito

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PRACTICA Nº 3: LEYES DE LOS CIRCUITOS ELECTRICOS

Titulo: Circuito Serie y Paralelo:

PROCEDIMIENTO:

1. Identifique los componentes electrónicos y el equipo de laboratorio que utilizará en esta práctica

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RTA/ Los equipos de laboratorios que se utilizaron fueron:

Un protoboard: Es un dispositivo que permite ensamblar circuitos electrónicos sin uso de soldadura. Hace una conexión rápida y fácil y es ideal para trabajar circuitos pequeños o de prueba. En cada orificio se puede alojar el terminal de un componente o un cable. Pero antes de trabajar con él, se deben conocer cuáles orificios están interconectados. Generalmente las conexiones son por columnas y en las secciones laterales por filas. Con ayuda del tutor vamos a reconocer estas conexiones.

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Protoboard desde el exterior:

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Protoboard desde el interior

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Un multímetro: Es un instrumento muy útil en el laboratorio. Permite realizar mediciones de varias magnitudes de interés, como: el voltaje, la resistencia, la corriente, la capacitancia, la frecuencia, etc. tanto en señales continuas como alternas. Se debe tener mucho cuidado durante su uso, ya que dependiendo del

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tipo de magnitud que se quiere medir, debemos seleccionar la escala adecuada, la ubicación de los terminales de medición y la forma de medir ( puede ser en serie o en paralelo con el elemento )

Una fuente de alimentación: En electrónica, es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas,

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que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc).

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Tres resistencias de (220 Ω, 330 Ω, 1k Ω ): Es un dispositivo electrónico, donde su función es oponerse al paso de la corriente.Descubierta por George Ohm en 1827. De acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un objeto puede definirse como la razón de la tensión y la corriente, así :

La unidad de medida es el ohmio, el cual se representa por la letra griega omega (Ω)

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La resistencia se divide en:

220 Ω 330 Ω 1k Ω

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Cables de conexión: Es la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).

Cuando el circuito eléctrico es cerrado, la corriente circula siempre del polo negativo al polo positivo de la fuerza electromotriz.

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2. CIRCUITO SERIE. Realice en el protoboard el montaje de un circuito serie, conformado por 3 resistencias y una fuente de alimentación, la cual deberá fijarse en 5 voltios DC.

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3. Mida el voltaje en cada uno de los cuatro elementos del circuito. Se cumple la Ley de voltajes de Kirchhoff ? Mida ahora la corriente del circuito.

RTA/ NOTA: La Intensidad de corriente ( I ) es la misma y el voltaje ( V) es diferente en cada una de las resistencias.Para el circuito anterior se utilizaron tres resistencias de 220 Ω, 330Ω, 1KΩ(1000Ω)

Rt : ∑ R1+ R2+ R3

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Rt : 220Ω + 330Ω + 1000Ω = 1550Ω.

Intensidad de la corriente de la resistencia 1:

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• La Ley de voltajes de Kirchhoff si se cumple ya que al sumar los voltajes de las 3 resistencias su suma es igual a: 5.03, es decir no excede el valor de la suma de las resistencias que es 6500

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VR1= 0.77 + VR2= 2.56 + VR3= 1.69 = ∑V= 5.03

∑ R= R1+R2+R3 = 2200+3300+1000= 6500

• Mida ahora la corriente del circuito:

La corriente total del circuito= 7.76

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4. Calcule el valor de la corriente del circuito y el valor del voltaje en cada una de las resistencias. Compare estos valores con los obtenidos en la experiencia..RTA/ Resistencia 1= 1000Ω

Resistencia 2= 3300ΩResistencia 3= 2200ΩResistencia Total= 6500Ω

• Calcule el valor de la corriente del circuito:

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I = E = 5V = 7.6923 7.64 µA R 6500Ω

• Calcule el valor del voltaje en cada una de las resistencias:

ER1 = I*R1 = 7.64 * 1000= 0.76VER2 = I*R1 = 7.64 * 3300= 2.53VER3 = I*R1 = 7.64 * 2200= 1.68V

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5. CIRCUITO PARALELO. Realice en el protoboard el montaje de un circuito paralelo, conformado por 3 resistencias y una fuente de alimentación, la cual deberá fijarse en 5 voltios DC.

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6. Mida la corriente en cada una de las cuatro ramas del circuito. Se cumple la Ley de corrientes de Kirchhoff? Mida ahora el voltaje en los terminales de cada elemento.

RTA/ I = IR1 + IR2 + IR3IR1 = E/R1 = 5/3300 = 1.51-3 AIR2 = E/R1 = 5/1000 = 5-3 AIR3 = E/R1 = 5/2200 = 2.27-3 A

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8.78 A• Mida la corriente en cada una de las cuatro ramas del circuito

IR1= 0.15

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IR2= 0.51

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IR1= 0.23

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IT= 0.90

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• Se cumple la Ley de corrientes de Kirchhoff?

IR= I1 + I2 + I3 = 1.51-3 + 5-3 + 2.27-3 =0.38 mA

RTP = 1 = 1 = 1 = 0.981 1 1 3.0-4 + 1-3 + 4.5-5 1.014R1 + R2 + R3

• Mida ahora el voltaje en los terminales de cada elemento:

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R1= 5.01

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R2= 5.01

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R3= 5.01

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7. Calcule el valor de la corriente que circula por cada elemento y el valor del voltaje entre los nodos del circuito. Compare estos valores con los obtenidos en la experiencia.

• Calcule el valor de la corriente que circula por cada elemento

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IR1= 0.15

IR2= 0.51

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IR1= 0.23

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• Calcule el valor del voltaje en cada una de las resistencias:

ER1 = I*R1 = 7.64 * 1000= 0.76VER2 = I*R1 = 7.64 * 3300= 2.53VER3 = I*R1 = 7.64 * 2200= 1.68V

4.97VPRACTICA Nº 4: COMPONENTES ELECTRONICOS

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Titulo: El Condensador, El Diodo Y El Transistor:

PROCEDIMIENTO:

1. Identifique los componentes electrónicos y el equipo de laboratorio que utilizará en esta práctica. .

RTA/ se utilizan los mismos que en la practica 1 pero agregamos un potenciómetro.

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Un protoboard: Es un dispositivo que permite ensamblar circuitos electrónicos sin uso de soldadura. Hace una conexión rápida y fácil y es ideal para trabajar circuitos pequeños o de prueba. En cada orificio se puede alojar el terminal de un componente o un cable. Pero antes de trabajar con él, se deben conocer cuáles orificios están interconectados. Generalmente las conexiones son por columnas y en las secciones laterales por filas. Con ayuda del tutor vamos a reconocer estas conexiones.

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Protoboard desde el exterior:

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Protoboard desde el interior:

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Un multímetro: Es un instrumento muy útil en el laboratorio. Permite realizar mediciones de varias magnitudes de interés, como: el voltaje, la resistencia, la corriente, la capacitancia, la frecuencia, etc. tanto en señales continuas como alternas. Se debe tener mucho cuidado durante su uso, ya que dependiendo del tipo de magnitud que se quiere medir, debemos seleccionar la escala adecuada, la ubicación de los terminales de medición y la forma de medir ( puede ser en serie o en paralelo con el elemento )

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Una fuente de alimentación: En electrónica, es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc).

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Un diodo LED: Diodo emisor de luz, también conocido como LED (acrónimo del inglés de Light-Emitting Diode) es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica.Se puede encontrar en variedad de colores los mas reconocidos son amarillo, verde, rojo.

Se simboliza así:

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Resistencias de (220 Ω, 330 Ω, 1k Ω): Es un dispositivo electrónico, donde su

función es oponerse al paso de la corriente. Descubierta por George Ohm en 1827. De acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un objeto puede definirse como la razón de la tensión y la corriente, así :

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La unidad de medida es el ohmio, el cual se representa por la letra griega omega (Ω)La resistencia se divide en:

220 Ω 330 Ω 1k Ω

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CONDENSADORES O CAPACITORES: Un condensador es un elemento pasivoque tiene la particularidad de almacenar carga eléctrica.

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Los condensadores están formados por dos superficies metálicas conductora llamadas armaduras, las cuáles se hallan separadas por un medio aislante denominado dieléctrico. Este dieléctrico puede ser aire, cerámica, papel o mica.Un condensador se suele utilizar básicamente para eliminar la componente continua de una señal eléctrica, como filtro o para almacenar tensión en un determinado momento ( como batería temporal ) y cederla posteriormente

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EL DIODO NORMAL: El elemento semiconductor más sencillo y de los más utilizados en la electrónica es el diodo. Está constituido por la unión de un material semiconductor tipo N y otro tipo P. Su representación se muestra en la siguiente figura.

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EL TRANSISTOR: Es un dispositivo semiconductor de tres capas, dos de material P y una de material N o dos de material N y una de material P. Para cualquiera de los casos el transistor tiene tres pines denominados emisor, base y

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colector. Este dispositivo se puede emplear para muchas aplicaciones, pero se destaca como amplificador, como conmutador, en sistemas digitales y como adaptador de impedancias.

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Cables de conexión: Es la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).

Cuando el circuito eléctrico es cerrado, la corriente circula siempre del polo negativo al polo positivo de la fuerza electromotriz.

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2. ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA EN UN CONDENSADOR. Construya el siguiente circuito.

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3. Conecte los terminales de alimentación a la fuente y desconéctelos después de algún tiempo. Repita para el otro condensador. Explique lo sucedido.

RTA/ Al desconectar la fuente de alimentación nos damos cuenta que el diodo LED, sigue alumbrando, ya que la función de l condensador es acumular energía. Por

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consiguiente Se da por entendido q el condensador de 1000 micros acumula más energía que el de 470 micros.

Para hallar el nivel de carga de un condensador se debe:

C= capacitancia, V= voltaje, Q =carga en columbios

Q = C * V = 1000 E-6 X 16 = 16m columbios

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Para hallar el tiempo de carga de un condensador:

= R * C = 100 X 1000 µF = 100 X 1000 E-6 = 100 msegundos

= R * C = 100 X 470 µF = 100 X 470 E-6 = 47 msegundos•

4. FUNCIONAMIENTO DEL DIODO EN CONTINUA. Construya el siguientecircuito.

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RTA/ Polarizado Directamente

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Polarizado Inversamente

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5. Identifique los terminales del diodo y conéctelo en el circuito de tal forma que quede en polarización directa. Qué sucede? Explique lo sucedido.

RTA/ Si se polariza el diodo normal de la forma directa, la corriente fluye y el diodo LED prende.

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6. Conecte el diodo ahora de tal forma que quede en polarización inversaQué sucede? Explique lo sucedido.

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RTA/ Si se polariza el diodo normal en forma inversa, la corriente no fluye y el diodo LED no prende.

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7. TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR. Construya el siguiente circuito.

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Para saber la polarización de l transistor se coloca el multímetro en HFE. Si se conecta bien marca, si no se conecta bien, no marca.

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8. Observe la corriente de entrada (I base) y de salida (I colector) en función del brillo en los Leds. El transistor está amplificando la corriente de entrada?

9. Calcule la ganancia (β) del transistor. β = Ic / Ib

RTA/ La función del transistor es amplificar la corriente, tiene tres pines, emisor, base, y conector

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Corriente de entrada (I base) = 391,3 µA

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Corriente de salida ( I colector ) = 14 ,18 MA

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La ganancia del transistor

β= IC / IB = 14,18 MA / 391,3µA = 14,18 E-3/ 391,3 E-6 = 36,23

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CONCLUSIONES

Con el desarrollo de los laboratorios se entendió, la aplicación de los componentes

dentro de los circuitos; el manejo del condensador, el diodo normal y el transistor,

además el planteamiento de la ley de Ohm, y las Leyes de Kirchoff.

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Al final se comprendió que los circuitos son de gran importancia para los ingenieros y

de mucha ayuda en la vida profesional ya que por medio de ellos se da el

funcionamiento de diferentes equipos electrónicos que son de gran utilidad para la

humanidad.

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BIBLIOGRAFIA

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• Freddy Téllez, Modulo de Física electrónica, Unad 2006

• Wiki pedía la enciclopedia libre, http://es.wikipedia.org/wiki/Gustav_Kirchhoff

• http://html.rincondelvago.com/carga-y-descarga-de-un capacitador.html

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