Tecnología de los materiales - Propiedades de los circuitos de CD

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE
CHETUMAL
Baxin López David Alberto
Materia: Tecnología de los
Materiales
Simuladores: actividad 2.3
“Propiedades de los circuitos”
Ingeniería Eléctrica
2do.
Semestre Grupo “B”
Chetumal, Quintana Roo

2. 1 2 3
1 2
Propiedades de los Circuitos Eléctricos
1. Abrir “Circuit Construction kit (DC only)” de “Phet” que se encuentra en “Electricity. Magnets y
Circuits”. Construir circuitos con resistencias, bombillas (focos), baterías y switches. Tome las
medidas con el amperímetro y voltímetro. Ver el circuito como un diagrama esquemático.
I. Baterías.
Colocar tres baterías
Etiquete las baterías como 1, 2, y 3. Mida el voltaje de cada una de las baterías por separado
(voltajes diferentes) y registre el voltaje real en una tabla como se muestra abajo. Entonces conecte
las baterías en serie como se muestra debajo para medir el voltaje de las configuraciones. Usando
CCK (Circuit Construction Kit), haga el mismo procedimiento registrar los resultados en la tercera
columna.
1+2 1+2+3
a. Describa la relación entre el número de baterías y el voltaje; explique lo que piense que
ocurre físicamente.
Las baterías al estar en serie pasan el voltaje por los polos opuestos pegados unos a otros,
obviamente como el negativo atrae y el positivo expulsa toda la energía se pasará al ultimo
polo negativo de la ultima batería
b. ¿Cómo difieren los datos reales de los simulados? Explique que podría causar las diferencias.
Los reales cambian ligeramente por factores del ambiente, o porque la batería fue
anteriormente usada o son de mala calidad.
c. ¿Qué beneficios encuentra al usar la simulación?
Que no hay error ya que no hay factores que cambien los resultados, se podría decir que son
exactos
II. Un circuito útil (Únicamente simulación)
Use el simulador CCK para construir un circuito en serie de una batería y una bombilla (foco) en el
modo “realista”.
a. El circuito deberá ser similar a :
Batería Voltaje
(V) Real
Voltaje (V)
Simulación
1 1.5v 2v
2 1.5v 4v
3 1.5v 5v
1+2 3v 6v
1+2+3 4.5v 11v

3. b. Describa que es lo que sucede en términos reales. Explique el fenómeno que ocurre en el
circuito. ¿Qué son las esferitas azules?
Son los electrones que fluyen a través del cable hacia el foco y regresa haciendo un circuito,
básicamente las bolitas son la energía que alimenta al foco.
¿Cómo se compara el voltaje de la batería con el de las terminales de la bombilla (foco)?
Explique lo que crea que ocurre.
Por el consumo que hace el foco, debería ser menos en las terminales del foco por
transformarse en luz al exitar el alambrito además de presentar una resistividad.
c. Haga una predicción de lo que sucedería con la intensidad de la luz al incrementar el voltaje
suministrada por la batería. A continuación, haga click derecho sobre la batería y varíe el valor
del voltaje; escriba abajo sus observaciones. Pensando en las bombillas (focos) y baterías
reales, explique qué es lo que usted piensa que físicamente origina el fenómeno descrito con
el circuito.
Al incrementar el voltaje de la batería y llegar a la bombilla hace que se exite el filamento y se
caliente lo que incrementa la iluminación de la misma
d. Cambie el voltaje en la batería y describa qué sucede con la rapidez de “los esferitas azules”.
Al incrementar el voltaje las esferas azules incrementan su velocidad siendo así que aumenta
el amperaje que pasa por la bombilla
e. Si usted tuviera una batería, una bombilla (foco) y solo un alambre, esquematice como haría
para energizar la bombilla (foco). Un polo de la batería la uniría a el cable, el otro extremo del
cable al foco y el otro polo de foco al otro extremo de la batería.

4. III. Corto Circuito (Únicamente simulación)
En el simulador CCK, conecte dos alambres a la batería y únalos todos en la forma de un circuito
simple.
¿Por qué cree usted que la batería se quema?, ¿que pasaría si usted tratara con una batería
y alambre reales?
Se quema la batería porque pasa la energía a través de el alambre y se regresa formando
así un corto circuito.
a. ¿Cuál es el voltaje en las terminales de la batería bajo este esquema? Explique la causa de
las diferencias con la parte I de esta actividad.
El voltaje no está completo pues parte de ese voltaje está siendo despedido por el corto,
cuando la batería presenta 9V al tomar la medida en esta condición solo toma lectura de
7.327V
b. Use el voltímetro para medir el voltaje a través de las terminales en varias secciones de
cables y baterías. Esquematice el circuito y registre los valores que encuentre. ¿Dónde se
encuentra el voltaje más alto?
El voltaje más alto se encuentra en la terminales de la batería , mientras más cerca de la
batería se tome la lectura mayor será la lectura respecto al valor real
¿Qué es un amperímetro? Agregue un amperímetro (en serie) al circuito y registre el número
de amperes.
El amperímetro es el instrumento que da lectura de los amperes(corriente)
IV. Ley de Ohm: V=IR (Únicamente simulación)
Elabore un circuito en CCK tal que incluya una batería de 9 voltios y un resistor simple. Conecte un
amperímetro (en serie) para medir la corriente eléctrica.
a. Utilice la Ley de Ohm para calcular la resistencia en el circuito.
R=V/I
R= 9V/.90A= 10Ω
b. A continuación, presione “click” derecho y seleccione “Show value”. ¿Cuál es el valor de la
resistencia en la simulación para el dispositivo resistor? Compare con los valores previamente
calculados con la Ley de Ohm. ¿Cuál es la causa de la discrepancia?
El valor de la resistencia en el simulador es de 10 Ω. No hay discrepancia, es el mismo valor
de resistividad en ambos casos.
c. Manteniendo el mismo voltaje, cambie el valor de la resistencia del resistor a otros 9 valores
distintos; para ello haga “click” derecho sobre el resistor y modifique el valor de la resistencia.

5. Registre los datos obtenidos para las corrientes y resistencias en una tabla de Excel, y
grafique. Describa cómo es que para una batería cuyo voltaje se mantiene fijo, las corrientes
varían conforme las resistencias lo hacen.
La corriente varía porque la resistividad de las resistencias hacen que decrezca el valor de la
corriente (amperaje), mientras mayor sea la resistividad menor será el amperaje .
d. Haga “click” en la modalidad “Advanced” y modifique la resistividad de los alambres. Describa
que cambios se presentan en el circuito.
Al hacer está modificación el voltaje disminuyó pues la relatividad de los cables actuaron e
hicieron ese descenso además disminuyó el amperaje de forma proporcional al voltaje
V. Conductores y Aislantes (Únicamente simulación)
Elabore un circuito en CCK que incluya los elementos que se encuentran en la “Grab Bag”
a. La mano: ¿Con qué voltaje el ser humano transporta una corriente que pueda ser registrada
en el amperímetro? (Haga “click” derecho en la batería para cambiar el voltaje y revise el
recuadro “More voltage” para aumentar aún más el voltaje de ser necesario).
Con 4´900V da lectura de 0.01A.
b. Dado el voltaje y corriente encontrado en la parte (a), ¿cuál es el valor de la resistencia de la
mano humana?, ¿qué podría suceder a dicho valor de resistencia si la mano estuviera
mojada?
La resistencia de la mano es de 10’000’000 Ω.
Podría ser reducida aquella resistencia por la conductividad del agua
c. Experimente con otros objetos de la bolsa y describa los resultados. Compare la resistividad
de los buenos aislantes con los buenos conductores.
Los metales son buenos conductores siendo que crean nada o casi nada de resistividad, en
cambio los materiales de hule y madera, como el borrador y el lápiz crean una gran
resistividad