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Trabajo sobre las Resistencias Eléctricas

a. De acuerdo a las imágenes mostradas y teniendo en cuenta el código

de colores, determine el valor de R1 y R2.

RESISTENCIA VALOR RESISTENCIA TOLERANCIA VALOR RESISTOR

48 * 100Ω => 4800Ω 4800Ω * 0.05 => 240 4.56KΩ y 5,04 KΩ

22 * 100Ω => 2200Ω 2200Ω * 0.05 => 110 2.09KΩ y 2.31KΩ

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b. Cuál es el valor de la fuente de alimentación V1?

VALOR V1 VALOR V2 VALOR TOTAL FUENTE

V1 = 4800Ω * 2mA => 9600 V V2 = 2200Ω * 2mA => 4400 V 14V

c. Son comerciales las dos resistencias?. Si no son comerciales

cámbielas de tal forma que la corriente no sea mayor pero si muy

aproximada a los 2mA que muestra el circuito, teniendo en cuenta que el

voltaje V1 conserva el mismo valor.

De acuerdo a la tabla de valores de resistencias suministrada en la guía, solo

R2 es comercial y su valor es de 2.2kΩ. La resistencia No. 1 sería de 4.8kΩ

pero como según la tabla no es comercial.

para este caso entonces reemplazamos La resistencia No. 1 por 5.1 KΩ es

decir que ahora al tener una resistencia de mayor valor, menor será la corriente

que fluye por el circuito y de esta menara garantizamos que la corriente no

supere los 2Am

Entonces Ahora en este punto tenemos los valores de:

V = 14V

R1 = 5100

R2 = 2200

Luego calculamos el valor de la corriente: I = V / (R1 + R2)

I = 14 / (5100 + 2200) => 1.91 mA

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d. Si fue necesario cambiar una o las dos resistencias dadas para el

circuito, indique cual sería el código de colores para la o las resistencias

comerciales determinadas en el punto anterior.

ahora R1 será de la siguiente manera:

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e. Realice la simulación del circuito mostrando tanto la corriente como la

caída de voltaje en cada una de las resistencias, tanto para los valores

dados como para los comerciales.

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2. Aplicación de las Leyes de los Circuitos Eléctricos.

Se adquirieron en una tienda de componentes electrónicos los siguientes

elementos

R1=10kΩ R2=22kΩ R3=47kΩ

a) Circuito serie

De las resistencias adquiridas ¿cuáles debo elegir, de tal manera que se

consuma la menor corriente posible en el siguiente circuito?.

Respuesta: Para consumir la menor corriente en el circuito, deben emplearse

las dos resistencias de mayor cantidad de ohmios esto es, R1 y R2, ya que a

mayor resistencia, es menor la corriente que circula en un circuito.

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Haciendo la simulación con R2 y R3 se obtiene 561,8uA

Y si la hacemos con la R1 y R3 se obtiene 1,02mA

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Los anteriores resultados confirman que las resistencias que debemos usar son

R1 y R2 para consumir la menor cantidad de corriente.

Realice los cálculos de corriente, voltaje y potencia en cada uno de los

elementos.

Cálculos de corriente:

I 22k=10,31V22kΩ

=0,0004688 Aó 468,8μA

I 10 k=4,688V10kΩ

=0,0004688 A ó 468,8μA

V fuente=15V

Cálculos de Voltaje:

V 22 k=22kΩ x468,8 μA=10,31V

V 10 k=10kΩ x 468,8μA=4,688V

V fuente=15V

Es de notar que la suma de los voltajes de las 2 resistencias es igual al voltaje

de la fuente.

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Calculo de potencia:

Pfuente=15Vx 468,8μA=0,007032WProducidos

P22 k=10,31V x 468,8 μA=0,004835W Consumidos

P10 k=4,688V x 468,8 μA=0,002197WConsumidos

Vemos como la suma de la potencia consumida por las resistencias, es igual a

la potencia producida por la fuente.

Compruebe los cálculos haciendo uso del simulador.

Explique la razón por la cual no eligió la resistencia sobrante.

Respuesta: No se eligió R3 ya que al tener menor resistencia, permite el paso

de mayor cantidad de corriente, aumentando su consumo en el circuito.

b) Circuito paralelo

De las resistencias adquiridas ¿cuáles debo elegir, de tal manera que se

consuma la mayor corriente posible en el siguiente circuito?

Respuesta: la mayor corriente se consume en el circuito empleando R1 y R3 de

10kOhms y 4.7kOhms respectivamente, lo cual queda demostrado en los

cálculos y simulaciones siguientes:

a. R1 y R2

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Hallamos primero resistencia equivalente

1R req

= 1R1

+ 1R2

+…+ 1Rn

1R req

= 110000Ω

+ 122000Ω

= 1

1.4545∗10−4=6,875

I a=Vreq

= 12V6,875Ω

=1.745 VΩ

b. R1 y R3

Hallamos primero resistencia equivalente

1R req

= 1R1

+ 1R2

+…+ 1Rn

1R req

= 110000Ω

+ 14700Ω

= 1

3.1277∗10−4=3197.28Ω

I a=Vreq

= 12V3197.28Ω

=3,753mA

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c. R2 y R3

Hallamos primero resistencia equivalente

1R req

= 1R1

+ 1R2

+…+ 1Rn

1R req

= 122000Ω

+ 14700Ω

= 1

2.5822∗10−4=3872.66Ω

I a=Vreq

= 12V3872.66Ω

=3,0986mA

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Realice los cálculos de voltaje, corriente y potencia en cada uno de los

elementos.

Respuesta: se realiza a continuación el cálculo para el circuito que consume la

mayor corriente:

Lo primero es hallar la resistencia del circuito:

1/R=1/R1+1/R2 = 1/10kOhms+1/4.7kOhms = (4.7+10)/47kOhms

=14,7/47kOhms

1/R = 14,7/47kOhms 1/R = 0,3128kOhms R = 1/0,3128Ohms = 3,197kOhms

Calculo de corriente:

I circuito=12V3197Ω

=3.753mA

I 10 k=12V

10000Ω=1,2mA

I 4,7k=12V4700Ω

=2,553mA

Cálculos de Voltaje:

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El voltaje es igual en todas las partes del circuito y es de 12V

Cálculos de Potencia:

Pfuente=12V x0.003753 A=0,045036W Producidos

P10 k=12V x 0,0012 A=0,0144W Consumidos

P4,7 k=12Vx 0,002553 A=0,030636W Consumidos

Puede verse que la potencia consumida por las resistencias es igual a la

potencia producida por la fuente