Lab 3 Simulador

8/16/2019 Lab 3 Simulador

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UPES ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Laboratorio 3 1

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Educación Basada en Competencias

Laboratorio 3

“ INTRODUCCION AL SIMULADOR CROCODILE ” MATERIA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

ALUMNOS CARNETNOTA REPORTE

1. Juan Ernesto Galicia Alonzo GA201501

FECHA DE PRÁCTICA

FECHA DE ENTREGA

F.

F.

A: Investigación previa…………….………………….……… 10% (Entregar en espacio de tareas de Laboratorio en Aula Web) B: Orden y Aseo ……………………………………………….... 10%C: Puntualidad………………………………………………….... 10%D: Participación desarrollo de la Práctica……………. 30%

E: Reporte……………………..……………………………….…. 40% (Entregar en espacio de tareas de Laboratorio en Aula Web)

MISION DE LA UNIVERSIDAD Formar Profesionales con Alto Sentido Crítico y Ético con Capacidad de

Autoformación y con las competencias técnicos-científicas requeridas para resolver problemas mediante soluciones enfocadas al desarrollo social y respetuoso del medio ambiente.


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Laboratorio 3 2

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

INTRODUCCION .

La informática ha permitido grandes avances en diferentes campos de la ciencia salud, aeronáutica,etc. Y en el área de la educación es aún más significativa ya que nos permite el uso de simuladoresdonde podemos montar escenarios que hasta hace algunos años nos hubieran representado un altocosto en las prácticas de laboratorio.

Y ahora que cursamos la materia de Electricidad y Magnetismo también contamos con el uso de unsimulador muy sencillo, práctico e intuitivo que nos permitirá comprender de manera sencilla eldiseño e implementación de circuitos eléctricos y electrónicos.

En esta práctica conoceremos la aplicación Crocodile Clips un software que combina la educación,informática y la electrónica.


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OBJETIVOS GENERALES

Como estudiante determinaremos experimentalmente las características de operación de circuitosserie y paralelo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1)

Identificar circuitos eléctricos y sus componentes aplicando la teoría adquirida en clase.

2) Analizar la diferencia entre el valor de voltaje y corriente en circuitos de diferentes conexiones.

3)

Aplicar la Ley de Ohm para calcular la resistencia total para circuitos serie y paralelo.

4)

Diseñar los circuitos antes mencionados en el simulador Crocodile Clips.


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5)

Marco Teórico.

Las mediciones de tensión y de corriente son fundamentales el análisis de los circuitos eléctricos yelectrónicos, por consiguiente el conocimiento de los instrumentos indicados para su medición esindispensable para todo estudiante de Ingeniería Eléctrica.

Los multitester son instrumentos destinados a diferentes tipos de funciones como por ejemplo: medirtensiones y corrientes en DC, medir tensiones y corrientes de AC, medir resistencias, medir capacitancias yotras. Dependiendo de su forma de lectura pueden clasificarse en digitales y analógicos, existiendo endichas clases una gran variedad de acuerdo a sus diferentes escalas, sensibilidad y funciones el uso de losmismos de forma virtual nos brinda un parámetro de cómo se deben hacer las cosas y de las precaucionesque se deben tomar al utilizarlos, principalmente para la medición de corriente y así disminuir la posibilidadde daños en los mismos.

Es por ello que resulta muy útil la utilización del software Crocodile Clips para afianzar losconocimientos necesarios y mostrar, a modo de simulación, el funcionamiento de los circuitos

eléctricos, que posteriormente deberán montar y verificar sobre breadbords o maquetas de montaje.

USO DEL SOFTWARE CROCODILE CLIPS

Haga doble clic sobre el icono para iniciar el programa

Figura 1. Icono de inicio de software


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Una vez iniciado el programa nos mostrara la siguiente ventana

Figura 2. Pantalla de inicio.

Seleccionemos el botón Symbols, el cual nos habilitara el área de trabajo con el programa,

Figura 3. Área de trabajo.

Identificaremos la barra de herramientas por los diferentes símbolos

Fuente de voltaje

Switch Resistenciavariable y fija

MedidoresVoltímetro y Amperímetro

Figura 4. Barra de herramientas.


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ICONO DE FUENTES DE VOLTAJE. Al presionar este icono nos mostrara la siguiente barra

Voltaje fijo Retorna a labarra original

Batería tiene una tercera barraReferencia o tierra

Fuente variable

Figura 5. Fuentes de voltaje.

ICONO DE SWITCHES. Al presionar nos mostrara la barra secundaria

Retorna a la

barra original

Switch

Pulsador abierto

Pulsador

cerrado

Figura 6. Diferentes tipos de interruptores.

ICONO DE COMPONENTES DE ENTRADA. Al presionar muestra la barra siguiente:

Retorna a labarra original

Resistor variable

Fusible

Potenciómetro

Figura 7. Diferentes elementos de entrada de un circuito.

ICONO DE RESISTENCIA. Mostrar la segunda barra, la cual está compuesta por una tercera barra más:

Orientacióndel resistor

Cambia el valor de la resistencia con las opciones Ω, KΩ y MΩ

Figura 8. Configuración de resistencias.


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ICONO DE MEDIDORES PARA VOLTIMETROS Y AMPERIMETROS

VoltímetroAmperímetro

Figura 9. Diferente tipo de medidores.

DESARROLLO DE LA PRACTICA.

Montamos los circuitos indicados con el programa Crocodile Clips.

Circuito 1:

.

1)

¿Qué ocurre en cada rama del circuito? En Cada resistencia hay una diferencia de voltaje quedependiendo de la resistencia a la que está conectada varia la intensidad de la luz producida porel foco.

2) Da una explicación según el funcionamiento de la resistencia fija. Las resistencias fijas son las que

representan un valor óhmico que no podemos modificar, es por eso que la intensidad del foco semantiene fijo a menos que cambiemos la resistencia.


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Circuito 2:

Figura 11. Experimento 2.

1)

¿Qué tipo de conexión tiene cada circuito? El primer diagrama es de un circuito en serie y elsegundo de un circuito en paralelo.

2) ¿Por qué en el primer circuito las bombillas lucen poco mientras que en el segundo lucen más?Por qué en el primero se divide la caída de voltaje entre las resistencias en serie y el segundockto paralelo hay más voltaje alimentando la bombilla.

3) Coloca un voltímetro en una bombilla de cada circuito e indica cuánto voltaje mide en cada

caso. Dibuja los circuitos resultantsCkto Serie:

Ckto Paralelo:


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Circuito 3:


1) ¿Qué tipo de conexión tiene este circuito? Consta de un ckto paralelo y uno serie por lo tantoes un ckto mixto.

2) Coloca un voltímetro en cada bombilla e indica qué voltaje mide. Dibuja el circuitoresultante


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Circuito 4:

1) ¿Qué tipo de conexión tiene este circuito?Ckto Serie


2)

Coloca un voltímetro en cada bombilla e indica qué voltaje mide. Dibuja el circuito resultante


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II. DESARROLLO DE LA PRACTICA 1) Con los conocimientos adquiridos armamos el siguiente circuito utilizando las herramientas antes

estudiadas. Para conectar un elemento con otro basta con colocar el puntero del mouse en unpunto y presionar un clic para presente la unión y arrástrelo hasta unirlo con el elemento quedesea.

Figura 14. Circuito de prueba

2) Cada vez que pegamos un elemento debe dar un clic en el área de trabajo, para poder seleccionar

otro componente.3) Colocamos un voltímetro en cada resistencia, para obtener las mediciones respectivas:


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4)

Colocamos un amperímetro, para medir el flujo de corriente en el circuito.

Figura 16. Medición de corriente total

5) Para cambiar el valor de un elemento se seleccionó para que muestre la barra de cambios deparámetros. Cambie el valor de la resistencia a 1 KΩ. y la otra resistencia a 500Ω

Figura 17. Cambios en el circuito de prueba.

Presione el interruptor y anote los parámetrosmedidos del circuito

V1KΩ = 6V

V500Ω = 3V

ITOTAL = 6 Ma

Calculamos la resistencia total del

circuito RTOTAL = 1.5kΩ


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Presionamos el interruptor y anotemos losparámetros medidos del circuito

V100Ω = 9V

V500Ω = 9V

I500Ω = 18mA

I100Ω = 90mA

ITOTAL = 108Ma

Calculamos la resistencia total del circuito

Figura 18. Otro circuito de prueba. RTOTAL = 83 KΩ


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6)

Construimos el siguiente circuito y realizamos las mediciones solicitadas.

Figura 19. Circuito para mediciones de voltaje en cada resistencia.

7) Realizamos el mismo procedimiento para la tabla 1, modificando el valor de la fuente de voltaje como loindica la siguiente tabla.

Tabla 1.

Voltaje de la

Fuente (V)

VR1 VR2 VR3 IR1 IR2 IR3

2 800mv 1.20 1.20 10.0ma 6.00ma 4.00ma

4 1.60 2.40 2.40 20.0ma 12.0ma 8.00ma

6 2.40 3.60 3.60 30.0ma 18.0ma 12.0ma

8 3.20 4.80 4.80 40.0ma 24.0ma 16.0ma

10 4.00 6.00 6.00 50.0ma 30.0ma 20.0ma


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8) Con los datos obtenidos aplicando la LEY DE OHM, calcule el valor de la resistencia total del circuito:

RT = 40Ω

ANOTE SUS OBSERVACIONES RELACIONADAS A LOS VALORES:

El voltaje en un ckto paralelo es igual en todas su resitencias y corriente varia según el valor de resistencia

9) Arme el circuito que se muestra a continuación y complete la tabla 2

Figura 20. Otro circuito para medición de voltaje y corriente para cada resistencia.

Tabla 2

Voltaje de la

Fuente (V)VR1 VR2 VR3 VR4 VR5 IR1 IR2 IR3 IR3 IR3 ITOTAL

2 571ma 1.43 375ma 571ma 7.14ma 7.14ma 2.38ma 2.38ma 2.38ma 21.42ma 2

4 1.14v 2.86 714 1.14 14.3ma 14.3ma 4.76ma 4.76ma 4.76ma 45.02ma 4

6 1.71 4.29 1.07 1.71 21.4ma 21.4ma 7.14ma 7.14ma 7.14ma 64.22ma 6

8 2.29 5.71 1.43 2.29 28.6ma 28.6ma 9.52ma 9.52ma 9.52ma 90.05ma 8

10 2.86 7.14 1.79 2.86 35.7ma 35.7ma 11.9ma 11.9ma 11.9ma 112.46ma 10

Aplicando la LEY DE OHM, obtenga la resistencia total del circuito:

RTOTAL = 42Ω


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CONCLUSION.

Es una enorme herramienta el uso de este software para el aprendizaje y sin ningún riesgo de daños físicos y porque nodecirlo con grandes ahorros en la inversión de los laboratorios de Electricidad y Magnetismo ya que no se corre el riesgode quemar componentes tan frecuentemente producto de nuestra inexperiencia.


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