SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 54
1
PASO 2 - EXPLORAR LOS FUNDAMENTOS Y APLICACIONES DE LA
ELECTRICIDAD
ELABORADO POR
CARLOS ALBERTO DORADO GIRON
CARLOS ALBERTO SANTACRUZ ARCINIEGAS
HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA
DANIELA RENGIFO SANCHEZ
YOLY MILENA MOZQUERA GONZALEZ
GRUPO: 202
TUTOR
MARCO JOSÉ BARRERA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
FISICA ELECTRONICA
OCTUBRE 2017
2
Tabla de contenido
INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................4
1. DESARROLLO DE LAFASE INDIVIDUAL .......................................................................5
APORTE: CARLOS ALBERTO DORADO.....................................................................................5
Divisores de tensión con resistencias (ivisió divider application)....................................5
 Dispositivo 1.......................................................................................................................11
APORTE: CARLOS ALBERTO SANTACRUZ............................................................................14
Divisores de corriente con resistencia (current divider application)..............................14
 Dispositivo 1.......................................................................................................................19
 Dispositivo 2........................................................................................................................21
 Dispositivo 3........................................................................................................................23
 Dispositivo 4........................................................................................................................25
 Dispositivo 5........................................................................................................................27
APORTE: HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA...................................................................29
Eliminación de ruido con capacitores (Power Supply Noise Suppression)...................29
 Dispositivo 3........................................................................................................................33
APORTE: DANIELARENGIFO SANCHEZ .................................................................................35
Transformadores como amplificadores de tensión ..........................................................35
 Dispositivo 1........................................................................................................................38
APORTE: YOLY MILENAMOSQUERAGONZALEZ .................................................................39
Capacitores como apoyo energético ..................................................................................39
 Dispositivo 4........................................................................................................................40
2. ACTIVIDAD GRUPAL .......................................................................................................42
APORTE: CARLOS ALBERTO DORADO GIRON .....................................................................42
 Punto 1................................................................................................................................42
APORTE: CARLOS ALBERTO SANTACRUZ ARCINIEGAS ....................................................43
 Punto 1................................................................................................................................44
 Punto 2................................................................................................................................46
APORTE: HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA...................................................................48
 Punto 1................................................................................................................................48
3
APORTE: YOLY MILENAMOSQUERAGONZALEZ .................................................................50
 Punto 1................................................................................................................................50
CONCLUSIONES..........................................................................................................................53
BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................................54
4
INTRODUCCIÓN
Los dispositivos electrónicos y digitales, basados principalmente en componentes
semiconductores y circuitos integrados, son los pilares de la tecnología moderna, hoy
somos el resultado de muchos años de estudio y de constantes esfuerzos y que desde
luego han permitido que la sociedad pueda disfrutar de bastantes comodidades, cuyo
servicio han direccionado a la sociedad al progreso.
El mundo actual exige entonces a los futuros profesionales, familiarizarse con la
electrónica analógica y digital, como componente imprescindible de la tecnología y el
desarrollo de nuevos campos productivos.
El desarrollo de este trabajo colaborativo permitirá al estudiante mejorar las
capacidades con respecto a la naturaleza de la electricidad, circuitos eléctricos y por
último la electrostática y electromagnetismo.
En este trabajo se desarrollará una fase individual de consulta y práctica, y por último
dar solución a 2 ejercicios de forma grupal, propuestos en la guía de actividades.
5
CONTENIDO
1. DESARROLLO DE LA FASE INDIVIDUAL
APORTE: CARLOS ALBERTO DORADO
Divisores de tensión con resistencias (5ivisió divider application).
Un divisor de tensión es un circuito que produce una tensión de salida (Vout) que es
una fracción de su voltaje de entrada (Vin). La división de tensión es el resultado de la
distribución de la tensión de entrada entre los componentes del divisor.
Los divisores de tensión con resistencias se pueden utilizar para crear tensiones de
referencia, o para reducir la magnitud de un voltaje a medir, y como atenuadores de la
señal a bajas frecuencias.
Understanding Voltage Divider
Just like the term, voltage divider means dividing the voltage into smaller value.
Sometimes this is very useful if we had only measurement instrument with limited
maximum value. Such as pocket oscilloscope.
Understanding Voltage Divider
Dividing voltage is very simple job but very powerful. We just need two resistor to do it.
Here’s the example how we do it.
Consider we have 10V voltage, using two resistor will result 5v at the output. This is
how we calculate it :
6
Vout = Vin * R1/(R1+R2)
So if we want to divide the voltage by 3. You can simply change the R2 to 2k. So the
output will be:
Vout = 10 * 1k/(1k+2k) = 3,333 V
Voltage Divider Application Example
In some cases, voltage divider is very useful for signal conditioning. For example, you
have to sense a voltage from a power supply using an 6ivisió or other microcontroller.
The power supply can generate voltage from 0V-50V. Unfortunately, your 6ivisió can
sense voltage only from 0V-5V. That’s why voltage divider come in handy. You can just
divide voltage from power supply by 10. So the output will only produce voltage
between 0V to 5V and you can read using 6ivisió ADC easily.
Beside divide the voltage, you can use voltage divider to convert resistance based
sensor to voltage. For example a light dependent resistor (LDR).
Take a look at picture above. We already know that LDR will vary the resistance by how
much light that exposed to it. This will make easier to read voltage output from different
light brightness.
Voltage Divider is not for Power Supply
If you are new to electronics and think to use voltage divider for power supply then you
are wrong. Why not for power supply? Voltage divider works with big resistors, so it will
produce very small current. Small current cannot used for power supply. You can user
linear regulator or switching power supply instead.
7
Comparations.
Simple Circuit. Simple Voltage Divider
Voltage Divider Aplications
Circuito Divisor de Tensión
El circuito es muy sencillo, solo necesitamos 2 resistencias y conectarlas en serie
como en el siguiente circuito:
Las dos resistencias están en serie y por lo tanto:
Rt = R1 + Rs
8
Las intensidades del circuito, al ser en serie serán todas iguales:
Ie o Itotal = I1 = Is;
Ie = Intensidad de entrada.
Is = Intensidad de salida
La suma de las tensiones será igual a la tensión total:
Ve = V1 + Vs
Según la ley de ohm V = I x R; por lo que:
V1 = I1 x R1
Vs = Is x Rs
Como todas las Intensidades son iguales las vamos a llamar I, con lo que nos queda:
V1 = I x R1
Vs = I x Rs
Si ponemos estos valores en la fórmula Ve = V1 + Vs; tenemos:
Ve = (I x R1) + (I x Rs) ;
Ve = I x R1 + I x R2;
sacando factor común la I tenemos:
Ve = I x (R1 + Rs).
Si despejamos de esta fórmula la I tenemos que:
I = Ve / (R1 + Rs). Fórmula importante.
Con todo esto ahora vamos a calcular la tensión de salida con la ley de ohm:
Vs = I x Rs; recuerda que I = Is. Sustituimos en esta fórmula el valor de I por el
calculado anteriormente en la formula en negrita y nos quedará:
Si cambiamos la Ve y la Rs de lugar, la ecuación es la misma, pero más bonita, por que
dejamos las R por un lado y la V por otro. En definitiva, nos quedará la fórmula que
queríamos demostrar al principio:
9
Fíjate que R1 + Rs es igual a la resistencia total del circuito en serie (Rt), por eso a
veces verás la fórmula con el divisor en lugar de R1 + Rs como Rt.
Igual que hemos calculado Vs podríamos calcular V1 y nos quedaría:
Aquí se presenta el desarrollo completo de forma simplificada:
Si necesitamos montar un divisor de tensión, ponemos una resistencia cualquiera,
elegida por nosotros, con un valor cualquiera para Rs, y lo que tendremos que hacer es
despejar el valor de la otra resistencia R1.
Veamos nuestro caso: Bombilla a 6V con una pila de 10V. Tenemos que conseguir 6V
con una fuente de alimentación (pila) de 10V
Ve = 10V; Vs = 6V; lógicamente si Ve = V1 + Vs; si despejamos V1, será V1 = 4V.
Como ves siempre la tensión de la resistencia de arriba será la tensión entrada menos
la de salida (circuito en serie).
Imaginemos que ponemos una Rs de 100Ω (un valor cualquiera, o el valor de una
resistencia que tengamos). En este caso ya podremos despejar R1 de la fórmula de Vs.
Vamos hacerlo.
Aplicando la fórmula principal de Vs, pero despejando el denominador (R1 + Rs) al otro
lado de la ecuación, tendremos:
Vs x (R1 + Rs) = Rs x Ve = Vs x R1 + Vs x Rs = Rs x Ve =
10
Vs x R1 = (Rs x Ve) – (Vs x Rs) con lo que despejando R1 =
R1 = [(Rs x Ve) – (Vs x Rs)]/ Vs; si ponemos valores obtenemos el valor de R1. Para
nuestro caso:
R1 = [(100 x 10) – (6 x 100)]/ 6
R1= 400/6 = 66,666Ω.
Pues para construir nuestro divisor de tensión lo haremos con una resistencia R1 de
valor 66,66Ω y una resistencia de salida Rs = 100Ω.
Si no te gusta esta forma, hay otra más sencilla. Primero calculamos la I con Vs y luego
con la ley de ohm en V1 despejamos la R1:
s = I x Rs  I = Vs/Rs = 6/100 = 0.06ª, Como esta I es iguala a la que paso por R1 y la
V1 = 4V;
V1 = I x R1  R1 = V1/I = 4/0,06 =66,66Ω; como ves sale lo mismo. Usa la forma que
más te guste para calcular R1.
¿Funcionará de verdad? Comprobemos si es cierto.
En nuestro circuito con los datos obtenidos tenemos que:
Ve = I x Rt; de donde I = Ve/Rt = 10/(66,66 + 100) = 0,06ª (por el segundo método esto
ya lo tendríamos calculado).
Con esa I; la Vs = I x Rs = 0,06 x 100 = 6V
Tenemos a la salida los 6V que necesitamos.
Ahora cualquier cosa que conectemos en paralelo con Rs, precisamente por estar en
paralelo con ella, quedará a la misma tensión a la que está Rs, es decir 6V. Ya
podremos conectar nuestra bombilla a 6V, con una pila de 10V.
Como no existen resistencias de 66,66Ω pondremos la más cercana, por ejemplo, de
60Ω con lo que tendremos un margen muy pequeño de error.
Todo esto está muy bien, pero para trabajar en vacío, es decir sin carga. ¿Qué pasa
cuando conectamos la carga (la bombilla) en el circuito? Pues que todo cambia.
11
Se tienen 5 dispositivos electrónicos que requieren 3 niveles de voltaje
diferente entregados mediante un divisor de voltaje como el que se
muestra a continuación.
 Dispositivo 1 – Requiere las siguientes condiciones:
a. Valores de resistencia entre 100Ω y 1Kω
b. Voltaje en el terminal 3 es la mitad del voltaje en el terminal 2.
c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón
de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.
Para todos los casos debe calcular.
-Los voltajes en cada resistencia
12
-La corriente total del circuito.
-El voltaje en el terminal 1, 2 y 3.
-La potencia consumida por cada resistencia y entregada por la fuente de alimentación.
- Si se conectan los dispositivos en paralelo y se desea colocar un elemento de
protección, ¿cuál sería la corriente que debería soportar?
𝑻𝒆𝒓𝒎𝒊𝒏𝒂𝒍 𝟑 = 𝟐𝒗
𝑻𝒆𝒓𝒎𝒊𝒏𝒂𝒍 𝟐 = 𝟒𝒗
𝑅𝐴 = 200Ω
𝑉𝑅𝐴 = 2𝑉
𝐼𝑅𝐴 =
2𝑉
200Ω
= 0,01𝐴 = 10𝑚𝐴
Resistencia vista en Rt2
𝑅𝑡2 =
4𝑉
10𝑚𝐴
= 0,4 = 400Ω
𝑹𝒕 𝟐 = 𝑹𝑩 + 𝑹𝑨
400Ω = 𝑹𝑩 + 200Ω
400Ω − 200Ω = 𝑹𝑩
200Ω = 𝑹𝑩
Ahora vamos a calcular Rt1
𝑅𝑡1 = 𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶
𝑅𝑡1 = 200Ω + 200Ω + 𝑅𝐶
𝑅𝑡1 − 𝑅𝐶 = 200Ω + 200Ω
𝑅𝑡1 − 𝑅𝐶 = 400Ω
Para lo cual, podemos asumir que 𝑹𝑪 = 𝟏𝟎𝟎Ω y 𝑹𝒕 𝟏 = 𝟓𝟎𝟎Ω, por ende quedaría de la
siguiente forma:
𝟓𝟎𝟎Ω − 𝟏𝟎𝟎Ω = 𝟒𝟎𝟎Ω
Ahora pasamos a calcular el voltaje en RD
9𝑉 = 𝑽𝑹𝑫 + 5𝑉
9𝑉 − 5𝑉 = 𝑽𝑹𝑫
13
4𝑉 = 𝑽𝑹𝑫
Procedemos a calcular el valor de la resistencia
𝑅𝐷 =
4𝑉
10𝑚𝐴
= 0,4 = 400Ω
Luego pasamos a calcular el voltaje en el terminal 1, 2 y 3
𝑽𝒕 𝟏 = (𝑹𝑨 + 𝑹𝑩 + 𝑹𝑪) ∗ 𝑰
𝑉𝑡1 = (200Ω + 200Ω + 100Ω)∗ 10𝑚𝐴 = 5𝑉
𝑽𝒕 𝟐 = (𝑹𝑨 + 𝑹𝑩) ∗ 𝑰
𝑉𝑡2 = (200Ω + 200Ω)∗ 10𝑚𝐴 = 4𝑉
𝑽𝒕 𝟑 = (𝑹𝑨) ∗ 𝑰
𝑉𝑡3 = (200Ω)∗ 10𝑚𝐴 = 2𝑉
Por ultimo calculamos la potencia
𝑃𝑅𝐴 = 𝑉 ∗ 𝐼
𝑃𝑅𝐴 = 200Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟐𝑽
𝑃𝑅𝐵 = 200Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟐𝑽
𝑃𝑅𝐶 = 100Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟏𝑽
𝑃𝑅𝐷 = 400Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟒𝑽
Calcular la medida de las resistencias en paralelo
𝑅𝑃𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙𝑜 =
1
1
200
+
1
200
+
1
100
+
1
400
= 44,4Ω
Luego de realizar los debidos cálculos, pasamos a simular en Proteus, y por medio del
cual se puede llegar a las siguientes conclusiones:
14
APORTE: CARLOS ALBERTO SANTACRUZ
Divisores de corriente con resistencia (current divider application)
Un divisor de corriente es una configuración presente en circuitos eléctricos que puede
fragmentar la corriente eléctrica de una fuente entre diferentes resistencias o
impedancias conectadas en paralelo. El divisor de corriente satisface la Ley de
corriente de Kirchhoff.
Ley de corriente de Kirchhoff: En cualquier nodo, la suma de las corrientes que
entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma
equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero
Formula: ∑ 𝐼𝑘
𝑛
𝑘=1 = 0
Divisor de corriente resistivo
Una fórmula general para la corriente IX que atraviesa una resistencia RX que está en
paralelo con otras resistencias de resistencia equivalente RT, según la Figura 1 es:
𝐼𝑥 = 𝐼 𝑇
𝑅𝑒𝑞
𝑅𝑥 + 𝑅𝑒𝑞
Lo cual nace en vista de que todas estas resistencias están en paralelo, donde IT es la
corriente total entregada por la fuente de corriente y Req la resistencia equivalente de
todo el conjunto (Req // RT.). Obsérvese que si RT representa una combinación en
15
paralelo de varias resistencias Ri (i=1, 2, ...); la resistencia equivalente de estas últimas
se expresa como:
1
𝑅 𝑇
=
1
𝑅1
+
1
𝑅2
+
1
𝑅3
… ….1
Current Divider Application
In this article, we will go over what a current divider circuit is, how current divides up in a
circuit, and how to mathematically calculate the current divisions that occur in a current
divider circuit.
Note, that current divides up only in parallel circuits. In series, current is the same
across all resistors (or loads).
So, as we are discussing current divider circuits, realize that we are dealing with parallel
circuits.
What is Current Divider Circuit?
A current divider circuit is a circuit in which the main current from the power source is
divided up in the circuit; thus, different amounts of current are allocated to different parts
of the circuit.
Current Divider Formula
The general formula to calculate the current flowing through a branch in any current
divider circuit is shown below:
Where IBRANCH is the current going through a certain branch (you are solving for), IS
is the current (power) source, Rtotal is the total equivalent resistance value of the
resistors in parallel of the current divider circuit, and RBRANCH is the value of the
resistance of the branch for the current for which you are solving.
Look at the below circuit schematic to see current division in action.
Current Divider with a Current Source
16
The first type of current divider circuit we will go over is one in which the power source
is a current source.
You can see how current divides up when a circuit is in parallel, as the two resistors
above are.
When a circuit has resistors in parallel, the current from the power source (as you can
see in this circuit is the 40Ma current source) divides up in the parallel resistors.
Current always takes the path of least resistance. So, most of the current goes through
the smaller-valued resistor, which in this case is the 5KΩ resistor. The higher-valued
resistor offers greater resistance, so less current flows through it.
So if you want more current to flow through a particular part of a circuit, put less
resistance in that part of the circuit. Conversely, if you want less current to flow through
a part of a circuit, put more resistance in that part of the circuit. This is how current
division works.
Calculations
Now that you know conceptually how current division works in a circuit, let’s go over
exactly mathematically how current divides in a circuit based on the current (power)
source of the circuit and the resistance values of the resistors or loads in the circuit.
Current divides up in a circuit based on the formula:
The current that goes through a branch in a parallel circuit is equal to the current from
the current source multiplied by the equivalent parallel resistance of all the resistors in
the current divider over the resistance of that particular branch (you are calculating).
In the above example, the main power source is 40Ma.
The current which goes through the branch having the 5KΩ resistor is:
I1= (40Ma)(5KΩ || 15KΩ)/(5KΩ)= 30Ma
17
The current which goes through the branch having the 15KΩ resistor is:
I2= (40Ma)(5KΩ || 15KΩ)/(15KΩ)= 10Ma
Current Divider with a Voltage Source
You can also have a current divider circuit with a voltage source as the power source.
This also functions as a current divider, because the voltage source produces current
which gets divided up in the circuit when resistors or loads in the circuit are in parallel.
Below is a current divider circuit with a voltage source:
Just like before, current takes the path of least resistance, so most of the current goes
through the 5KΩ instead of the 20KΩ resistor.
Calculations
To find the value of the currents going through the individual parallel branches of a
circuit, it is even simpler than a current source.
All we need to do to calculate the current values with a voltage (power) source is to use
the current formula according to ohm’s law:
Current equals voltage divided by resistance.
In the above example, the main voltage power source is 10V.
The current which goes through the branch having the 5KΩ resistor is then:
I1= 10V/5KΩ= 2Ma
The current which goes through the branch having the 20KΩ resistor is:
I2= 10V/20KΩ= 0.5Ma
A check you can do to find the total current in the circuit with a voltage source is to find
the equivalent resistance value of all the resistors in parallel and then plug that value
into the above formula. This will give the total current in the circuit before the current is
divided into the individual parallel branches.
If you want to calculate the current division in a circuit, visit our Current Divider
Calculator. This calculator allows you to calculate the current which goes through any
branch in a parallel circuit.
18
Ejemplo:
Al poner dos resistencias en paralelo y suministrarle un voltaje determinado se crea
una corriente total la cual pasa por el circuito, al estar las resistencias en paralelo esta
corriente se divide, una parte de la corriente pasa por la resistencia 1 y la otra parte
pasa por la resistencia 2, llegándose a juntar otra vez al final del circuito. Para saber la
magnitud de la corriente que pasa por cada Resistencia se ocupa la 18ivisión de
corriente.
Primero se calcula el valor total de las resistencias, las resistencias están en paralelo
por lo tanto se ocupa la siguiente fórmula para calcular la resistencia total.
RT = (R1*R2)/(R1+R2).
Después se calcula la corriente total.
IT = V/RT
Donde V es el voltaje total que se le proporciona al circuito.
Para calcular el valor de la corriente que pasa en cada una de las resistencias se tiene
la fórmula de división de corriente.
Para la Corriente que pasa atreves de la resistencia 1.
I1= IT(R2/(R1+R2))
Para la corriente que pasa por la resistencia 2.
I2= IT(R1/(R1+R2))
La suma de ambas corrientes debe ser igual a la corriente total.
Explicación de cómo se pueden emplear en una situación práctica real:
Tener un amplio conocimiento, fundamentos y aplicaciones de la electricidad, nos
brinda una serie de oportunidades a desarrollar proyectos en el área de generación de
energía. Hoy en día la reducción del uso de combustibles fósiles y emisiones GEI,
permite crear muchos sistemas alternos para el aprovechamiento de generación con
fuentes no renovables.
En este proceso se instalan cantidad de dispositivos electrónicos y bancos de
resistencias los cuales permiten la protección y reducción de consumos.
Podemos aplicarla en crear fuentes regulables y sistemas de protección al paso de
corriente con altos voltajes o descargas eléctricas, que nos ayude a prevenir daños en
equipos que afecten un proceso.
19
1. Se tienen 5 dispositivos electrónicos que requieren 3 niveles de voltaje diferente
entregados mediante un divisor de voltaje como el que se muestra a
continuación.
Cada uno de los integrantes debe seleccionar uno de los dispositivos y modelarlo de
acuerdo a las condiciones dadas.
 Dispositivo 1 – Requiere las siguientes condiciones:
a. Valores de resistencia entre 100Ω y 1kΩ
b. Voltaje en el terminal 3 es la mitad del voltaje en el terminal 2.
c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de
los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.
100Ω − 2k
Req = 2Kω
2v =
RA
2000
∗ 9v
RA =
2000 ∗ 2
9
= 440Ω
4v =
440 + RB
2000
∗ 9v
RB =
4 ∗ 2000
9
− 440 = 450Ω
Terminal 1 = 4v + 2v = 6v
It
20
6v =
RC + 440 + 450
2000
∗ 9v
RC =
6 ∗ 2000
9
− 890 = 440Ω
RD = Req − RA − RB − RC
RD = 2k − 440 − 450 − 440 = 670Ω
it =
9v
2000Ω
= 4,5Ma
VRA = 4,5Ma ∗ 440Ω = 1,98v
VRB = 4,5Ma ∗ 450Ω = 2,025v
VRC = 4,5Ma ∗ 440Ω = 1,98v
VRD = 4,5Ma ∗ 670Ω = 3,015v
Potencia de resistencias
PRA = 1,98v ∗ 4,5Ma = 8,91Mw
PRB = 2,025v ∗ 4,5Ma = 9,1125Mw
PRC = 1,98v ∗ 4,5Ma = 8,91Mw
PRD = 3,015v ∗ 4,5Ma = 13,56Mw
It
6V
4V
2V
21
Potencia de la fuente
𝑃𝐹 = 4,5𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 40,5𝑚𝑊
 Dispositivo 2 – Requiere las siguientes condiciones:
a. Valores de resistencia entre 1kΩ y 5kΩ
b. Voltaje en el terminal 3 es la tercera parte del voltaje en la terminal 1.
c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de
los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.
1Kω − 5k
Req = 6Kω
1,5v =
RA
6000
∗ 9v
RA =
6000 ∗ 1,5
9
= 1Kω
Terminal 2 =
4,5v + 1,5v
2
= 3v
3v =
RB + 1Kω
6000
∗ 9v
RB =
3v ∗ 6000
9
− 1Kω = 1Kω
22
4,5v =
RC + 1k + 1k
6000
∗ 9v
RC =
4,5v ∗ 6000
9
− 2k = 1Kω
RD = Req − RA − RB − RC
RD = 6k − 1k − 1k − 1k = 3k
it =
9v
6000Ω
= 1,5Ma
VRA = 1,5Ma ∗ 1k = 1,5v
VRB = 1,5Ma ∗ 1k = 1,5v
VRC = 1,5Ma ∗ 1k = 1,5v
VRD = 1,5Ma ∗ 3k = 4,5v
Potencia de resistencias
PRA = 1,5v ∗ 1,5Ma = 2,25Mw
PRB = 1,5v ∗ 1,5Ma = 2,25Mw
PRC = 1,5v ∗ 1,5Ma = 2,25Mw
PRD = 4,5v ∗ 1,5Ma = 6,75Mw
Potencia de la fuente
𝑃𝐹 = 1,5𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 13,5𝑚𝑊
It
4,5V
3V
1,5V
23
 Dispositivo 3 – Requiere las siguientes condiciones:
a. Valores de resistencia entre 8kΩ y 18kΩ.
b. Voltaje en el terminal 1 es el doble del voltaje en la terminal 3.
c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de
los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.
8k − 18k
Req = 50k
𝑉2 =
6v + 9v
2
= 4.5v
3V =
RA
50k
∗ 9v
RA =
3V ∗ 50k
9v
= 17k
4.5v =
16k + RB
50k
∗ 9v
RB =
4.5v ∗ 50k
9v
− 17k = 8k
24
6v =
RC + 16k + 19k
50k
∗ 9v
RC =
6v ∗ 50k
9v
− 25k = 8k
RD = Req − RA − RB − RC
RD = 50k − 17k − 8k − 8k = 17k
it =
9v
50k
= 0,18Ma
VRA = 0,18Ma ∗ 17k = 3,06v
VRB = 0,18Ma ∗ 8k = 1,44v
VRC = 0,18Ma ∗ 8k = 1,44v
VRD = 0,18Ma ∗ 17k = 3,06v
Potencia de resistencias
PRA = 3,06v ∗ 0,18Ma = 0,55Mw
PRB = 1,44v ∗ 0,18Ma = 0,26Mw
PRC = 1,44v ∗ 0,18Ma = 0,26Mw
PRD = 3,06v ∗ 0,18Ma = 0,55Mw
Potencia de la fuente
𝑃𝐹 = 0,18𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 1,62𝑚𝑊
It
6V
4,5V
3V
25
 Dispositivo 4 – Requiere las siguientes condiciones:
a. Valores de resistencia entre 25kΩ y 60kΩ
b. Voltaje en el terminal 1 es cuatro veces el voltaje en la terminal 3.
c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de
los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.
25kΩ − 60kΩ
Req = 150kΩ
𝑉𝑇2 =
7v + 1,75v
2
= 4,375v
1,75V =
RA
150kΩ
∗ 9v
RA =
1,75V ∗ 150kΩ
9v
= 29kΩ
4,375v =
RB + 29kΩ
150kΩ
∗ 9v
RB =
4,375v ∗ 150kΩ
9v
− 29kΩ = 44kΩ
26
7v =
RC + 29kΩ + 44kΩ
150k
∗ 9v
RC =
7v ∗ 150kΩ
9v
− 73kΩ = 44kΩ
RD = Req − RA − RB − RC
RD = 150k − 44k − 44k − 29k = 33kΩ
it =
9v
150k
= 60Ma
VRA = 60Ma ∗ 29kΩ = 1,74v
VRB = 60Ma ∗ 44kΩ = 2,64v
VRC = 60Ma ∗ 44kΩ = 2,64v
VRD = 60Ma ∗ 33kΩ = 1,98v
Potencia de resistencias
PRA = 1,74v ∗ 60Ma = 0,104Mw
PRB = 2,64v ∗ 60Ma = 0,158Mw
PRC = 2,64v ∗ 60Ma = 0,158Mw
PRD = 1,98v ∗ 60Ma = 0,118Mw
Potencia de la fuente
It
7V
4,375V
1,75V
27
𝑃𝐹 = 60𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 0,54𝑚𝑊
 Dispositivo 5 – Requiere las siguientes condiciones:
a. Valores de resistencia entre 120kΩ y 300kΩ
b. Voltaje en el terminal 3 es una quinta parte del voltaje en la terminal 1.
c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de
los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.
120kΩ − 300kΩ
Req = 900kΩ
𝑉𝑇2 =
6v + 1,2v
2
= 3,6v
1,2V =
RA
900kΩ
∗ 9v
RA =
1,2V ∗ 900kΩ
9v
= 120kΩ
3,6v =
RB + 120kΩ
900kΩ
∗ 9v
28
RB =
3,6v ∗ 900kΩ
9v
− 120kΩ = 240kΩ
6v =
RC + 120kΩ + 240kΩ
900k
∗ 9v
RC =
6v ∗ 900kΩ
9v
− 360kΩ = 240kΩ
RD = Req − RA − RB − RC
RD = 900k − 120k − 240k − 240k = 300kΩ
it =
9v
900k
= 10Ma
VRA = 10Ma ∗ 120kΩ = 1,2v
VRB = 10Ma ∗ 240kΩ = 2,4v
VRC = 10Ma ∗ 240kΩ = 2,4v
VRD = 10Ma ∗ 300kΩ = 3v
Potencia de resistencias
PRA = 1,2v ∗ 10Ma = 12Mw
PRB = 2,4v ∗ 10Ma = 24Mw
PRC = 2,4v ∗ 10Ma = 24Mw
PRD = 3v ∗ 10Ma = 30Mw
It
6V
3,6V
1,2V
29
Potencia de la fuente
𝑃𝐹 = 10𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 90𝑚𝐴
APORTE: HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA
Eliminación de ruido con capacitores (Power Supply Noise Suppression)
Los capacitores como todos sabemos son elementos encargados de “almacenar”
energía, y como tales si por una línea les llegara un pico o baja de tensión generado
por una interferencia estos tratarán de contrarrestar ese efecto oponiéndose al cambio,
si es un pico lo absorberán y si es una baja de tensión, otorgarán a la línea parte de la
energía almacenada por ellos, tratando siempre que la línea se encuentre a la misma
tensión.
Los símbolos usados para ellos en electrónica (entre otros) son los siguientes:
30
El primero C1 es un condensador no polarizado, entre ellos los más usado para
el filtrado de interferencias (transitorios) son los de cerámica, de poliéster y los
multicapa, sus apariencias son las siguientes:
C2 y C3 son condensadores polarizados, para este uso los mejores son los de
tantalio, pero por su alto costo solo es usado en casos necesarios, también están los
electrolíticos no siendo tan eficientes como los de tantalio, pero con un menor costo.
También les hay en formato SMD:
Los condensadores de cerámica para esta aplicación se usan normalmente en
una capacidad de 100nF (nano-faradio) = 0.1uF (micro-faradio), los de tantalio en
valores entre 1uF y 33 uF y poseen varias aplicaciones:
En fuentes de alimentación
31
Como es posible apreciar en este circuito rectificador y filtrador de una fuente, los
capacitores C1, C2, C3 y C4 (cerámicos de 0.1 uF), están conectados de manera tal
que filtran cualquier señal proveniente del lado del transformador, con lo cual evitamos
que las señales de interferencia entren a nuestro circuito.
La función de C5 (normalmente electrolítico) es la de filtrar la señal de continua
pulsante ya rectificada, pero para las señales de alta frecuencia como los son las
interferencias no es muy eficiente, por tal motivo tiene aparejado en capacitor C6
(cerámico, multicapa o poliéster de 0.1uF) que realiza tal función.
En el caso de existir un circuito integrado regulador de tensión es conveniente que C6
se encuentre lo más próximo posible al pin de la entrada del mismo y que exista uno a
la salida del regulador y lo más próximo a esta.
En circuitos integrados
En sistemas digitales es muy necesario asegurar que la alimentación de los distintos
circuitos integrados “IC” no posea interferencia ya que podría influenciar el normal
funcionamiento de los mismos, y en el caso de los sistemas microcontrolados asta
lograr que el micro se “tilde” por causa de perdidas de datos.
32
En la figura podemos apreciar que C1 (cerámico o multicapa) esta para filtrar la
alimentación del IC, las 3 figuras de la derecha son un ejemplo de cómo debería estar
ubicado C1 dentro de una PCB, tal y como se puede apreciar esta lo más próximo
posible de los pines de alimentación del IC, de nada serviría colocarlo lejos de los
mismos, en este caso cada IC debe poseer 1 condensador propio y siempre
respetando el tema de la proximidad al mismo.
En conjunto con resistencias
Siempre que dentro de un mismo PCB exista un circuito que conste de una resistencia
alimentando un condensador y la señal sea pulsante, es conveniente que entre ellos la
distancia sea lo más corta posible.
Como es posible apreciar en el circuito anterior debido a la alta impedancia que
presenta la entrada al IC, la resistencia está casi exclusivamente alimentando solo al
condensador. Por lo tanto es siempre conveniente que el condensador está más
cercano a la resistencia que al IC ya que el conjunto de resistencia, pista del PCB y
condensador pueden provocar oscilaciones que influyan el resto de la electrónica,
sobre todo si los valores de corriente que por ellos circula son elevados.
33
 Dispositivo 3
Requiere las siguientes condiciones:
a. Valores de resistencia entre 8kΩ y 18kΩ
b. Voltaje en el terminal 1 es el doble del voltaje en la terminal 3.
c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la
razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.
 calcular.
Voltajes en cada resistencia
𝑽 = 𝑰 ∗ 𝑹
𝑉1 = 0.2 ∗ 18 = 3.6 𝑉
𝑉2 = 0.2 ∗ 15 = 3 𝑉
𝑉3 = 0.2 ∗ 9 = 1.8 𝑉
𝑉3 = 0.2 ∗ 8 = 1.6 𝑉
Corriente total del circuito.
𝑰 ∝
𝑽
𝑹
𝑅 𝑇 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 =
𝑅 𝑇 = 18Ω + 15Ω + 9Ω + 8Ω = 50
𝑅 𝑇 = 50.000Ω
𝐼 =
10𝑉
50Ω
= 0.2𝑚𝐴
El voltaje en el terminal 1, 2 y 3.
 Voltaje terminal 1
𝑉 = 3.6 ∗ 18 = 64.4𝑉
 Voltaje terminal 2
𝑉 = 3 ∗ 15 = 45 𝑉
34
 Voltaje terminal 3
𝑉 = 1.8 ∗ 9 = 16.2 𝑉
La potencia consumida por cada resistencia y entregada por la fuente de alimentación.
𝑝 = 𝐼2
∗ 𝑅
 Resistencia 1
𝑃 = 0.22
∗ 18 = 7.2𝑃
 Resistencia 2
𝑃 = 0.22
∗ 15 = 6 𝑃
 Resistencia 3
𝑃 = 0.22
∗ 9 = 3.6 𝑃
 Resistencia 4
𝑃 = 0.22
∗ 8 = 3.2 𝑃
 Si se conectan los dispositivos en paralelo y se desea colocar un elemento de
protección, ¿cuál sería la corriente que debería soportar?
Hay protectores que soportan diferentes cantidades de corriente. Como por ejemplo el
diodo ya que están diseñados para proteger dispositivos eléctricos entre otros que al
generarse por error por alguna falla en el circuito este actúa rápidamente.
35
Un diodo 1N4001 por ejemplo puede soportar 1 A y el 1N5408 puede soportar 3 A.
APORTE: DANIELA RENGIFO SANCHEZ
Transformadores como amplificadores de tensión (Transformer as voltage
amplifier).
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o
disminuir, reducir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo
la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal
(esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales
presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño,
entre otros factores
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto
nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno
de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material
conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero
aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye
el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es
fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación
apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se
denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema
en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados;
en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario
36
El funcionamiento de los transformadores se basa en el fenómeno de la inducción
electromagnética, cuya explicación matemática se resume en las ecuaciones de
Maxwell.
Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario o inductor, producida esta
por la corriente eléctrica que lo atraviesa, se produce la inducción de un flujo magnético
en el núcleo de hierro. Según la ley de Faraday, si dicho flujo magnético es variable,
aparece una fuerza electromotriz en el devanado secundario o inducido. De este modo,
el circuito eléctrico primario y el circuito eléctrico secundario quedan acoplados
mediante un campo magnético
La tensión inducida en el devanado secundario depende directamente de la relación
entre el número de espiras del devanado primario y secundario y de la tensión del
devanado primario. Dicha relación se denomina relación de transformación
La relación de transformación indica el aumento o decremento que sufre el valor de la
tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, la relación
entre la tensión de salida y la de entrada.
La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), aplicada al devanado primario y
la fuerza electromotriz inducida (Es), obtenida en el secundario, es directamente
proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns),
según la ecuación:
37
La relación de transformación (m) de la tensión entre el bobinado primario y el
bobinado secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el
número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el
triple de tensión.
Dónde: (Vp) es la tensión en el devanado primario o tensión de entrada, (Vs) es la
tensión en el devanado secundario o tensión de salida, (Ip) es la corriente en el
devanado primario o corriente de entrada, e (Is) es la corriente en el devanado
secundario o corriente de salida.
Esta particularidad se utiliza en la red de transporte de energía eléctrica: al poder
efectuar el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades, se disminuyen las
pérdidas por el efecto Joule y se minimiza el costo de los conductores.
Así, si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del
primario, al aplicar una tensión alterna de 230 voltios en el primario, se obtienen 23.000
voltios en el secundario (una relación 100 veces superior, como lo es la relación de
espiras). A la relación entre el número de vueltas o espiras del primario y las del
secundario se le llama relación de vueltas del transformador o relación de
transformación.
Clase D
Artículo principal: Amplificador Clase D
Esquema de un amplificador transistorizado clase D.
38
Los amplificadores de clase D tienen un elevado rendimiento energético, superior en
algunos casos al 95% (teóricamente entre el 90% y el 100%), lo que reduce la
superficie necesaria de los disipadores de calor , y por tanto el tamaño y peso general
del circuito.
Aunque con anterioridad se limitaban a dispositivos portátiles o subwoofers, en los que
la distorsión o el ancho de banda no son factores determinantes, con tecnología más
moderna existen amplificadores de clase D para toda la banda de frecuencias, con
niveles de distorsión similares a los de la clase AB
Clase AB[editar]
Los amplificadores de clase AB reciben una pequeña polarización constante en su
entrada, independiente de la existencia de señal. Es la clase más común en audio, al
tener alto rendimiento y calidad. Estos amplificadores reciben su nombre porque con
señales grandes se comportan como una clase B, pero con señales pequeñas no
presentan la distorsión de cruce por cero de la clase B.
 Dispositivo 1 - Requiere las siguientes condiciones:
a. Valores de resistencia entre 100Ω y 1kΩ
b. Voltaje en el terminal 3 es la mitad del voltaje en el terminal 2.
c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la
razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.
SOLUCION
𝑽𝑹𝑨 = 𝑽𝑻𝟑 = 𝑰𝑹𝑨
𝑽𝑻𝟐 = (𝑹𝑨 + 𝑹𝑩)
𝑉𝑇1 = (𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶)
39
𝑉𝑇3
1
=
𝑉𝑇2
2
𝑉𝑇3 = 2
𝑅𝐴 = 500
𝐼 =
𝑉𝑇3
𝑅𝐴
=
2
500
= 4𝑀𝐴
𝑉𝑇2 = 2𝑉𝑇3 = 6
𝑅𝐵 =
𝑉𝑇2
𝐼
=
6
4𝑀𝐴
= 1,5𝐾
𝑉𝑅𝐶 + 𝑉𝑅𝐷 = 1,5
𝑅𝐸 = 𝑅𝐷 =
1,5
4𝑀𝐴
= 375
APORTE: YOLY MILENA MOSQUERA GONZALEZ
Capacitores como apoyo energético (capacitor as energy storing device)
Un capacitor es un dispositivo que almacena energíaa eléctrica. Está formado por un
par de superficies conductoras, generalmente en forma de tablas, esferas o láminas,
separadas por un material dieléctrico (comúnmente aire, papel, cerámica,
etc.) y adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y
negativa en la otra.
Símbolo de capacitor:
Imágenes de capacitores:
40
¿Para qué sirve un capacitor?
Un capacitor sirve para almacenar carga, es como una especie de recipiente con
cargas adentro. Tiene carga en sus placas. Esa carga está ahí guardada y no se va a
ningún lado. Mientras el capacitor este cargado, la carga se conserva. Después uno
puede usar esa carga para lo que uno necesite. Se le llama capacitor porque tiene
capacidad para almacenar carga. A veces se usa también el nombre "condensador".
Los condensadores tienen una variedad de usos porque hay muchas aplicaciones que
implican el almacenamiento de carga. Un buen ejemplo es la memoria de la
computadora, pero los condensadores se encuentran en todo tipo de circuitos
eléctricos, y se utilizan a menudo para minimizar las fluctuaciones de voltaje. Otra
aplicación es una bombilla de flash para una cámara, que requiere una gran cantidad
de carga para ser transferidos en poco tiempo. Las baterías son buenas para
proporcionar una pequeña cantidad de carga durante mucho tiempo, por lo que la
carga se transfiere lentamente de una batería a un condensador. El condensador se
descarga rápidamente a través de una bombilla de flash, iluminando la bombilla
brillantemente durante un corto período de tiempo.
 Dispositivo 4 - Requiere las siguientes condiciones:
a. Valores de resistencia entre 25kΩ y 60kΩ
b. Voltaje en el terminal 1 es cuatro veces el voltaje en la terminal 3.
c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la
razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.
Para todos los casos debe calcular.
- Los voltajes en cada resistencia
- El voltaje en el terminal 1, 2 y 3.
- La potencia consumida por cada resistencia y entregada por la fuente de
alimentación.
- Si se conectan los dispositivos en paralelo y se desea colocar un elemento de
protección, ¿cuál sería la corriente que debería soportar?
SOLUCION
𝑉 = 𝐼 ∗ 𝑅
𝑅𝐴 = 100Ω
41
𝑉𝑅𝐴 = 1𝑉
𝐼𝑅𝐴 =
1𝑉
100Ω
= 0.01𝐴 = 10𝑚𝐴
𝑅𝑡1 =
4
10𝑚𝐴
= 400Ω
𝑅𝑡1 = 𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶
400Ω = 100Ω
−100Ω = 400Ω = 300
300 = 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶
𝑅𝐵 = 100
𝑅𝐶 = 200
9𝑉 = 𝑉𝑅𝐷 + 4𝑉
9𝑉 − 4𝑉 = 𝑉𝑅𝐷
5𝑉 = 𝑉𝑅𝐷
𝑅𝐷 =
5𝑉
10𝑚𝐴
= 500Ω
𝑉 = 𝐼 ∗ 𝑅
𝑅𝐷 = 10𝑚𝐴 ∗ 300Ω = 3000𝑉
𝑅𝐶 = 10𝑚𝐴 ∗ 200Ω = 2000𝑉
𝑅𝐵 = 10𝑚𝐴 ∗ 100Ω = 1000𝑉
𝑃 = 𝑉 ∗ 𝐼
𝑃𝑅𝐴 = 1000𝑉 ∗ 10𝑚𝐴 = 10𝑚𝑊
𝑃𝑅𝐵 = 1000𝑉 ∗ 10𝑚𝐴 = 10𝑚𝑊
42
𝑃𝑅𝐶 = 2000𝑉 ∗ 10𝑚𝐴 = 20𝑚𝑊
𝑃𝑅𝐷 = 3000𝑉 ∗ 10𝑚𝐴 = 30𝑚𝑊
𝑃𝐹 = 10𝑚𝐴 ∗ 9𝑉 = 0.09𝑚𝑊
2. ACTIVIDAD GRUPAL
APORTE: CARLOS ALBERTO DORADO GIRON
 Punto 1. Para el siguiente circuito empleado para realizar la conexión de un
sensor, determine los valores de Ra y Rb para garantizar que en los terminales 1
y 2 exista el mismo voltaje y que la corriente en i1 no supere los 10mA.
𝒊𝟏 = 𝟏𝟎 𝒎𝑨
𝑽𝒓𝟏𝟎𝟎Ω = 100Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟏𝑽
𝑽𝑹𝑩 = 10𝑉 − 1𝑉 = 𝟗𝑽
𝑅𝐵 =
9𝑉
10 𝑚𝐴
= 𝟗𝟎𝟎Ω
Corriente en i2
𝑖500Ω = 𝑖2 =
9𝑉
500Ω
= 𝟏𝟖𝒎𝑨
43
𝑹𝑨 =
𝟏𝑽
𝟏𝟖𝒎𝑨
= 𝟓𝟓, 𝟓𝟓Ω
Luego pasamos a calcular el voltaje en el terminal 1 y 2
𝑽𝒕 𝟏 = 𝑹𝟏 ∗ 𝑰
𝑉𝑡1 = 900Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 9𝑉
𝑽𝒕 𝟐 = (𝑹𝑩)∗ 𝑰
𝑉𝑡2 = 900 ∗ 10𝑚𝐴 = 9𝑉
Por ultimo calculamos la potencia
𝑃𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 𝑉 ∗ 𝐼
𝑃𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 10𝑉 ∗ (10𝑚𝐴 + 18𝑚𝐴) = 𝟎, 𝟐𝟖𝑾
APORTE: CARLOS ALBERTO SANTACRUZ ARCINIEGAS
44
 Punto 1. Para el siguiente circuito empleado para realizar la conexión de un
sensor, determine los valores de Ra y Rb para garantizar que en los terminales 1
y 2 exista el mismo voltaje y que la corriente en i1 no supere los 10mA.
Voltaje Terminal 1
1.
𝒊 = 𝟏𝟎 𝒎𝑨
−10𝑣 + 𝑅𝐴( 𝑖2 − 10𝑚𝐴) + 500( 𝑖2− 10𝑚𝐴) = 0
−10𝑉 + ( 𝑅𝐴 ∗ 𝑖2) − ( 𝑅𝐴 ∗ 10𝑚𝐴) + 500𝑖2 − 5𝑣 = 0
−𝟏𝟓𝒗 + 𝒊𝟐( 𝑹𝑨 + 𝟓𝟎𝟎)− 𝟏𝟎𝒎𝑨 ∗ 𝑹𝑨 = ∅
2.
100 ∗ 10𝑚𝐴 + 𝑅𝐵 ∗ 10𝑚𝐴 + 500(10𝑚𝐴 − 𝑖2) + 𝑅𝐴(10𝑚𝐴 − 𝑖2) = 0
1𝑣 + 𝑅𝐵 ∗ 10𝑚𝐴 + 5𝑣 − 500𝑖2 + 𝑅𝐴 ∗ 10𝑚𝐴 − 𝑅𝐴 ∗ 𝑖2 = 0
𝟔𝒗 − 𝒊𝟐( 𝑹𝑨 + 𝟓𝟎𝟎)+ ( 𝑹𝑨 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨) + 𝑹𝑩 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨 = ∅
Sumamos 1 + 2
−𝟏𝟓𝒗 + 𝒊𝟐( 𝑹𝑨 + 𝟓𝟎𝟎)− 𝟏𝟎𝒎𝑨 ∗ 𝑹𝑨 = ∅
𝟔𝒗 − 𝒊𝟐( 𝑹𝑨 + 𝟓𝟎𝟎)+ ( 𝑹𝑨 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨) + 𝑹𝑩 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨 = ∅
−𝟗𝒗 + 𝑹𝑩 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨 = ∅
𝑹𝑩 =
𝟗𝑽
𝟏𝟎𝑴𝒂
= 𝟗𝟎𝟎𝛀
45
Voltaje Terminal 2
𝑣2 = 𝑣𝑅𝐵
𝑉2 = 10𝑚𝐴 ∗ 𝑅𝐵 = 10𝑚𝐴 ∗ 900Ω
𝒗𝟐 = 𝟗𝒗
𝑣1 = 𝑣2 = 𝑣500
𝑖2 =
9𝑣
500
= 18𝑚𝐴
𝑅𝐴 =
10𝑣 − 9𝑣
18𝑚𝐴
=
1𝑣
18𝑚𝐴
= 55,55Ω
𝑤 𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 10𝑣 ∗ 28𝑚𝐴 = 𝟎, 𝟐𝟖𝒘
𝑤 𝑖1 = 10𝑣 ∗ 18𝑚𝐴 = 𝟎, 𝟏𝟖𝒘
𝑤 𝑖2 = 10𝑣 ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟎, 𝟏𝒘
Potencia terminales
𝑤 𝑖1 = 9𝑣 ∗ 18𝑚𝐴 = 𝟎. 𝟏𝟔𝟐𝒘
𝑤 𝑖2 = 9𝑣 ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟎. 𝟎𝟗𝒘
46
 Punto 2. Realice el montaje del siguiente circuito en el simulador.
a. Muestre la gráfica que se genera al cerrar SW1.
V= 0v Antes de cerrar SW1
V= 9v SW1 cerrado
47
b. Halle la resistencia equivalente del circuito.
𝑅𝑎 =
(22𝑘) ∙ (10𝑘)
22𝑘 + 10𝑘
= 6875Ω
𝑅 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 = 1𝑘 + 2𝑘 + 6875 = 𝟗𝟖𝟕𝟓𝛀
c. Coloque un condensador de 470μF en paralelo con el que ya está presente en el
circuito y valide el comportamiento de la señal al abrir y cerrar el circuito. ¿Cuál
sería la capacitancia equivalente de los dos condensadores en paralelo?
V=0v Antes de cerrar el circuito
V=9V Circuito cerrado
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 = 470𝜇𝐹 + 470𝜇𝐹 = 𝟗𝟒𝟎𝝁𝑭
48
d. Calcule la corriente en el circuito sin tener en cuenta los condensadores y valide
con el simulador si los condensadores están haciendo variar este valor.
𝑖𝑡 =
9𝑣
9875
= 𝟎, 𝟗𝟏𝟏𝒎𝑨
e. Explique cuál es el papel del condensador en el circuito, soporte la explicación
con una fuente bibliográfica de naturaleza académica.
En el momento que se cierra el circuito este empieza a cargarse dentro de sus dos
placas, esto responde a una circulación de corriente alta al principio y nula al final, una
vez está cargada, una vez se abra el circuito lo que hace el condensador es una
descarga de energía que genera una alta circulación de electrones hasta descargarse
completamente, esta tiene un tiempo establecido de descarga según la resistencia o el
número de resistencias en un circuito generando una constante de tiempo para dicho
fin.
APORTE: HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA
 Punto 1. Para el siguiente circuito empleado para realizar la conexión de un
sensor, determine los valores de Ra y Rb para garantizar que en los terminales 1
y 2 exista el mismo voltaje y que la corriente en i1 no supere los 10mA.
49
Realice el diseño mostrando los cálculos de corriente en i1, i2 y total, voltaje en cada
terminal y potencia tanto consumida por las cargas como entregada por la fuente de
alimentación.
𝑖1 = 5𝑚𝐴 = 0,005𝐴
𝑉𝑟100Ω = 100 ∗ 0,005𝐴 = 500𝑚𝑉
𝑉𝑅𝐵 = 10𝑉 − 0,5𝑉 = 9.500𝑚𝑉
𝑅𝐵 =
9500𝑚𝑉
5𝑚𝐴
= 1.900Ω
𝐼500Ω = 𝑖2 =
9.500𝑚𝑉
500Ω
= 0,019𝐴 = 19𝑚𝐴
𝑅𝐴 =
500𝑚𝑉
19𝑚𝐴
= 2631Ω
Valide los resultados obtenidos por medio del simulador.
i1i2
50
APORTE: YOLY MILENA MOSQUERA GONZALEZ
 Punto 1. Para el siguiente circuito empleado para realizar la conexión de un
sensor, determine los valores de Ra y Rb para garantizar que en los terminales 1
y 2 exista el mismo voltaje y que la corriente en i1 no supere los 10mA.
51
Realice el diseño mostrando los cálculos de corriente en i1, i2 y total, voltaje en cada
terminal y potencia tanto consumida por las cargas como entregada por la fuente de
alimentación.
Valide los resultados obtenidos por medio del simulador.
SOLUCION.
𝐼1 = 5𝑚𝐴
𝑉𝑟100Ω = I ∗ R = 5mA ∗ 100Ω = 0,5V
𝑉𝑅𝐵 = 10𝑉 − 0.5𝑉 = 9.5𝑉
𝑅𝐵 =
9.5𝑉
5𝑚𝐴
= 1.9Ω
𝐼500Ω = i2 =
9.5
500Ω
= 0,0𝐴9𝐴 = 19𝑚𝐴
𝑅𝐴 =
0,5𝑉
19𝑚𝐴
= 0,026315 = 26Ω
i1i2
52
53
CONCLUSIONES
Por medio de este curso podemos formarnos como personas innovadoras, es de gran
ayuda porque en los campos de trabajo, la Física Electrónica es muy necesaria, me
parece un curso muy llamativo y sobre todo con muchas novedades. En el trabajo de
consulta, Divisores de tensión con resistencias (voltage divider application), Divisores
de corriente con resistencia (current divider application) se logró avanzar de gran
manera, determinando la importancia y el papel que juegan las resistencias en la
elaboración de los circuitos.
Se cumplen con los objetivos de la actividad, identificar a la perfección el diseño de los
circuitos paralelos y en serie, comenzando por lo elemental, llegando hasta los usos
más cotidianos en el futuro como profesionales. Para la debida comprobación el eje
grupal jugó un gran papel, pues el trabajo desde simuladores como Proteus,
enriquecen la experiencia de manera significativa.
54
BIBLIOGRAFÍA
 Área Tecnología. (2015). Divisor De Tensión. Septiembre 12 de 2017, de
Areatecnologia.com Sitio web:
http://www.areatecnologia.com/electronica/divisor-de-tension.html
 García, S. (2016). Monitoreo de transmisión radial con un Osciloscopio.
Septiembre 12, 2017, de Youtube Sitio web:
https://www.youtube.com/watch?v=sgLGft9po9Q
 Okuda, C. (2017). Understanding Voltage Divider. Septiembre 12 de 2017, de
Miliohm.com Sitio web: http://miliohm.com/basic-electronics/understanding-
voltage-divider/
 Verma, B. 2016. Basic Electrical & Electronics Engg. En Basic Electrical (I, pp.
144-148) Lituania: Unit-1.

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

1er infocircuitos
1er infocircuitos1er infocircuitos
1er infocircuitosjcarloo
 
Herramientas y uso del multimetro
Herramientas y uso del multimetroHerramientas y uso del multimetro
Herramientas y uso del multimetroedix_421
 
CIRCUITOS MAGNÉTICOS: PROBLEMA RESUELTO
CIRCUITOS MAGNÉTICOS: PROBLEMA RESUELTOCIRCUITOS MAGNÉTICOS: PROBLEMA RESUELTO
CIRCUITOS MAGNÉTICOS: PROBLEMA RESUELTOFdeT Formación
 
Curso de Electrónica Básica
Curso de Electrónica BásicaCurso de Electrónica Básica
Curso de Electrónica Básicahumbertoc97
 
Ejercicios de primer orden teoria de redes[485]
Ejercicios de primer orden teoria de redes[485] Ejercicios de primer orden teoria de redes[485]
Ejercicios de primer orden teoria de redes[485] Michael Obispo Galicia
 
Problemas de aplicación ley de ohm y ley de watt 10 7 r
Problemas de aplicación ley de ohm y ley de watt 10 7 rProblemas de aplicación ley de ohm y ley de watt 10 7 r
Problemas de aplicación ley de ohm y ley de watt 10 7 rMarthaTorres3612
 
Problemario circuitos electricos
Problemario circuitos electricosProblemario circuitos electricos
Problemario circuitos electricosClai Roman
 
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)AlexanderCamacho24
 
Medicion elementos de la fuente de poder
Medicion elementos de la fuente de poderMedicion elementos de la fuente de poder
Medicion elementos de la fuente de poderelescorpiano27
 
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt
Problemas de aplicación ley ohm y ley wattProblemas de aplicación ley ohm y ley watt
Problemas de aplicación ley ohm y ley wattyulitzaurbano
 
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt
Problemas de aplicación ley ohm y ley wattProblemas de aplicación ley ohm y ley watt
Problemas de aplicación ley ohm y ley wattDannamichelMontesgom
 
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)DannamichelMontesgom
 
Unidad didactica la electricidad
Unidad didactica la electricidadUnidad didactica la electricidad
Unidad didactica la electricidadrafaeltecno2016
 
ELECTRÓNICA ANALÓGICA .Componentes electrónicos
ELECTRÓNICA ANALÓGICA .Componentes electrónicos  ELECTRÓNICA ANALÓGICA .Componentes electrónicos
ELECTRÓNICA ANALÓGICA .Componentes electrónicos rafaeltecno2016
 

La actualidad más candente (19)

1er infocircuitos
1er infocircuitos1er infocircuitos
1er infocircuitos
 
Herramientas y uso del multimetro
Herramientas y uso del multimetroHerramientas y uso del multimetro
Herramientas y uso del multimetro
 
CIRCUITOS MAGNÉTICOS: PROBLEMA RESUELTO
CIRCUITOS MAGNÉTICOS: PROBLEMA RESUELTOCIRCUITOS MAGNÉTICOS: PROBLEMA RESUELTO
CIRCUITOS MAGNÉTICOS: PROBLEMA RESUELTO
 
Curso de Electrónica Básica
Curso de Electrónica BásicaCurso de Electrónica Básica
Curso de Electrónica Básica
 
Ejercicios de primer orden teoria de redes[485]
Ejercicios de primer orden teoria de redes[485] Ejercicios de primer orden teoria de redes[485]
Ejercicios de primer orden teoria de redes[485]
 
Problemas de aplicación ley de ohm y ley de watt 10 7 r
Problemas de aplicación ley de ohm y ley de watt 10 7 rProblemas de aplicación ley de ohm y ley de watt 10 7 r
Problemas de aplicación ley de ohm y ley de watt 10 7 r
 
Problemario circuitos electricos
Problemario circuitos electricosProblemario circuitos electricos
Problemario circuitos electricos
 
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
 
Medicion elementos de la fuente de poder
Medicion elementos de la fuente de poderMedicion elementos de la fuente de poder
Medicion elementos de la fuente de poder
 
Practica laboratorio
Practica laboratorioPractica laboratorio
Practica laboratorio
 
Resistores (1)
Resistores (1)Resistores (1)
Resistores (1)
 
Simulador de circuitos
Simulador de circuitosSimulador de circuitos
Simulador de circuitos
 
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt
Problemas de aplicación ley ohm y ley wattProblemas de aplicación ley ohm y ley watt
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt
 
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt
Problemas de aplicación ley ohm y ley wattProblemas de aplicación ley ohm y ley watt
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt
 
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
Problemas de aplicación ley ohm y ley watt (1)
 
El multimetro
El multimetroEl multimetro
El multimetro
 
Yura
YuraYura
Yura
 
Unidad didactica la electricidad
Unidad didactica la electricidadUnidad didactica la electricidad
Unidad didactica la electricidad
 
ELECTRÓNICA ANALÓGICA .Componentes electrónicos
ELECTRÓNICA ANALÓGICA .Componentes electrónicos  ELECTRÓNICA ANALÓGICA .Componentes electrónicos
ELECTRÓNICA ANALÓGICA .Componentes electrónicos
 

Similar a Divisores de tensión con resistencias

U1 elementos INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS.
U1 elementos INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS.U1 elementos INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS.
U1 elementos INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS.Jhon Edison Quintero Santa
 
Pre practica n3_thomasturkington
Pre practica n3_thomasturkingtonPre practica n3_thomasturkington
Pre practica n3_thomasturkingtonThomas Turkington
 
Manualdepractic aelectronica
Manualdepractic aelectronicaManualdepractic aelectronica
Manualdepractic aelectronicaCsar Valerio
 
Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en elec...
Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en elec...Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en elec...
Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en elec...luisito Cayhualla Tincopa
 
Tema 4 El Diodo Ideal
Tema 4   El Diodo IdealTema 4   El Diodo Ideal
Tema 4 El Diodo IdealEJR
 
Tema2.componenteselectrónicos%28 alumnos%29
Tema2.componenteselectrónicos%28 alumnos%29Tema2.componenteselectrónicos%28 alumnos%29
Tema2.componenteselectrónicos%28 alumnos%29EDITH LLERENA
 
Fundamentos de electricidad_y_electronica_(1)
Fundamentos de electricidad_y_electronica_(1)Fundamentos de electricidad_y_electronica_(1)
Fundamentos de electricidad_y_electronica_(1)anamaramirez19
 
Pre practica n3_thomasturkington
Pre practica n3_thomasturkingtonPre practica n3_thomasturkington
Pre practica n3_thomasturkingtonThomas Turkington
 
66289377 manual-de-practicas-basicas-de-
66289377 manual-de-practicas-basicas-de-66289377 manual-de-practicas-basicas-de-
66289377 manual-de-practicas-basicas-de-emersonvallenilla
 
Trabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdfTrabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdfIsaGarcia84
 
Trabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdfTrabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdfjuliana280780
 
Trabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdfTrabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdfsteban2
 
Manual del curso ELECTRÓNICA ANALÓGICA COMPONENTES ELECTRÓNICOS. (1).pdf
Manual del curso ELECTRÓNICA ANALÓGICA COMPONENTES ELECTRÓNICOS. (1).pdfManual del curso ELECTRÓNICA ANALÓGICA COMPONENTES ELECTRÓNICOS. (1).pdf
Manual del curso ELECTRÓNICA ANALÓGICA COMPONENTES ELECTRÓNICOS. (1).pdfRafael Cesar Riveros Muñoz
 
Trabajo de tecnologia.docx
Trabajo de tecnologia.docxTrabajo de tecnologia.docx
Trabajo de tecnologia.docxCamilaOrdoez30
 

Similar a Divisores de tensión con resistencias (20)

U1 elementos INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS.
U1 elementos INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS.U1 elementos INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS.
U1 elementos INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS.
 
Unidad 2.pptx
Unidad 2.pptxUnidad 2.pptx
Unidad 2.pptx
 
Pre practica n3_thomasturkington
Pre practica n3_thomasturkingtonPre practica n3_thomasturkington
Pre practica n3_thomasturkington
 
Fuente analogica
Fuente analogica Fuente analogica
Fuente analogica
 
Manualdepractic aelectronica
Manualdepractic aelectronicaManualdepractic aelectronica
Manualdepractic aelectronica
 
Pre 3
Pre 3Pre 3
Pre 3
 
Fundamentos del diodo.
Fundamentos del diodo.Fundamentos del diodo.
Fundamentos del diodo.
 
Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en elec...
Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en elec...Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en elec...
Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en elec...
 
Proyecto 2 electronica 1
Proyecto 2 electronica 1 Proyecto 2 electronica 1
Proyecto 2 electronica 1
 
Tema 4 El Diodo Ideal
Tema 4   El Diodo IdealTema 4   El Diodo Ideal
Tema 4 El Diodo Ideal
 
Tema2.componenteselectrónicos%28 alumnos%29
Tema2.componenteselectrónicos%28 alumnos%29Tema2.componenteselectrónicos%28 alumnos%29
Tema2.componenteselectrónicos%28 alumnos%29
 
Fundamentos de electricidad_y_electronica_(1)
Fundamentos de electricidad_y_electronica_(1)Fundamentos de electricidad_y_electronica_(1)
Fundamentos de electricidad_y_electronica_(1)
 
Pre practica n3_thomasturkington
Pre practica n3_thomasturkingtonPre practica n3_thomasturkington
Pre practica n3_thomasturkington
 
66289377 manual-de-practicas-basicas-de-
66289377 manual-de-practicas-basicas-de-66289377 manual-de-practicas-basicas-de-
66289377 manual-de-practicas-basicas-de-
 
Trabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdfTrabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdf
 
Trabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdfTrabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdf
 
Trabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdfTrabajo de tecnologia.pdf
Trabajo de tecnologia.pdf
 
Manual del curso ELECTRÓNICA ANALÓGICA COMPONENTES ELECTRÓNICOS. (1).pdf
Manual del curso ELECTRÓNICA ANALÓGICA COMPONENTES ELECTRÓNICOS. (1).pdfManual del curso ELECTRÓNICA ANALÓGICA COMPONENTES ELECTRÓNICOS. (1).pdf
Manual del curso ELECTRÓNICA ANALÓGICA COMPONENTES ELECTRÓNICOS. (1).pdf
 
ELECTRONICA_ANALOGICA.pdf
ELECTRONICA_ANALOGICA.pdfELECTRONICA_ANALOGICA.pdf
ELECTRONICA_ANALOGICA.pdf
 
Trabajo de tecnologia.docx
Trabajo de tecnologia.docxTrabajo de tecnologia.docx
Trabajo de tecnologia.docx
 

Último

Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRCEdificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRCANDECE
 
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...ssuser646243
 
Trabajo en altura de acuerdo a la normativa peruana
Trabajo en altura de acuerdo a la normativa peruanaTrabajo en altura de acuerdo a la normativa peruana
Trabajo en altura de acuerdo a la normativa peruana5extraviado
 
Sistema de Gestión de Freelancers (Base de Datos)
Sistema de Gestión de Freelancers (Base de Datos)Sistema de Gestión de Freelancers (Base de Datos)
Sistema de Gestión de Freelancers (Base de Datos)dianamateo1513
 
Simbología de Soldadura, interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
Simbología de Soldadura,  interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...Simbología de Soldadura,  interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
Simbología de Soldadura, interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...esandoval7
 
Electricidad y electronica industrial unidad 1
Electricidad y electronica industrial unidad 1Electricidad y electronica industrial unidad 1
Electricidad y electronica industrial unidad 1victorrodrigues972054
 
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptxDiagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptxHarryArmandoLazaroBa
 
5.1 MATERIAL COMPLEMENTARIO Sesión 02.pptx
5.1 MATERIAL COMPLEMENTARIO Sesión 02.pptx5.1 MATERIAL COMPLEMENTARIO Sesión 02.pptx
5.1 MATERIAL COMPLEMENTARIO Sesión 02.pptxNayeliZarzosa1
 
Tarea de UTP matematices y soluciones ingenieria
Tarea de UTP matematices y soluciones ingenieriaTarea de UTP matematices y soluciones ingenieria
Tarea de UTP matematices y soluciones ingenieriaSebastianQP1
 
SEMANA 6 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL.pdf
SEMANA  6 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL.pdfSEMANA  6 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL.pdf
SEMANA 6 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL.pdffredyflores58
 
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdfElectromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdfAnonymous0pBRsQXfnx
 
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIPSEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIPJosLuisFrancoCaldern
 
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdfHistoria de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdfIsbelRodrguez
 
MEC. FLUIDOS - Análisis Diferencial del Movimiento de un Fluido -GRUPO5 sergi...
MEC. FLUIDOS - Análisis Diferencial del Movimiento de un Fluido -GRUPO5 sergi...MEC. FLUIDOS - Análisis Diferencial del Movimiento de un Fluido -GRUPO5 sergi...
MEC. FLUIDOS - Análisis Diferencial del Movimiento de un Fluido -GRUPO5 sergi...Arquitecto Alejandro Gomez cornejo muñoz
 
AMBIENTES SEDIMENTARIOS GEOLOGIA TIPOS .pptx
AMBIENTES SEDIMENTARIOS GEOLOGIA TIPOS .pptxAMBIENTES SEDIMENTARIOS GEOLOGIA TIPOS .pptx
AMBIENTES SEDIMENTARIOS GEOLOGIA TIPOS .pptxLuisvila35
 
Conservatorio de danza Kina Jiménez de Almería
Conservatorio de danza Kina Jiménez de AlmeríaConservatorio de danza Kina Jiménez de Almería
Conservatorio de danza Kina Jiménez de AlmeríaANDECE
 
NOM-002-STPS-2010, combate contra incendio.pptx
NOM-002-STPS-2010, combate contra incendio.pptxNOM-002-STPS-2010, combate contra incendio.pptx
NOM-002-STPS-2010, combate contra incendio.pptxJairReyna1
 
594305198-OPCIONES-TARIFARIAS-Y-CONDICIONES-DE-APLICACION-DE-TARIFAS-A-USUARI...
594305198-OPCIONES-TARIFARIAS-Y-CONDICIONES-DE-APLICACION-DE-TARIFAS-A-USUARI...594305198-OPCIONES-TARIFARIAS-Y-CONDICIONES-DE-APLICACION-DE-TARIFAS-A-USUARI...
594305198-OPCIONES-TARIFARIAS-Y-CONDICIONES-DE-APLICACION-DE-TARIFAS-A-USUARI...humberto espejo
 
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdfCONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdfErikNivor
 

Último (20)

Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRCEdificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
 
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
 
Trabajo en altura de acuerdo a la normativa peruana
Trabajo en altura de acuerdo a la normativa peruanaTrabajo en altura de acuerdo a la normativa peruana
Trabajo en altura de acuerdo a la normativa peruana
 
Sistema de Gestión de Freelancers (Base de Datos)
Sistema de Gestión de Freelancers (Base de Datos)Sistema de Gestión de Freelancers (Base de Datos)
Sistema de Gestión de Freelancers (Base de Datos)
 
Simbología de Soldadura, interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
Simbología de Soldadura,  interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...Simbología de Soldadura,  interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
Simbología de Soldadura, interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
 
Electricidad y electronica industrial unidad 1
Electricidad y electronica industrial unidad 1Electricidad y electronica industrial unidad 1
Electricidad y electronica industrial unidad 1
 
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptxDiagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
 
5.1 MATERIAL COMPLEMENTARIO Sesión 02.pptx
5.1 MATERIAL COMPLEMENTARIO Sesión 02.pptx5.1 MATERIAL COMPLEMENTARIO Sesión 02.pptx
5.1 MATERIAL COMPLEMENTARIO Sesión 02.pptx
 
Tarea de UTP matematices y soluciones ingenieria
Tarea de UTP matematices y soluciones ingenieriaTarea de UTP matematices y soluciones ingenieria
Tarea de UTP matematices y soluciones ingenieria
 
SEMANA 6 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL.pdf
SEMANA  6 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL.pdfSEMANA  6 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL.pdf
SEMANA 6 MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL.pdf
 
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdfElectromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
 
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIPSEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
 
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdfHistoria de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
 
MATPEL COMPLETO DESDE NIVEL I AL III.pdf
MATPEL COMPLETO DESDE NIVEL I AL III.pdfMATPEL COMPLETO DESDE NIVEL I AL III.pdf
MATPEL COMPLETO DESDE NIVEL I AL III.pdf
 
MEC. FLUIDOS - Análisis Diferencial del Movimiento de un Fluido -GRUPO5 sergi...
MEC. FLUIDOS - Análisis Diferencial del Movimiento de un Fluido -GRUPO5 sergi...MEC. FLUIDOS - Análisis Diferencial del Movimiento de un Fluido -GRUPO5 sergi...
MEC. FLUIDOS - Análisis Diferencial del Movimiento de un Fluido -GRUPO5 sergi...
 
AMBIENTES SEDIMENTARIOS GEOLOGIA TIPOS .pptx
AMBIENTES SEDIMENTARIOS GEOLOGIA TIPOS .pptxAMBIENTES SEDIMENTARIOS GEOLOGIA TIPOS .pptx
AMBIENTES SEDIMENTARIOS GEOLOGIA TIPOS .pptx
 
Conservatorio de danza Kina Jiménez de Almería
Conservatorio de danza Kina Jiménez de AlmeríaConservatorio de danza Kina Jiménez de Almería
Conservatorio de danza Kina Jiménez de Almería
 
NOM-002-STPS-2010, combate contra incendio.pptx
NOM-002-STPS-2010, combate contra incendio.pptxNOM-002-STPS-2010, combate contra incendio.pptx
NOM-002-STPS-2010, combate contra incendio.pptx
 
594305198-OPCIONES-TARIFARIAS-Y-CONDICIONES-DE-APLICACION-DE-TARIFAS-A-USUARI...
594305198-OPCIONES-TARIFARIAS-Y-CONDICIONES-DE-APLICACION-DE-TARIFAS-A-USUARI...594305198-OPCIONES-TARIFARIAS-Y-CONDICIONES-DE-APLICACION-DE-TARIFAS-A-USUARI...
594305198-OPCIONES-TARIFARIAS-Y-CONDICIONES-DE-APLICACION-DE-TARIFAS-A-USUARI...
 
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdfCONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
 

Divisores de tensión con resistencias

  • 1. 1 PASO 2 - EXPLORAR LOS FUNDAMENTOS Y APLICACIONES DE LA ELECTRICIDAD ELABORADO POR CARLOS ALBERTO DORADO GIRON CARLOS ALBERTO SANTACRUZ ARCINIEGAS HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA DANIELA RENGIFO SANCHEZ YOLY MILENA MOZQUERA GONZALEZ GRUPO: 202 TUTOR MARCO JOSÉ BARRERA UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD FISICA ELECTRONICA OCTUBRE 2017
  • 2. 2 Tabla de contenido INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................4 1. DESARROLLO DE LAFASE INDIVIDUAL .......................................................................5 APORTE: CARLOS ALBERTO DORADO.....................................................................................5 Divisores de tensión con resistencias (ivisió divider application)....................................5  Dispositivo 1.......................................................................................................................11 APORTE: CARLOS ALBERTO SANTACRUZ............................................................................14 Divisores de corriente con resistencia (current divider application)..............................14  Dispositivo 1.......................................................................................................................19  Dispositivo 2........................................................................................................................21  Dispositivo 3........................................................................................................................23  Dispositivo 4........................................................................................................................25  Dispositivo 5........................................................................................................................27 APORTE: HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA...................................................................29 Eliminación de ruido con capacitores (Power Supply Noise Suppression)...................29  Dispositivo 3........................................................................................................................33 APORTE: DANIELARENGIFO SANCHEZ .................................................................................35 Transformadores como amplificadores de tensión ..........................................................35  Dispositivo 1........................................................................................................................38 APORTE: YOLY MILENAMOSQUERAGONZALEZ .................................................................39 Capacitores como apoyo energético ..................................................................................39  Dispositivo 4........................................................................................................................40 2. ACTIVIDAD GRUPAL .......................................................................................................42 APORTE: CARLOS ALBERTO DORADO GIRON .....................................................................42  Punto 1................................................................................................................................42 APORTE: CARLOS ALBERTO SANTACRUZ ARCINIEGAS ....................................................43  Punto 1................................................................................................................................44  Punto 2................................................................................................................................46 APORTE: HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA...................................................................48  Punto 1................................................................................................................................48
  • 3. 3 APORTE: YOLY MILENAMOSQUERAGONZALEZ .................................................................50  Punto 1................................................................................................................................50 CONCLUSIONES..........................................................................................................................53 BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................................54
  • 4. 4 INTRODUCCIÓN Los dispositivos electrónicos y digitales, basados principalmente en componentes semiconductores y circuitos integrados, son los pilares de la tecnología moderna, hoy somos el resultado de muchos años de estudio y de constantes esfuerzos y que desde luego han permitido que la sociedad pueda disfrutar de bastantes comodidades, cuyo servicio han direccionado a la sociedad al progreso. El mundo actual exige entonces a los futuros profesionales, familiarizarse con la electrónica analógica y digital, como componente imprescindible de la tecnología y el desarrollo de nuevos campos productivos. El desarrollo de este trabajo colaborativo permitirá al estudiante mejorar las capacidades con respecto a la naturaleza de la electricidad, circuitos eléctricos y por último la electrostática y electromagnetismo. En este trabajo se desarrollará una fase individual de consulta y práctica, y por último dar solución a 2 ejercicios de forma grupal, propuestos en la guía de actividades.
  • 5. 5 CONTENIDO 1. DESARROLLO DE LA FASE INDIVIDUAL APORTE: CARLOS ALBERTO DORADO Divisores de tensión con resistencias (5ivisió divider application). Un divisor de tensión es un circuito que produce una tensión de salida (Vout) que es una fracción de su voltaje de entrada (Vin). La división de tensión es el resultado de la distribución de la tensión de entrada entre los componentes del divisor. Los divisores de tensión con resistencias se pueden utilizar para crear tensiones de referencia, o para reducir la magnitud de un voltaje a medir, y como atenuadores de la señal a bajas frecuencias. Understanding Voltage Divider Just like the term, voltage divider means dividing the voltage into smaller value. Sometimes this is very useful if we had only measurement instrument with limited maximum value. Such as pocket oscilloscope. Understanding Voltage Divider Dividing voltage is very simple job but very powerful. We just need two resistor to do it. Here’s the example how we do it. Consider we have 10V voltage, using two resistor will result 5v at the output. This is how we calculate it :
  • 6. 6 Vout = Vin * R1/(R1+R2) So if we want to divide the voltage by 3. You can simply change the R2 to 2k. So the output will be: Vout = 10 * 1k/(1k+2k) = 3,333 V Voltage Divider Application Example In some cases, voltage divider is very useful for signal conditioning. For example, you have to sense a voltage from a power supply using an 6ivisió or other microcontroller. The power supply can generate voltage from 0V-50V. Unfortunately, your 6ivisió can sense voltage only from 0V-5V. That’s why voltage divider come in handy. You can just divide voltage from power supply by 10. So the output will only produce voltage between 0V to 5V and you can read using 6ivisió ADC easily. Beside divide the voltage, you can use voltage divider to convert resistance based sensor to voltage. For example a light dependent resistor (LDR). Take a look at picture above. We already know that LDR will vary the resistance by how much light that exposed to it. This will make easier to read voltage output from different light brightness. Voltage Divider is not for Power Supply If you are new to electronics and think to use voltage divider for power supply then you are wrong. Why not for power supply? Voltage divider works with big resistors, so it will produce very small current. Small current cannot used for power supply. You can user linear regulator or switching power supply instead.
  • 7. 7 Comparations. Simple Circuit. Simple Voltage Divider Voltage Divider Aplications Circuito Divisor de Tensión El circuito es muy sencillo, solo necesitamos 2 resistencias y conectarlas en serie como en el siguiente circuito: Las dos resistencias están en serie y por lo tanto: Rt = R1 + Rs
  • 8. 8 Las intensidades del circuito, al ser en serie serán todas iguales: Ie o Itotal = I1 = Is; Ie = Intensidad de entrada. Is = Intensidad de salida La suma de las tensiones será igual a la tensión total: Ve = V1 + Vs Según la ley de ohm V = I x R; por lo que: V1 = I1 x R1 Vs = Is x Rs Como todas las Intensidades son iguales las vamos a llamar I, con lo que nos queda: V1 = I x R1 Vs = I x Rs Si ponemos estos valores en la fórmula Ve = V1 + Vs; tenemos: Ve = (I x R1) + (I x Rs) ; Ve = I x R1 + I x R2; sacando factor común la I tenemos: Ve = I x (R1 + Rs). Si despejamos de esta fórmula la I tenemos que: I = Ve / (R1 + Rs). Fórmula importante. Con todo esto ahora vamos a calcular la tensión de salida con la ley de ohm: Vs = I x Rs; recuerda que I = Is. Sustituimos en esta fórmula el valor de I por el calculado anteriormente en la formula en negrita y nos quedará: Si cambiamos la Ve y la Rs de lugar, la ecuación es la misma, pero más bonita, por que dejamos las R por un lado y la V por otro. En definitiva, nos quedará la fórmula que queríamos demostrar al principio:
  • 9. 9 Fíjate que R1 + Rs es igual a la resistencia total del circuito en serie (Rt), por eso a veces verás la fórmula con el divisor en lugar de R1 + Rs como Rt. Igual que hemos calculado Vs podríamos calcular V1 y nos quedaría: Aquí se presenta el desarrollo completo de forma simplificada: Si necesitamos montar un divisor de tensión, ponemos una resistencia cualquiera, elegida por nosotros, con un valor cualquiera para Rs, y lo que tendremos que hacer es despejar el valor de la otra resistencia R1. Veamos nuestro caso: Bombilla a 6V con una pila de 10V. Tenemos que conseguir 6V con una fuente de alimentación (pila) de 10V Ve = 10V; Vs = 6V; lógicamente si Ve = V1 + Vs; si despejamos V1, será V1 = 4V. Como ves siempre la tensión de la resistencia de arriba será la tensión entrada menos la de salida (circuito en serie). Imaginemos que ponemos una Rs de 100Ω (un valor cualquiera, o el valor de una resistencia que tengamos). En este caso ya podremos despejar R1 de la fórmula de Vs. Vamos hacerlo. Aplicando la fórmula principal de Vs, pero despejando el denominador (R1 + Rs) al otro lado de la ecuación, tendremos: Vs x (R1 + Rs) = Rs x Ve = Vs x R1 + Vs x Rs = Rs x Ve =
  • 10. 10 Vs x R1 = (Rs x Ve) – (Vs x Rs) con lo que despejando R1 = R1 = [(Rs x Ve) – (Vs x Rs)]/ Vs; si ponemos valores obtenemos el valor de R1. Para nuestro caso: R1 = [(100 x 10) – (6 x 100)]/ 6 R1= 400/6 = 66,666Ω. Pues para construir nuestro divisor de tensión lo haremos con una resistencia R1 de valor 66,66Ω y una resistencia de salida Rs = 100Ω. Si no te gusta esta forma, hay otra más sencilla. Primero calculamos la I con Vs y luego con la ley de ohm en V1 despejamos la R1: s = I x Rs  I = Vs/Rs = 6/100 = 0.06ª, Como esta I es iguala a la que paso por R1 y la V1 = 4V; V1 = I x R1  R1 = V1/I = 4/0,06 =66,66Ω; como ves sale lo mismo. Usa la forma que más te guste para calcular R1. ¿Funcionará de verdad? Comprobemos si es cierto. En nuestro circuito con los datos obtenidos tenemos que: Ve = I x Rt; de donde I = Ve/Rt = 10/(66,66 + 100) = 0,06ª (por el segundo método esto ya lo tendríamos calculado). Con esa I; la Vs = I x Rs = 0,06 x 100 = 6V Tenemos a la salida los 6V que necesitamos. Ahora cualquier cosa que conectemos en paralelo con Rs, precisamente por estar en paralelo con ella, quedará a la misma tensión a la que está Rs, es decir 6V. Ya podremos conectar nuestra bombilla a 6V, con una pila de 10V. Como no existen resistencias de 66,66Ω pondremos la más cercana, por ejemplo, de 60Ω con lo que tendremos un margen muy pequeño de error. Todo esto está muy bien, pero para trabajar en vacío, es decir sin carga. ¿Qué pasa cuando conectamos la carga (la bombilla) en el circuito? Pues que todo cambia.
  • 11. 11 Se tienen 5 dispositivos electrónicos que requieren 3 niveles de voltaje diferente entregados mediante un divisor de voltaje como el que se muestra a continuación.  Dispositivo 1 – Requiere las siguientes condiciones: a. Valores de resistencia entre 100Ω y 1Kω b. Voltaje en el terminal 3 es la mitad del voltaje en el terminal 2. c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados. Para todos los casos debe calcular. -Los voltajes en cada resistencia
  • 12. 12 -La corriente total del circuito. -El voltaje en el terminal 1, 2 y 3. -La potencia consumida por cada resistencia y entregada por la fuente de alimentación. - Si se conectan los dispositivos en paralelo y se desea colocar un elemento de protección, ¿cuál sería la corriente que debería soportar? 𝑻𝒆𝒓𝒎𝒊𝒏𝒂𝒍 𝟑 = 𝟐𝒗 𝑻𝒆𝒓𝒎𝒊𝒏𝒂𝒍 𝟐 = 𝟒𝒗 𝑅𝐴 = 200Ω 𝑉𝑅𝐴 = 2𝑉 𝐼𝑅𝐴 = 2𝑉 200Ω = 0,01𝐴 = 10𝑚𝐴 Resistencia vista en Rt2 𝑅𝑡2 = 4𝑉 10𝑚𝐴 = 0,4 = 400Ω 𝑹𝒕 𝟐 = 𝑹𝑩 + 𝑹𝑨 400Ω = 𝑹𝑩 + 200Ω 400Ω − 200Ω = 𝑹𝑩 200Ω = 𝑹𝑩 Ahora vamos a calcular Rt1 𝑅𝑡1 = 𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶 𝑅𝑡1 = 200Ω + 200Ω + 𝑅𝐶 𝑅𝑡1 − 𝑅𝐶 = 200Ω + 200Ω 𝑅𝑡1 − 𝑅𝐶 = 400Ω Para lo cual, podemos asumir que 𝑹𝑪 = 𝟏𝟎𝟎Ω y 𝑹𝒕 𝟏 = 𝟓𝟎𝟎Ω, por ende quedaría de la siguiente forma: 𝟓𝟎𝟎Ω − 𝟏𝟎𝟎Ω = 𝟒𝟎𝟎Ω Ahora pasamos a calcular el voltaje en RD 9𝑉 = 𝑽𝑹𝑫 + 5𝑉 9𝑉 − 5𝑉 = 𝑽𝑹𝑫
  • 13. 13 4𝑉 = 𝑽𝑹𝑫 Procedemos a calcular el valor de la resistencia 𝑅𝐷 = 4𝑉 10𝑚𝐴 = 0,4 = 400Ω Luego pasamos a calcular el voltaje en el terminal 1, 2 y 3 𝑽𝒕 𝟏 = (𝑹𝑨 + 𝑹𝑩 + 𝑹𝑪) ∗ 𝑰 𝑉𝑡1 = (200Ω + 200Ω + 100Ω)∗ 10𝑚𝐴 = 5𝑉 𝑽𝒕 𝟐 = (𝑹𝑨 + 𝑹𝑩) ∗ 𝑰 𝑉𝑡2 = (200Ω + 200Ω)∗ 10𝑚𝐴 = 4𝑉 𝑽𝒕 𝟑 = (𝑹𝑨) ∗ 𝑰 𝑉𝑡3 = (200Ω)∗ 10𝑚𝐴 = 2𝑉 Por ultimo calculamos la potencia 𝑃𝑅𝐴 = 𝑉 ∗ 𝐼 𝑃𝑅𝐴 = 200Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟐𝑽 𝑃𝑅𝐵 = 200Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟐𝑽 𝑃𝑅𝐶 = 100Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟏𝑽 𝑃𝑅𝐷 = 400Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟒𝑽 Calcular la medida de las resistencias en paralelo 𝑅𝑃𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙𝑜 = 1 1 200 + 1 200 + 1 100 + 1 400 = 44,4Ω Luego de realizar los debidos cálculos, pasamos a simular en Proteus, y por medio del cual se puede llegar a las siguientes conclusiones:
  • 14. 14 APORTE: CARLOS ALBERTO SANTACRUZ Divisores de corriente con resistencia (current divider application) Un divisor de corriente es una configuración presente en circuitos eléctricos que puede fragmentar la corriente eléctrica de una fuente entre diferentes resistencias o impedancias conectadas en paralelo. El divisor de corriente satisface la Ley de corriente de Kirchhoff. Ley de corriente de Kirchhoff: En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero Formula: ∑ 𝐼𝑘 𝑛 𝑘=1 = 0 Divisor de corriente resistivo Una fórmula general para la corriente IX que atraviesa una resistencia RX que está en paralelo con otras resistencias de resistencia equivalente RT, según la Figura 1 es: 𝐼𝑥 = 𝐼 𝑇 𝑅𝑒𝑞 𝑅𝑥 + 𝑅𝑒𝑞 Lo cual nace en vista de que todas estas resistencias están en paralelo, donde IT es la corriente total entregada por la fuente de corriente y Req la resistencia equivalente de todo el conjunto (Req // RT.). Obsérvese que si RT representa una combinación en
  • 15. 15 paralelo de varias resistencias Ri (i=1, 2, ...); la resistencia equivalente de estas últimas se expresa como: 1 𝑅 𝑇 = 1 𝑅1 + 1 𝑅2 + 1 𝑅3 … ….1 Current Divider Application In this article, we will go over what a current divider circuit is, how current divides up in a circuit, and how to mathematically calculate the current divisions that occur in a current divider circuit. Note, that current divides up only in parallel circuits. In series, current is the same across all resistors (or loads). So, as we are discussing current divider circuits, realize that we are dealing with parallel circuits. What is Current Divider Circuit? A current divider circuit is a circuit in which the main current from the power source is divided up in the circuit; thus, different amounts of current are allocated to different parts of the circuit. Current Divider Formula The general formula to calculate the current flowing through a branch in any current divider circuit is shown below: Where IBRANCH is the current going through a certain branch (you are solving for), IS is the current (power) source, Rtotal is the total equivalent resistance value of the resistors in parallel of the current divider circuit, and RBRANCH is the value of the resistance of the branch for the current for which you are solving. Look at the below circuit schematic to see current division in action. Current Divider with a Current Source
  • 16. 16 The first type of current divider circuit we will go over is one in which the power source is a current source. You can see how current divides up when a circuit is in parallel, as the two resistors above are. When a circuit has resistors in parallel, the current from the power source (as you can see in this circuit is the 40Ma current source) divides up in the parallel resistors. Current always takes the path of least resistance. So, most of the current goes through the smaller-valued resistor, which in this case is the 5KΩ resistor. The higher-valued resistor offers greater resistance, so less current flows through it. So if you want more current to flow through a particular part of a circuit, put less resistance in that part of the circuit. Conversely, if you want less current to flow through a part of a circuit, put more resistance in that part of the circuit. This is how current division works. Calculations Now that you know conceptually how current division works in a circuit, let’s go over exactly mathematically how current divides in a circuit based on the current (power) source of the circuit and the resistance values of the resistors or loads in the circuit. Current divides up in a circuit based on the formula: The current that goes through a branch in a parallel circuit is equal to the current from the current source multiplied by the equivalent parallel resistance of all the resistors in the current divider over the resistance of that particular branch (you are calculating). In the above example, the main power source is 40Ma. The current which goes through the branch having the 5KΩ resistor is: I1= (40Ma)(5KΩ || 15KΩ)/(5KΩ)= 30Ma
  • 17. 17 The current which goes through the branch having the 15KΩ resistor is: I2= (40Ma)(5KΩ || 15KΩ)/(15KΩ)= 10Ma Current Divider with a Voltage Source You can also have a current divider circuit with a voltage source as the power source. This also functions as a current divider, because the voltage source produces current which gets divided up in the circuit when resistors or loads in the circuit are in parallel. Below is a current divider circuit with a voltage source: Just like before, current takes the path of least resistance, so most of the current goes through the 5KΩ instead of the 20KΩ resistor. Calculations To find the value of the currents going through the individual parallel branches of a circuit, it is even simpler than a current source. All we need to do to calculate the current values with a voltage (power) source is to use the current formula according to ohm’s law: Current equals voltage divided by resistance. In the above example, the main voltage power source is 10V. The current which goes through the branch having the 5KΩ resistor is then: I1= 10V/5KΩ= 2Ma The current which goes through the branch having the 20KΩ resistor is: I2= 10V/20KΩ= 0.5Ma A check you can do to find the total current in the circuit with a voltage source is to find the equivalent resistance value of all the resistors in parallel and then plug that value into the above formula. This will give the total current in the circuit before the current is divided into the individual parallel branches. If you want to calculate the current division in a circuit, visit our Current Divider Calculator. This calculator allows you to calculate the current which goes through any branch in a parallel circuit.
  • 18. 18 Ejemplo: Al poner dos resistencias en paralelo y suministrarle un voltaje determinado se crea una corriente total la cual pasa por el circuito, al estar las resistencias en paralelo esta corriente se divide, una parte de la corriente pasa por la resistencia 1 y la otra parte pasa por la resistencia 2, llegándose a juntar otra vez al final del circuito. Para saber la magnitud de la corriente que pasa por cada Resistencia se ocupa la 18ivisión de corriente. Primero se calcula el valor total de las resistencias, las resistencias están en paralelo por lo tanto se ocupa la siguiente fórmula para calcular la resistencia total. RT = (R1*R2)/(R1+R2). Después se calcula la corriente total. IT = V/RT Donde V es el voltaje total que se le proporciona al circuito. Para calcular el valor de la corriente que pasa en cada una de las resistencias se tiene la fórmula de división de corriente. Para la Corriente que pasa atreves de la resistencia 1. I1= IT(R2/(R1+R2)) Para la corriente que pasa por la resistencia 2. I2= IT(R1/(R1+R2)) La suma de ambas corrientes debe ser igual a la corriente total. Explicación de cómo se pueden emplear en una situación práctica real: Tener un amplio conocimiento, fundamentos y aplicaciones de la electricidad, nos brinda una serie de oportunidades a desarrollar proyectos en el área de generación de energía. Hoy en día la reducción del uso de combustibles fósiles y emisiones GEI, permite crear muchos sistemas alternos para el aprovechamiento de generación con fuentes no renovables. En este proceso se instalan cantidad de dispositivos electrónicos y bancos de resistencias los cuales permiten la protección y reducción de consumos. Podemos aplicarla en crear fuentes regulables y sistemas de protección al paso de corriente con altos voltajes o descargas eléctricas, que nos ayude a prevenir daños en equipos que afecten un proceso.
  • 19. 19 1. Se tienen 5 dispositivos electrónicos que requieren 3 niveles de voltaje diferente entregados mediante un divisor de voltaje como el que se muestra a continuación. Cada uno de los integrantes debe seleccionar uno de los dispositivos y modelarlo de acuerdo a las condiciones dadas.  Dispositivo 1 – Requiere las siguientes condiciones: a. Valores de resistencia entre 100Ω y 1kΩ b. Voltaje en el terminal 3 es la mitad del voltaje en el terminal 2. c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados. 100Ω − 2k Req = 2Kω 2v = RA 2000 ∗ 9v RA = 2000 ∗ 2 9 = 440Ω 4v = 440 + RB 2000 ∗ 9v RB = 4 ∗ 2000 9 − 440 = 450Ω Terminal 1 = 4v + 2v = 6v It
  • 20. 20 6v = RC + 440 + 450 2000 ∗ 9v RC = 6 ∗ 2000 9 − 890 = 440Ω RD = Req − RA − RB − RC RD = 2k − 440 − 450 − 440 = 670Ω it = 9v 2000Ω = 4,5Ma VRA = 4,5Ma ∗ 440Ω = 1,98v VRB = 4,5Ma ∗ 450Ω = 2,025v VRC = 4,5Ma ∗ 440Ω = 1,98v VRD = 4,5Ma ∗ 670Ω = 3,015v Potencia de resistencias PRA = 1,98v ∗ 4,5Ma = 8,91Mw PRB = 2,025v ∗ 4,5Ma = 9,1125Mw PRC = 1,98v ∗ 4,5Ma = 8,91Mw PRD = 3,015v ∗ 4,5Ma = 13,56Mw It 6V 4V 2V
  • 21. 21 Potencia de la fuente 𝑃𝐹 = 4,5𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 40,5𝑚𝑊  Dispositivo 2 – Requiere las siguientes condiciones: a. Valores de resistencia entre 1kΩ y 5kΩ b. Voltaje en el terminal 3 es la tercera parte del voltaje en la terminal 1. c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados. 1Kω − 5k Req = 6Kω 1,5v = RA 6000 ∗ 9v RA = 6000 ∗ 1,5 9 = 1Kω Terminal 2 = 4,5v + 1,5v 2 = 3v 3v = RB + 1Kω 6000 ∗ 9v RB = 3v ∗ 6000 9 − 1Kω = 1Kω
  • 22. 22 4,5v = RC + 1k + 1k 6000 ∗ 9v RC = 4,5v ∗ 6000 9 − 2k = 1Kω RD = Req − RA − RB − RC RD = 6k − 1k − 1k − 1k = 3k it = 9v 6000Ω = 1,5Ma VRA = 1,5Ma ∗ 1k = 1,5v VRB = 1,5Ma ∗ 1k = 1,5v VRC = 1,5Ma ∗ 1k = 1,5v VRD = 1,5Ma ∗ 3k = 4,5v Potencia de resistencias PRA = 1,5v ∗ 1,5Ma = 2,25Mw PRB = 1,5v ∗ 1,5Ma = 2,25Mw PRC = 1,5v ∗ 1,5Ma = 2,25Mw PRD = 4,5v ∗ 1,5Ma = 6,75Mw Potencia de la fuente 𝑃𝐹 = 1,5𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 13,5𝑚𝑊 It 4,5V 3V 1,5V
  • 23. 23  Dispositivo 3 – Requiere las siguientes condiciones: a. Valores de resistencia entre 8kΩ y 18kΩ. b. Voltaje en el terminal 1 es el doble del voltaje en la terminal 3. c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados. 8k − 18k Req = 50k 𝑉2 = 6v + 9v 2 = 4.5v 3V = RA 50k ∗ 9v RA = 3V ∗ 50k 9v = 17k 4.5v = 16k + RB 50k ∗ 9v RB = 4.5v ∗ 50k 9v − 17k = 8k
  • 24. 24 6v = RC + 16k + 19k 50k ∗ 9v RC = 6v ∗ 50k 9v − 25k = 8k RD = Req − RA − RB − RC RD = 50k − 17k − 8k − 8k = 17k it = 9v 50k = 0,18Ma VRA = 0,18Ma ∗ 17k = 3,06v VRB = 0,18Ma ∗ 8k = 1,44v VRC = 0,18Ma ∗ 8k = 1,44v VRD = 0,18Ma ∗ 17k = 3,06v Potencia de resistencias PRA = 3,06v ∗ 0,18Ma = 0,55Mw PRB = 1,44v ∗ 0,18Ma = 0,26Mw PRC = 1,44v ∗ 0,18Ma = 0,26Mw PRD = 3,06v ∗ 0,18Ma = 0,55Mw Potencia de la fuente 𝑃𝐹 = 0,18𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 1,62𝑚𝑊 It 6V 4,5V 3V
  • 25. 25  Dispositivo 4 – Requiere las siguientes condiciones: a. Valores de resistencia entre 25kΩ y 60kΩ b. Voltaje en el terminal 1 es cuatro veces el voltaje en la terminal 3. c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados. 25kΩ − 60kΩ Req = 150kΩ 𝑉𝑇2 = 7v + 1,75v 2 = 4,375v 1,75V = RA 150kΩ ∗ 9v RA = 1,75V ∗ 150kΩ 9v = 29kΩ 4,375v = RB + 29kΩ 150kΩ ∗ 9v RB = 4,375v ∗ 150kΩ 9v − 29kΩ = 44kΩ
  • 26. 26 7v = RC + 29kΩ + 44kΩ 150k ∗ 9v RC = 7v ∗ 150kΩ 9v − 73kΩ = 44kΩ RD = Req − RA − RB − RC RD = 150k − 44k − 44k − 29k = 33kΩ it = 9v 150k = 60Ma VRA = 60Ma ∗ 29kΩ = 1,74v VRB = 60Ma ∗ 44kΩ = 2,64v VRC = 60Ma ∗ 44kΩ = 2,64v VRD = 60Ma ∗ 33kΩ = 1,98v Potencia de resistencias PRA = 1,74v ∗ 60Ma = 0,104Mw PRB = 2,64v ∗ 60Ma = 0,158Mw PRC = 2,64v ∗ 60Ma = 0,158Mw PRD = 1,98v ∗ 60Ma = 0,118Mw Potencia de la fuente It 7V 4,375V 1,75V
  • 27. 27 𝑃𝐹 = 60𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 0,54𝑚𝑊  Dispositivo 5 – Requiere las siguientes condiciones: a. Valores de resistencia entre 120kΩ y 300kΩ b. Voltaje en el terminal 3 es una quinta parte del voltaje en la terminal 1. c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados. 120kΩ − 300kΩ Req = 900kΩ 𝑉𝑇2 = 6v + 1,2v 2 = 3,6v 1,2V = RA 900kΩ ∗ 9v RA = 1,2V ∗ 900kΩ 9v = 120kΩ 3,6v = RB + 120kΩ 900kΩ ∗ 9v
  • 28. 28 RB = 3,6v ∗ 900kΩ 9v − 120kΩ = 240kΩ 6v = RC + 120kΩ + 240kΩ 900k ∗ 9v RC = 6v ∗ 900kΩ 9v − 360kΩ = 240kΩ RD = Req − RA − RB − RC RD = 900k − 120k − 240k − 240k = 300kΩ it = 9v 900k = 10Ma VRA = 10Ma ∗ 120kΩ = 1,2v VRB = 10Ma ∗ 240kΩ = 2,4v VRC = 10Ma ∗ 240kΩ = 2,4v VRD = 10Ma ∗ 300kΩ = 3v Potencia de resistencias PRA = 1,2v ∗ 10Ma = 12Mw PRB = 2,4v ∗ 10Ma = 24Mw PRC = 2,4v ∗ 10Ma = 24Mw PRD = 3v ∗ 10Ma = 30Mw It 6V 3,6V 1,2V
  • 29. 29 Potencia de la fuente 𝑃𝐹 = 10𝑚𝐴 ∗ 9𝑣 = 90𝑚𝐴 APORTE: HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA Eliminación de ruido con capacitores (Power Supply Noise Suppression) Los capacitores como todos sabemos son elementos encargados de “almacenar” energía, y como tales si por una línea les llegara un pico o baja de tensión generado por una interferencia estos tratarán de contrarrestar ese efecto oponiéndose al cambio, si es un pico lo absorberán y si es una baja de tensión, otorgarán a la línea parte de la energía almacenada por ellos, tratando siempre que la línea se encuentre a la misma tensión. Los símbolos usados para ellos en electrónica (entre otros) son los siguientes:
  • 30. 30 El primero C1 es un condensador no polarizado, entre ellos los más usado para el filtrado de interferencias (transitorios) son los de cerámica, de poliéster y los multicapa, sus apariencias son las siguientes: C2 y C3 son condensadores polarizados, para este uso los mejores son los de tantalio, pero por su alto costo solo es usado en casos necesarios, también están los electrolíticos no siendo tan eficientes como los de tantalio, pero con un menor costo. También les hay en formato SMD: Los condensadores de cerámica para esta aplicación se usan normalmente en una capacidad de 100nF (nano-faradio) = 0.1uF (micro-faradio), los de tantalio en valores entre 1uF y 33 uF y poseen varias aplicaciones: En fuentes de alimentación
  • 31. 31 Como es posible apreciar en este circuito rectificador y filtrador de una fuente, los capacitores C1, C2, C3 y C4 (cerámicos de 0.1 uF), están conectados de manera tal que filtran cualquier señal proveniente del lado del transformador, con lo cual evitamos que las señales de interferencia entren a nuestro circuito. La función de C5 (normalmente electrolítico) es la de filtrar la señal de continua pulsante ya rectificada, pero para las señales de alta frecuencia como los son las interferencias no es muy eficiente, por tal motivo tiene aparejado en capacitor C6 (cerámico, multicapa o poliéster de 0.1uF) que realiza tal función. En el caso de existir un circuito integrado regulador de tensión es conveniente que C6 se encuentre lo más próximo posible al pin de la entrada del mismo y que exista uno a la salida del regulador y lo más próximo a esta. En circuitos integrados En sistemas digitales es muy necesario asegurar que la alimentación de los distintos circuitos integrados “IC” no posea interferencia ya que podría influenciar el normal funcionamiento de los mismos, y en el caso de los sistemas microcontrolados asta lograr que el micro se “tilde” por causa de perdidas de datos.
  • 32. 32 En la figura podemos apreciar que C1 (cerámico o multicapa) esta para filtrar la alimentación del IC, las 3 figuras de la derecha son un ejemplo de cómo debería estar ubicado C1 dentro de una PCB, tal y como se puede apreciar esta lo más próximo posible de los pines de alimentación del IC, de nada serviría colocarlo lejos de los mismos, en este caso cada IC debe poseer 1 condensador propio y siempre respetando el tema de la proximidad al mismo. En conjunto con resistencias Siempre que dentro de un mismo PCB exista un circuito que conste de una resistencia alimentando un condensador y la señal sea pulsante, es conveniente que entre ellos la distancia sea lo más corta posible. Como es posible apreciar en el circuito anterior debido a la alta impedancia que presenta la entrada al IC, la resistencia está casi exclusivamente alimentando solo al condensador. Por lo tanto es siempre conveniente que el condensador está más cercano a la resistencia que al IC ya que el conjunto de resistencia, pista del PCB y condensador pueden provocar oscilaciones que influyan el resto de la electrónica, sobre todo si los valores de corriente que por ellos circula son elevados.
  • 33. 33  Dispositivo 3 Requiere las siguientes condiciones: a. Valores de resistencia entre 8kΩ y 18kΩ b. Voltaje en el terminal 1 es el doble del voltaje en la terminal 3. c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados.  calcular. Voltajes en cada resistencia 𝑽 = 𝑰 ∗ 𝑹 𝑉1 = 0.2 ∗ 18 = 3.6 𝑉 𝑉2 = 0.2 ∗ 15 = 3 𝑉 𝑉3 = 0.2 ∗ 9 = 1.8 𝑉 𝑉3 = 0.2 ∗ 8 = 1.6 𝑉 Corriente total del circuito. 𝑰 ∝ 𝑽 𝑹 𝑅 𝑇 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 = 𝑅 𝑇 = 18Ω + 15Ω + 9Ω + 8Ω = 50 𝑅 𝑇 = 50.000Ω 𝐼 = 10𝑉 50Ω = 0.2𝑚𝐴 El voltaje en el terminal 1, 2 y 3.  Voltaje terminal 1 𝑉 = 3.6 ∗ 18 = 64.4𝑉  Voltaje terminal 2 𝑉 = 3 ∗ 15 = 45 𝑉
  • 34. 34  Voltaje terminal 3 𝑉 = 1.8 ∗ 9 = 16.2 𝑉 La potencia consumida por cada resistencia y entregada por la fuente de alimentación. 𝑝 = 𝐼2 ∗ 𝑅  Resistencia 1 𝑃 = 0.22 ∗ 18 = 7.2𝑃  Resistencia 2 𝑃 = 0.22 ∗ 15 = 6 𝑃  Resistencia 3 𝑃 = 0.22 ∗ 9 = 3.6 𝑃  Resistencia 4 𝑃 = 0.22 ∗ 8 = 3.2 𝑃  Si se conectan los dispositivos en paralelo y se desea colocar un elemento de protección, ¿cuál sería la corriente que debería soportar? Hay protectores que soportan diferentes cantidades de corriente. Como por ejemplo el diodo ya que están diseñados para proteger dispositivos eléctricos entre otros que al generarse por error por alguna falla en el circuito este actúa rápidamente.
  • 35. 35 Un diodo 1N4001 por ejemplo puede soportar 1 A y el 1N5408 puede soportar 3 A. APORTE: DANIELA RENGIFO SANCHEZ Transformadores como amplificadores de tensión (Transformer as voltage amplifier). Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir, reducir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario
  • 36. 36 El funcionamiento de los transformadores se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética, cuya explicación matemática se resume en las ecuaciones de Maxwell. Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario o inductor, producida esta por la corriente eléctrica que lo atraviesa, se produce la inducción de un flujo magnético en el núcleo de hierro. Según la ley de Faraday, si dicho flujo magnético es variable, aparece una fuerza electromotriz en el devanado secundario o inducido. De este modo, el circuito eléctrico primario y el circuito eléctrico secundario quedan acoplados mediante un campo magnético La tensión inducida en el devanado secundario depende directamente de la relación entre el número de espiras del devanado primario y secundario y de la tensión del devanado primario. Dicha relación se denomina relación de transformación La relación de transformación indica el aumento o decremento que sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, la relación entre la tensión de salida y la de entrada. La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns), según la ecuación:
  • 37. 37 La relación de transformación (m) de la tensión entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión. Dónde: (Vp) es la tensión en el devanado primario o tensión de entrada, (Vs) es la tensión en el devanado secundario o tensión de salida, (Ip) es la corriente en el devanado primario o corriente de entrada, e (Is) es la corriente en el devanado secundario o corriente de salida. Esta particularidad se utiliza en la red de transporte de energía eléctrica: al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades, se disminuyen las pérdidas por el efecto Joule y se minimiza el costo de los conductores. Así, si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario, al aplicar una tensión alterna de 230 voltios en el primario, se obtienen 23.000 voltios en el secundario (una relación 100 veces superior, como lo es la relación de espiras). A la relación entre el número de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llama relación de vueltas del transformador o relación de transformación. Clase D Artículo principal: Amplificador Clase D Esquema de un amplificador transistorizado clase D.
  • 38. 38 Los amplificadores de clase D tienen un elevado rendimiento energético, superior en algunos casos al 95% (teóricamente entre el 90% y el 100%), lo que reduce la superficie necesaria de los disipadores de calor , y por tanto el tamaño y peso general del circuito. Aunque con anterioridad se limitaban a dispositivos portátiles o subwoofers, en los que la distorsión o el ancho de banda no son factores determinantes, con tecnología más moderna existen amplificadores de clase D para toda la banda de frecuencias, con niveles de distorsión similares a los de la clase AB Clase AB[editar] Los amplificadores de clase AB reciben una pequeña polarización constante en su entrada, independiente de la existencia de señal. Es la clase más común en audio, al tener alto rendimiento y calidad. Estos amplificadores reciben su nombre porque con señales grandes se comportan como una clase B, pero con señales pequeñas no presentan la distorsión de cruce por cero de la clase B.  Dispositivo 1 - Requiere las siguientes condiciones: a. Valores de resistencia entre 100Ω y 1kΩ b. Voltaje en el terminal 3 es la mitad del voltaje en el terminal 2. c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados. SOLUCION 𝑽𝑹𝑨 = 𝑽𝑻𝟑 = 𝑰𝑹𝑨 𝑽𝑻𝟐 = (𝑹𝑨 + 𝑹𝑩) 𝑉𝑇1 = (𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶)
  • 39. 39 𝑉𝑇3 1 = 𝑉𝑇2 2 𝑉𝑇3 = 2 𝑅𝐴 = 500 𝐼 = 𝑉𝑇3 𝑅𝐴 = 2 500 = 4𝑀𝐴 𝑉𝑇2 = 2𝑉𝑇3 = 6 𝑅𝐵 = 𝑉𝑇2 𝐼 = 6 4𝑀𝐴 = 1,5𝐾 𝑉𝑅𝐶 + 𝑉𝑅𝐷 = 1,5 𝑅𝐸 = 𝑅𝐷 = 1,5 4𝑀𝐴 = 375 APORTE: YOLY MILENA MOSQUERA GONZALEZ Capacitores como apoyo energético (capacitor as energy storing device) Un capacitor es un dispositivo que almacena energíaa eléctrica. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separadas por un material dieléctrico (comúnmente aire, papel, cerámica, etc.) y adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra. Símbolo de capacitor: Imágenes de capacitores:
  • 40. 40 ¿Para qué sirve un capacitor? Un capacitor sirve para almacenar carga, es como una especie de recipiente con cargas adentro. Tiene carga en sus placas. Esa carga está ahí guardada y no se va a ningún lado. Mientras el capacitor este cargado, la carga se conserva. Después uno puede usar esa carga para lo que uno necesite. Se le llama capacitor porque tiene capacidad para almacenar carga. A veces se usa también el nombre "condensador". Los condensadores tienen una variedad de usos porque hay muchas aplicaciones que implican el almacenamiento de carga. Un buen ejemplo es la memoria de la computadora, pero los condensadores se encuentran en todo tipo de circuitos eléctricos, y se utilizan a menudo para minimizar las fluctuaciones de voltaje. Otra aplicación es una bombilla de flash para una cámara, que requiere una gran cantidad de carga para ser transferidos en poco tiempo. Las baterías son buenas para proporcionar una pequeña cantidad de carga durante mucho tiempo, por lo que la carga se transfiere lentamente de una batería a un condensador. El condensador se descarga rápidamente a través de una bombilla de flash, iluminando la bombilla brillantemente durante un corto período de tiempo.  Dispositivo 4 - Requiere las siguientes condiciones: a. Valores de resistencia entre 25kΩ y 60kΩ b. Voltaje en el terminal 1 es cuatro veces el voltaje en la terminal 3. c. Si requiere valores de resistencia por fuera del rango dado, debe justificar la razón de los mismos y tomarlos por arriba de los valores dados. Para todos los casos debe calcular. - Los voltajes en cada resistencia - El voltaje en el terminal 1, 2 y 3. - La potencia consumida por cada resistencia y entregada por la fuente de alimentación. - Si se conectan los dispositivos en paralelo y se desea colocar un elemento de protección, ¿cuál sería la corriente que debería soportar? SOLUCION 𝑉 = 𝐼 ∗ 𝑅 𝑅𝐴 = 100Ω
  • 41. 41 𝑉𝑅𝐴 = 1𝑉 𝐼𝑅𝐴 = 1𝑉 100Ω = 0.01𝐴 = 10𝑚𝐴 𝑅𝑡1 = 4 10𝑚𝐴 = 400Ω 𝑅𝑡1 = 𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶 400Ω = 100Ω −100Ω = 400Ω = 300 300 = 𝑅𝐵 + 𝑅𝐶 𝑅𝐵 = 100 𝑅𝐶 = 200 9𝑉 = 𝑉𝑅𝐷 + 4𝑉 9𝑉 − 4𝑉 = 𝑉𝑅𝐷 5𝑉 = 𝑉𝑅𝐷 𝑅𝐷 = 5𝑉 10𝑚𝐴 = 500Ω 𝑉 = 𝐼 ∗ 𝑅 𝑅𝐷 = 10𝑚𝐴 ∗ 300Ω = 3000𝑉 𝑅𝐶 = 10𝑚𝐴 ∗ 200Ω = 2000𝑉 𝑅𝐵 = 10𝑚𝐴 ∗ 100Ω = 1000𝑉 𝑃 = 𝑉 ∗ 𝐼 𝑃𝑅𝐴 = 1000𝑉 ∗ 10𝑚𝐴 = 10𝑚𝑊 𝑃𝑅𝐵 = 1000𝑉 ∗ 10𝑚𝐴 = 10𝑚𝑊
  • 42. 42 𝑃𝑅𝐶 = 2000𝑉 ∗ 10𝑚𝐴 = 20𝑚𝑊 𝑃𝑅𝐷 = 3000𝑉 ∗ 10𝑚𝐴 = 30𝑚𝑊 𝑃𝐹 = 10𝑚𝐴 ∗ 9𝑉 = 0.09𝑚𝑊 2. ACTIVIDAD GRUPAL APORTE: CARLOS ALBERTO DORADO GIRON  Punto 1. Para el siguiente circuito empleado para realizar la conexión de un sensor, determine los valores de Ra y Rb para garantizar que en los terminales 1 y 2 exista el mismo voltaje y que la corriente en i1 no supere los 10mA. 𝒊𝟏 = 𝟏𝟎 𝒎𝑨 𝑽𝒓𝟏𝟎𝟎Ω = 100Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟏𝑽 𝑽𝑹𝑩 = 10𝑉 − 1𝑉 = 𝟗𝑽 𝑅𝐵 = 9𝑉 10 𝑚𝐴 = 𝟗𝟎𝟎Ω Corriente en i2 𝑖500Ω = 𝑖2 = 9𝑉 500Ω = 𝟏𝟖𝒎𝑨
  • 43. 43 𝑹𝑨 = 𝟏𝑽 𝟏𝟖𝒎𝑨 = 𝟓𝟓, 𝟓𝟓Ω Luego pasamos a calcular el voltaje en el terminal 1 y 2 𝑽𝒕 𝟏 = 𝑹𝟏 ∗ 𝑰 𝑉𝑡1 = 900Ω ∗ 10𝑚𝐴 = 9𝑉 𝑽𝒕 𝟐 = (𝑹𝑩)∗ 𝑰 𝑉𝑡2 = 900 ∗ 10𝑚𝐴 = 9𝑉 Por ultimo calculamos la potencia 𝑃𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 𝑉 ∗ 𝐼 𝑃𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 10𝑉 ∗ (10𝑚𝐴 + 18𝑚𝐴) = 𝟎, 𝟐𝟖𝑾 APORTE: CARLOS ALBERTO SANTACRUZ ARCINIEGAS
  • 44. 44  Punto 1. Para el siguiente circuito empleado para realizar la conexión de un sensor, determine los valores de Ra y Rb para garantizar que en los terminales 1 y 2 exista el mismo voltaje y que la corriente en i1 no supere los 10mA. Voltaje Terminal 1 1. 𝒊 = 𝟏𝟎 𝒎𝑨 −10𝑣 + 𝑅𝐴( 𝑖2 − 10𝑚𝐴) + 500( 𝑖2− 10𝑚𝐴) = 0 −10𝑉 + ( 𝑅𝐴 ∗ 𝑖2) − ( 𝑅𝐴 ∗ 10𝑚𝐴) + 500𝑖2 − 5𝑣 = 0 −𝟏𝟓𝒗 + 𝒊𝟐( 𝑹𝑨 + 𝟓𝟎𝟎)− 𝟏𝟎𝒎𝑨 ∗ 𝑹𝑨 = ∅ 2. 100 ∗ 10𝑚𝐴 + 𝑅𝐵 ∗ 10𝑚𝐴 + 500(10𝑚𝐴 − 𝑖2) + 𝑅𝐴(10𝑚𝐴 − 𝑖2) = 0 1𝑣 + 𝑅𝐵 ∗ 10𝑚𝐴 + 5𝑣 − 500𝑖2 + 𝑅𝐴 ∗ 10𝑚𝐴 − 𝑅𝐴 ∗ 𝑖2 = 0 𝟔𝒗 − 𝒊𝟐( 𝑹𝑨 + 𝟓𝟎𝟎)+ ( 𝑹𝑨 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨) + 𝑹𝑩 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨 = ∅ Sumamos 1 + 2 −𝟏𝟓𝒗 + 𝒊𝟐( 𝑹𝑨 + 𝟓𝟎𝟎)− 𝟏𝟎𝒎𝑨 ∗ 𝑹𝑨 = ∅ 𝟔𝒗 − 𝒊𝟐( 𝑹𝑨 + 𝟓𝟎𝟎)+ ( 𝑹𝑨 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨) + 𝑹𝑩 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨 = ∅ −𝟗𝒗 + 𝑹𝑩 ∗ 𝟏𝟎𝒎𝑨 = ∅ 𝑹𝑩 = 𝟗𝑽 𝟏𝟎𝑴𝒂 = 𝟗𝟎𝟎𝛀
  • 45. 45 Voltaje Terminal 2 𝑣2 = 𝑣𝑅𝐵 𝑉2 = 10𝑚𝐴 ∗ 𝑅𝐵 = 10𝑚𝐴 ∗ 900Ω 𝒗𝟐 = 𝟗𝒗 𝑣1 = 𝑣2 = 𝑣500 𝑖2 = 9𝑣 500 = 18𝑚𝐴 𝑅𝐴 = 10𝑣 − 9𝑣 18𝑚𝐴 = 1𝑣 18𝑚𝐴 = 55,55Ω 𝑤 𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 10𝑣 ∗ 28𝑚𝐴 = 𝟎, 𝟐𝟖𝒘 𝑤 𝑖1 = 10𝑣 ∗ 18𝑚𝐴 = 𝟎, 𝟏𝟖𝒘 𝑤 𝑖2 = 10𝑣 ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟎, 𝟏𝒘 Potencia terminales 𝑤 𝑖1 = 9𝑣 ∗ 18𝑚𝐴 = 𝟎. 𝟏𝟔𝟐𝒘 𝑤 𝑖2 = 9𝑣 ∗ 10𝑚𝐴 = 𝟎. 𝟎𝟗𝒘
  • 46. 46  Punto 2. Realice el montaje del siguiente circuito en el simulador. a. Muestre la gráfica que se genera al cerrar SW1. V= 0v Antes de cerrar SW1 V= 9v SW1 cerrado
  • 47. 47 b. Halle la resistencia equivalente del circuito. 𝑅𝑎 = (22𝑘) ∙ (10𝑘) 22𝑘 + 10𝑘 = 6875Ω 𝑅 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 = 1𝑘 + 2𝑘 + 6875 = 𝟗𝟖𝟕𝟓𝛀 c. Coloque un condensador de 470μF en paralelo con el que ya está presente en el circuito y valide el comportamiento de la señal al abrir y cerrar el circuito. ¿Cuál sería la capacitancia equivalente de los dos condensadores en paralelo? V=0v Antes de cerrar el circuito V=9V Circuito cerrado 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 = 470𝜇𝐹 + 470𝜇𝐹 = 𝟗𝟒𝟎𝝁𝑭
  • 48. 48 d. Calcule la corriente en el circuito sin tener en cuenta los condensadores y valide con el simulador si los condensadores están haciendo variar este valor. 𝑖𝑡 = 9𝑣 9875 = 𝟎, 𝟗𝟏𝟏𝒎𝑨 e. Explique cuál es el papel del condensador en el circuito, soporte la explicación con una fuente bibliográfica de naturaleza académica. En el momento que se cierra el circuito este empieza a cargarse dentro de sus dos placas, esto responde a una circulación de corriente alta al principio y nula al final, una vez está cargada, una vez se abra el circuito lo que hace el condensador es una descarga de energía que genera una alta circulación de electrones hasta descargarse completamente, esta tiene un tiempo establecido de descarga según la resistencia o el número de resistencias en un circuito generando una constante de tiempo para dicho fin. APORTE: HELMER GIOVANNY LINARES OLAYA  Punto 1. Para el siguiente circuito empleado para realizar la conexión de un sensor, determine los valores de Ra y Rb para garantizar que en los terminales 1 y 2 exista el mismo voltaje y que la corriente en i1 no supere los 10mA.
  • 49. 49 Realice el diseño mostrando los cálculos de corriente en i1, i2 y total, voltaje en cada terminal y potencia tanto consumida por las cargas como entregada por la fuente de alimentación. 𝑖1 = 5𝑚𝐴 = 0,005𝐴 𝑉𝑟100Ω = 100 ∗ 0,005𝐴 = 500𝑚𝑉 𝑉𝑅𝐵 = 10𝑉 − 0,5𝑉 = 9.500𝑚𝑉 𝑅𝐵 = 9500𝑚𝑉 5𝑚𝐴 = 1.900Ω 𝐼500Ω = 𝑖2 = 9.500𝑚𝑉 500Ω = 0,019𝐴 = 19𝑚𝐴 𝑅𝐴 = 500𝑚𝑉 19𝑚𝐴 = 2631Ω Valide los resultados obtenidos por medio del simulador. i1i2
  • 50. 50 APORTE: YOLY MILENA MOSQUERA GONZALEZ  Punto 1. Para el siguiente circuito empleado para realizar la conexión de un sensor, determine los valores de Ra y Rb para garantizar que en los terminales 1 y 2 exista el mismo voltaje y que la corriente en i1 no supere los 10mA.
  • 51. 51 Realice el diseño mostrando los cálculos de corriente en i1, i2 y total, voltaje en cada terminal y potencia tanto consumida por las cargas como entregada por la fuente de alimentación. Valide los resultados obtenidos por medio del simulador. SOLUCION. 𝐼1 = 5𝑚𝐴 𝑉𝑟100Ω = I ∗ R = 5mA ∗ 100Ω = 0,5V 𝑉𝑅𝐵 = 10𝑉 − 0.5𝑉 = 9.5𝑉 𝑅𝐵 = 9.5𝑉 5𝑚𝐴 = 1.9Ω 𝐼500Ω = i2 = 9.5 500Ω = 0,0𝐴9𝐴 = 19𝑚𝐴 𝑅𝐴 = 0,5𝑉 19𝑚𝐴 = 0,026315 = 26Ω i1i2
  • 52. 52
  • 53. 53 CONCLUSIONES Por medio de este curso podemos formarnos como personas innovadoras, es de gran ayuda porque en los campos de trabajo, la Física Electrónica es muy necesaria, me parece un curso muy llamativo y sobre todo con muchas novedades. En el trabajo de consulta, Divisores de tensión con resistencias (voltage divider application), Divisores de corriente con resistencia (current divider application) se logró avanzar de gran manera, determinando la importancia y el papel que juegan las resistencias en la elaboración de los circuitos. Se cumplen con los objetivos de la actividad, identificar a la perfección el diseño de los circuitos paralelos y en serie, comenzando por lo elemental, llegando hasta los usos más cotidianos en el futuro como profesionales. Para la debida comprobación el eje grupal jugó un gran papel, pues el trabajo desde simuladores como Proteus, enriquecen la experiencia de manera significativa.
  • 54. 54 BIBLIOGRAFÍA  Área Tecnología. (2015). Divisor De Tensión. Septiembre 12 de 2017, de Areatecnologia.com Sitio web: http://www.areatecnologia.com/electronica/divisor-de-tension.html  García, S. (2016). Monitoreo de transmisión radial con un Osciloscopio. Septiembre 12, 2017, de Youtube Sitio web: https://www.youtube.com/watch?v=sgLGft9po9Q  Okuda, C. (2017). Understanding Voltage Divider. Septiembre 12 de 2017, de Miliohm.com Sitio web: http://miliohm.com/basic-electronics/understanding- voltage-divider/  Verma, B. 2016. Basic Electrical & Electronics Engg. En Basic Electrical (I, pp. 144-148) Lituania: Unit-1.