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Circuitos Eléctricos en Paralelo con CA: Prácticas para Ingeniería, Schemes and Mind Maps of Deductive Database Systems

Este instructivo de prácticas para el laboratorio de circuitos eléctricos, dirigido a estudiantes de ingeniería eléctrica, se centra en el análisis de circuitos en paralelo alimentados con corriente alterna. Abarca la comprobación de métodos de análisis como la ley de tensiones de kirchhoff, el método de corrientes de malla y el método de voltajes de nodo. Además, se incluyen prácticas para la comprobación del teorema de thevenin y la corrección del factor de potencia en circuitos monofásicos de corriente alterna.

Typology: Schemes and Mind Maps

2022/2023

Uploaded on 02/14/2025

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
COORDINACIÓN GENERAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
DEPARTAMENTO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
INSTRUCTIVO DE PRÁCTICAS
ERIKA FERNÁNDEZ HERNÁNDEZ
MIGUEL ÁNGEL JACOBO CAMBRAY
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

COORDINACIÓN GENERAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

DEPARTAMENTO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

INSTRUCTIVO DE PRÁCTICAS

ERIKA FERNÁNDEZ HERNÁNDEZ

MIGUEL ÁNGEL JACOBO CAMBRAY

ÍNDICE

1. CONEXIONES SERIE Y PARALELO DE RESISTENCIAS 2

2. LEY DE OHM Y POTENCIA ELÉCTRICA 6

3. COMPROBACIÓN DE LAS LEYES DE KIRCHHOFF 8

4. COMPROBACIÓN DEL MÉTODO DE CORRIENTES DE MALLA 10

5. COMPROBACIÓN DEL MÉTODO DE VOLTAJES DE NODO 12

6. COMPROBACIÓN DEL TEOREMA DE THEVENIN 14

7. ÁNALISIS DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS, CONEXIÓN EN SERIE ALIMENTADOS

CON CORRIENTE ALTERNA 18

8. ÁNALISIS DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS, CONEXIÓN EN PARALELO ALIMEN-

TADOS CON CORRIENTE ALTERNA 26

9. MEDICIÓN DE POTENCIA MONOFÁSICA 34

10. CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA EN CIRCUITOS MONOFÁSICOS DE CO-

RRIENTE ALTERNA 36

❏ Dibujar el circuito de la Figura 2 en una hoja tamaño carta de forma horizontal (no lapiz).

❏ Identificar terminales en el circuito de la Figura 2.

❏ Medir resistencias individuales.

❏ Anotar valor de las resistencias en el circuito de la Figura 2.

❏ Armar circuito en tablero.

❏ Medir resistencia equivalente.

❏ Anotar valor de la resistencia equivalente en el circuito de la Figura 2.

R 4

R 2

R 5

R 3

R 1

B

A

Figura 2:

❏ Dibujar el circuito de la Figura 3 en una hoja tamaño carta de forma horizontal (no lapiz).

❏ Identificar terminales en el circuito de la Figura 3.

❏ Medir resistencias individuales.

❏ Anotar valor de las resistencias en el circuito de la Figura 3.

❏ Armar circuito en tablero.

❏ Medir resistencia equivalente.

❏ Anotar valor de la resistencia equivalente en el circuito de la Figura 3.

R 4

R 2 R 3

R 1

B

A

Figura 3:

2. LEY DE OHM Y POTENCIA ELÉCTRICA

OBJETIVO: Aplicar la ley de Ohm y sus diversas formas, familiarizarse con el multímetro y determinar la potencia disipada en cada rama del circuito. PROCEDIMIENTO:

❏ Dibujar el circuito de la Figura 5 en una hoja tamaño carta de forma horizontal (no lapiz). ❏ Identificar terminales en el circuito de la Figura 5. ❏ Medir resistencias individuales y anotar el valor de las resistencias en el circuito de la Figura 5. ❏ Armar circuito en tablero. ❏ Conectar la fuente de voltaje. ❏ Marcar las polaridades en color rojo en cada rama del circuito de la Figura 5. ❏ Dibujar los voltmetros en cada rama del circuito de la Figura 5. ❏ Medir voltajes y anotar valores en color rojo en el circuito de la Figura 5.. ❏ Comprobar LTK.

20 V

R 3

R 1

R 4

R 2

R 5

R 6

Figura 5:

REPORTE:

Determine la corriente de cada una de las resistencias utilizando ley de Ohm. Determine la potencia disipada por cada rama. Compruebe PE = PC, PE potencia entregada, PC potencia consumida

−^ +^20 V

R 1 R 2

R 3

R 4 R 5

Figura 6:

REPORTE:

Determine para cada malla la ecuación de la Ley de Tensiones de Kirchhoff (LTK), sustituya los valores medidos y compruebe. Determine para cada nodo la ecuación de la Ley de Corrientes de Kirchhoff (LCK), sustituya los valores medidos y compruebe. Determine la potencia disipada por cada rama. Compruebe PE = PC, PE potencia entregada, PC potencia consumida

4. COMPROBACIÓN DEL MÉTODO DE CORRIENTES DE MA-

LLA

OBJETIVO: Comprobar el ánalisis de mallas como un método de solución de circuitos y su relación con la Ley de Tensiones de Kirchhoff. PROCEDIMIENTO:

❏ Dibujar 2 veces el circuito de la Figura 7 en una hoja tamaño carta de forma horizontal (no lapiz). Circuito 1. ❏ Identificar terminales en el circuito de la Figura 7. ❏ Medir resistencias individuales y anotar el valor de las resistencias en el circuito de la Figura 7. ❏ Armar circuito en tablero. ❏ Conectar la fuente de voltaje. ❏ Marcar las polaridades en color rojo en cada rama del circuito de la Figura 7. ❏ Dibujar los voltmetros en cada rama del circuito de la Figura 7. ❏ Medir voltajes y anotar valores en color rojo en el circuito de la Figura 7.. ❏ Comprobar LTK. Circuito 2. ❏ Marcar sentidos de corriente en cada rama del circuito de la Figura 7 en color azul. ❏ Dibujar los amperímetros correspondientes a los sentidos de corriente (utilizando color rojo y negro en el amperímetro). ❏ Medir corrientes y anotar valor en color azul en el circuito de la Figura 7. ❏ Comprobar LCK.

5. COMPROBACIÓN DEL MÉTODO DE VOLTAJES DE NODO

OBJETIVO: Comprobar el ánalisis de nodos como un método de solución de circuitos y la relación que existe con la Ley de Corrientes de Kirchhoff. PROCEDIMIENTO:

❏ Dibujar 2 veces el circuito de la Figura 8 en una hoja tamaño carta de forma horizontal (no lapiz). Circuito 1. ❏ Identificar terminales en el circuito de la Figura 8. ❏ Medir resistencias individuales y anotar el valor de las resistencias en el circuito de la Figura 8. ❏ Armar circuito en tablero. ❏ Conectar la fuente de voltaje. ❏ Marcar las polaridades en color rojo en cada rama del circuito de la Figura 8. ❏ Dibujar los voltmetros en cada rama del circuito de la Figura 8. ❏ Medir voltajes y anotar valores en color rojo en el circuito de la Figura 8. ❏ Comprobar LTK. Circuito 2. ❏ Marcar sentidos de corriente en cada rama del circuito de la Figura 8 en color azul. ❏ Dibujar los amperímetros correspondientes a los sentidos de corriente (utilizando color rojo y negro en el amperímetro). ❏ Medir corrientes y anotar valor en color azul en el circuito de la Figura 8. ❏ Comprobar LCK.

20 V

R 3

R^1

R 4

R 2

R^5

Figura 8:

REPORTE:

Elaborar las ecuaciones de voltajes de nodo del circuito y solucionarlas. Comparar los valores de los voltajes calculados y medidos. Determine la potencia disipada por cada rama. Compruebe PE = PC, PE potencia entregada, PC potencia consumida

−^ +^30 V

R 1

R 2 R 3

R 4 R 5

R 6

RLoad

VLoad

ILoad B

A

Figura 10:

❏ Retirar la resistencia RLoad y medir voltaje entre las terminales A − B, como se muestra en la Figura

−^ +^30 V

R 1

R 2 R 3

R 4 R 5

R 6

VT h

B

A

Figura 11:

❏ Eliminar la fuente de voltaje y sustituir por un corto circuito como se muestra en la Figura 12, medir la resistencia equivalente que llamaremos RT h.

R 1

R 2 R 3

R 4 R 5

R 6

RT h

B

A

Figura 12:

❏ Armar el circuito equivalente de Thevenin como se muestra en la Figura 13, medir V Load ′ e I Load′

−^ +^ VT h

RT h

RLoad

V (^) Load′

I Load′

Figura 13:

❏ Comparar:

VLoad = V (^) Load′ ILoad = I Load′

REPORTE: Realizar el análisis de forma análitica en el circuito para determinar:

El valor de VLoad e ILoad como se muestra en la Figura 10.

7. ÁNALISIS DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS, CONEXIÓN

EN SERIE ALIMENTADOS CON CORRIENTE ALTERNA

OBJETIVO: Determinar la respuesta que tienen los circuitos resistivos, inductivos y capacitivos conectados en serie cuando se aplica un voltaje de corriente alterna.

CIRCUITO RESISTIVO

PROCEDIMIENTO:

❏ Dibujar 2 veces el circuito de la Figura 14, en una hoja tamaño carta de forma horizontal. ❏ Armar el circuito que se muestra en la Figura 14. Circuito 1 ❏ Marcar las polaridades en color rojo en cada rama. ❏ Dibujar los voltmetros en cada rama del circuito. ❏ Medir los voltajes y anotar su valor en color rojo. Circuito 2 ❏ Marcar sentidos de corriente en cada rama del circuito en colo azul. ❏ Dibujar los ampermetros correspondientes a los sentidos de corriente. ❏ Medir la corriente y anotar su valor en color azul.

220 V

R 1

VR 1

R 2

VR 2

IT

Figura 14:

REPORTE:

Comprobar la Ley de Tensiones de Kirchhoff (LTK) V⃗T = V⃗R 1 + V⃗R 2