a. Diseñar el circuito a partir del montaje en el protoboard y realizar los cálculos de corriente, voltaje y potencia en cada elemento del circuito. Así como la corriente total y la potencia total disipada.
b. Para el circuito con el potenciómetro, deben explicar que ocurre cuando está en su valor mínimo y máximo.
c. Se debe validar en un simulador los cálculos realizados y Analizar el funcionamiento de los circuitos de forma muy breve.
Respuestas
Ver circuito en la imagen.
Al graficar el circuito se observa un arreglo serie-paralelo con los valores indicados a continuación:
Ra = 680 ± 5% (Azul-Gris-Marrón-Dorado)
Rb = 330 ± 5% (Naranja-Naranja-Marrón-Dorado)
Rc = 2.200 ± 5% (Rojo-Rojo-Rojo-Dorado)
Rd = 10.000 ± 5% (Marrón-Negro-Naranja-Dorado)
R1 = R2 = 6.800 ± 5% (Azul-Gris-Rojo-Dorado)
R3 = 150 ± 5% (Marrón-Verde-Marrón-Dorado)
R4 = 2.200 ± 5% (Rojo-Rojo-Rojo-Dorado)
Rv (Pot) = 10.000
VT = 9 V
Se debe hallar la resistencia equivalente total de todo el circuito para hallar la intensidad de corriente total y la potencia total del circuito, mediante la Ley de Ohm, cuya fórmula es:
V = I x R
La Resistencia equivalente total (Reqt) se halla al ir resolviendo parcialmente las secciones del circuito hasta llevarlo a una sola resistencia cuyo valor es la equivalencia de la disposición de los resistores.
Las resistencias Rb y Rc se suman para una Rx, siendo:
Rx = (330 + 2.200) = 2.530
Rx = 2.530
Ahora está Rz que es el paralelo de Rx con Rd, resolviendo:
Rz = (Rx)(Rd)/(Rx + Rd) = (2.530)(10.000)/(2.530 + 10.000) = 3.400
Rz = 3.400
Luego se tiene en paralelo las resistencias R1 y R2 de igual valor por lo que el resultante es la mitad del valor de una sola de estas y la denomino Ry:
Ry = (R1)(R2)/(R1 + R2) = R1/2 = 6.800/2 = 3.400 => Ry = 3.400
Ahora se hace la sumatoria de las resistencias en serie con las resistencias equivalentes parciales para hallar la Resistencia Equivalente Total (Reqt) del circuito.
Reqt = Ra + Rz + Ry + Rv + R3 + R4
Se debe hacer la consideración cuando Rv (potenciómetro) está al máximo (M) valor (10.000 ) y al mínimo valor (m) (0 )
ReqtM = = Ra + Rz + Ry + Rv + R3 + R4
ReqtM = (680 + 20.000 + 3.400 + 10.000 + 150 + 2.200) = 36.430
ReqtM = 36.430
Reqtm = Ra + Rz + Ry + R3 + R4
ReqtM = (680 + 20.000 + 3.400 + 150 + 2.200) = 26.430
Reqtm = 26.430
Con estos valores se halla la Intensidad de Corriente Total del circuito haciendo las mismas consideraciones, despejando de la Ley de Ohm la incógnita correspondiente.
ItM = Vt/ReqtM = 9V/36.430 = 247 μA => ItM = 247 μA
Itm = Vt/Reqtm = 9V/26.430 = 340 μA => Itm = 340 μA
De la misma manera para la Potencia del circuito tomando las mismas consideraciones.
PM = Vt x ItM = 9V x 247 μA = 2,223 mWatts => PM = 2,223 mWatts
Pm = Vt x Itm = 9V x 340 μA = 3,06 mWatts => Pm = 3,06 mWatts
Analizando el circuito y los valores cuando el potenciómetro se encuentra en los valores extremos se deduce:
Rv (potenciómetro) Máximo Valor (10.000 )
· La corriente que fluye por el circuito es menor.
· La potencia disipada es menor.
Rv (potenciómetro) Mínimo Valor (0 )
· La corriente que fluye por el circuito es mayor.
· La potencia disipada es mayor.
