UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERIA INDUSTRIAL
CEAD YOPAL

TRABAJO COLABORATIVO 1

Presentado por:

GRUPO: 100414-110

Curso: FÍSICA ELECTRÓNICA

Tutor: Ing.

Yopal, Marzo de 2018

 INTRODUCCIÓN

El presente trabajo del curso de Física Electrónica, se fundamenta en el reconocimiento,

apropiación y aplicación de conceptos relacionados con la unidad 1 Naturaleza de la

electricidad, mediante el estudio de circuitos eléctricos, la Ley de Ohm, resistencia y Potencia

eléctrica, Circuitos en serie y en paralelo, con base en la utilización de software de simulación

para la solución de problemas relacionados que facilitan el uso de circuitos para la medición de

voltajes, reconocimiento de las unidades básicas de circuitos, así como los símbolos que permiten

analizar esquemas de conectividad, graficar, y utilizar las herramientas de circuitos de conexión,

de resistencia, baterías y de corriente, el voltaje de cada uno de los elementos y la importancia del

multímetro.

La actividad 3, como Trabajo Colaborativo 1, se desarrolla en dos fases: Fase 1, Descarga e

instalación de software de simulación, y Fase 2, la solución de los problemas propuestos, con

base en el trabajo colaborativo, para el fortalecimiento de las etapas de producción,

profundización y transferencia de conocimientos.

 OBJETIVOS

1.1. OBJETIVO GENERAL

Reconocer los procesos y comprender los elementos fundamentales, principios y recursos por
los cuales se rige la física electrónica.

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Comprender el funcionamiento de los diferentes aparatos, circuitos y demás sistemas

electrónicos.

 Aplicar y comprender más a fondo los conceptos estudiados, el empleo de un software de

simulación para el área de los circuitos eléctricos, la electrónica y los circuitos digitales.

 Analizar esquemas de circuitos eléctricos y las aplicaciones prácticas en las que podría

ser utilizado.

 Identificar los símbolos utilizados en la esquematización de circuitos, así, como sus

escalas de medición.

 Aplicar los conceptos relacionados en la esquematización y medición de circuitos en la

electrónica, y su montaje en medios como el Protoboard y simuladores.

 Fortalecer el autoaprendizaje.
 ACTIVIDADES TRABAJO COLABORATIVO I

1. La disposición de elementos en serie se usa en muchos casos como elemento de protección,

dado que permite garantizar el funcionamiento de un determinado dispositivo de forma segura al
exigir el cumplimiento de una o más condiciones antes de que pueda ser encendido o iniciado la
tarea para la cual ha sido dispuesto.

A partir del siguiente esquema nombre aplicaciones prácticas en las que podría ser usado:

Que los 6 pertenezcan a sendas puertas o ventanas, que al abrirse (o cerrarse) todas accionen la
"Unidad de encendido", en una casa.

Otra aplicación de circuitos en serie puede darse en la iluminación de un parque, un estadio,

Lo que este tipo de circuitos tiene de desventaja es que si uno de los componentes (en este caso
sería una de las luces) se rompe o se saca, todo el circuito deja de funcionar por eso hoy en día
los circuitos en serie no son los favoritos a la hora de ser elegidos y se opta mayoritariamente
por circuitos mixtos, formados entre los circuitos paralelos y los circuitos en serie.
Para estudiar este tipo de circuitos bastaría con conocer las leyes de Kirchoff que
relacionan corrientes y tensiones dentro de un circuito eléctrico.

2. A partir del siguiente circuito determine si es serie o paralelo y halle la resistencia total (𝑅𝑇), la
corriente total (𝐼𝑇), el voltaje entre los puntos (𝑎) 𝑦 (𝑏) y la potencia entregada por la fuente de
alimentación. Haga la simulación y compruebe los resultados obtenidos.

1.) Determine si es serie o paralelo:

El circuito que se presenta en la figura 2, se presentan las dos clases, circuito en serie y
circuito en paralelo.

2.) La Resistencia Total: Circuito en paralelo = Total de la resistencia del circuito.

RT= R1+R2+R3+R4+R5+R6
RT=R1 (1K Ω) +R2 (5K Ω) +R3 (2K Ω) +R4 (3K Ω) +R5 (500 Ω)+R6 (500 Ω)
RT= 12 K Ω (12 Kilo-ohmios)
 3.) Para hallar la corriente total (IT)
Ley OHM:
V 6V
IT= IT= =0.5 Amp *1000 =500Ma
R 12 K Ω
 4.) Voltaje Total. Teniendo en cuenta la ley de Ohm:

V
IT= entonces, V =IT ∗R
R

V =(500 mA )¿5K Ω)

V =250 mV =0,250V

Voltaje en la fuente del circuito = 6 V

Voltaje final

Vf ( R 2 )=6 V −0,250 V =5,750 V

3. Cuando conectamos un dispositivo electrónico a una fuente de alimentación, decimos que este
se comporta como una carga para la misma. El siguiente diagrama representa la conexión a la
fuente de electricidad para 6 computadores en una empresa; dispuestos para que desde los
mismos puedan ser monitoreadas variables como producción, distribución de productos y
funcionamiento de los aplicativos.

Como jefe de área usted debe aprobar el diagrama para hacer la implementación, resaltando los
siguientes aspectos:

a. ¿Es correcta la conexión de los equipos?

Rta: no es correcta porque hay una mala conexión entre los equipos PC1 a las fuentes
pudiendo afectar en una mínima parte la función de PC3 y PC5 por lo cual se
recomienda una conexión en circuito paralelo.

b. Bajo las condiciones dadas en el circuito cual sería el comportamiento de cada uno de los
computadores: ¿encenderían correctamente?, ¿se podrían quemar?, ¿no encenderían?

Rta. El PC1 no encendería Correctamente, los demás encenderían correctamente, pero si

el pc5 no está encendido probablemente no funcione el PC 3. En Ninguno de los pc existe
el peligro de quemarse.
c. Si hay algún problema de conexión. ¿Qué cambios se deberían hacer en el diagrama para
garantizar el funcionamiento de todos los equipos?
 Los cambios seria ordenar todos los equipos en una conexión paralela como la siguiente.

4. A partir del siguiente circuito, basado en el anterior diagrama pero reemplazando los equipos
por resistencias y trabajando en voltaje DC, determine si es serie o paralelo y halle la resistencia
total (𝑅𝑇), la corriente total (𝐼𝑇), la potencia entregada por la fuente de alimentación y consumida
por cada una de las resistencias. Haga la simulación y compruebe los resultados obtenidos.

Tenga en cuenta que debe redibujar el circuito en el simulador. Los valores de las resistencias y
la fuente de alimentación son los siguientes: 𝑉1 = 10𝑉, 𝑅1 = 1𝑘Ω 𝑅2 = 2𝑘Ω 𝑅3 = 2𝑘Ω R4 =
5kΩ R5 = 5kΩ R6 = 2.5kΩ R7 = 10kΩ
 Al igual que en los equipos la resistencia es paralela excepto la r7 y r1

Corriente total

I t , =I 6+ I 5 + I 4 + I 3+ I 2

Vt Vt Vt Vt Vt
I t= + + + +
R6 R 5 R 4 R3 R 2

I t= ( 2.510kΩ + 510kΩ + 510kΩ + 210kΩ + 210kΩ ) I 18 mA

t

Resistencia total, ley de Ohm

Vt
Rt =
It

10V
Rt = =0.56 KΩ
18 mA

Potencia total, ley de Watt

P=V t∗I t

¿ 10 V∗18 mA

180 mW

Potencia consumida por cada una de las resistencias

V 2t 02 V
P 1= = =0 mW
R1 2 KΩ

V 2t 10 2 V
P 2= = =50 mW
R 2 2 KΩ
 V 2t 10 2 V
P 3= = =50 mW
R 3 2 KΩ

V 2t 102 V
P4 = = =20 mW
R 4 5 KΩ

V 2t 10 2 V
P 5= = =20 mW
R 5 5 KΩ

V 2t 102 V
P 6= = =40 mW
R 6 2.5 KΩ

V 2t 02 V
P 7= = =0 mW
R 7 2.5 KΩ

Simulación
 CIRCUITO PARALELO

1. Resistencia Total

RT= R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7

𝑅T = 27.5 𝑘Ω

2. Corriente Total

V
Despejamos la siguiente ecuación I =
R
IT =¿
10 V
I 2= =5 mA
2k Ω
10V
I 3= =5 mA
2k Ω
10 V
I 4= =2 mA
5k Ω
10V
I 5= =2mA
5k Ω
10 V
I 6= =4 mA
2,5 k Ω
 IT =¿18mA

Potencia Total

Despejamos la siguiente ecuación

P=V × I

V =10

Pasamos miliamperios a amperios

I =18 ÷ 100=0.018 A

P=10 V ×0.018 A

P=0.18W

Potencia consumida por cada resistencia.

𝑅2 = 10V x 0.005A = 0.05W

𝑅3 = 10V x 0.005A = 0.05W
R4 = 10V x 0.002A = 0.02W
R5 = 10V x 0.002A = 0.02W
R6 = 10V x 0.004A = 0.04W
 Actividad práctica que deberá comprobar en laboratorio

La disposición de dos o más resistencias en serie se conoce como un divisor de tensión, porque
entre la unión de estas y tierra se va a evidenciar un voltaje de una magnitud reducida con
respecto al entregado por la fuente de alimentación y controlado por la magnitud de las
resistencias empleadas en el circuito.

Tomemos como ejemplo el siguiente circuito:

De acuerdo a este y teniendo en cuenta la ley de Ohm, podemos definir el Voltaje de salida de la
siguiente forma:

Tengamos en cuenta que a la hora de simular el circuito, puede ser diseñado de la siguiente
forma.
Partiendo de lo anterior, diseñe un divisor de voltaje donde una de las resistencias sea fija y la
otra sea una fotorresistencia y al estar alimentado con 5V, si está de noche encienda un LED
conectado al voltaje de salida y si es de día éste permanezca apagado.

a. Asuma un valor de 1MΩ en condiciones de oscuridad y de 120Ω en condiciones de luz del día
(Tenga en cuenta que en el laboratorio debe medir estos valores con ayuda del multímetro).

b. Realice el diagrama del circuito y simule el mismo teniendo en cuenta los dos valores de
resistencia dados en el punto anterior.

c. Calcule la corriente máxima consumida por el circuito.

d. Enuncie por lo menos 3 aplicaciones en las que pueda ser empleado el circuito.
 CONCLUSIONES

Se ha logrado identificar y aplicar las leyes correspondientes al manejo de resistencias totales,

parciales, voltajes y en general a las leyes de Ohm y Kirchhoff.

Se ha podido afianzar el uso de herramientas informáticas de simulación de circuitos por

medio del desarrollo de laboratorios por software y sus cálculos implícitos de simulación.

Se han observado que en los circuitos en serie la corriente que circula se mantiene constante
pero el voltaje cambia disminuyendo cada vez que atraviesa un elemento resistivo.

Se pudo observar de los circuitos paralelos que el valor del voltaje no varía en cada una de las
ramas del circuito pero el amperaje pasa a través de cada rama con un valor inversamente
proporcional a la resistencia de los elementos que se encuentran en esta.

Se ha logrado la identificación de los instrumentos y dispositivos electrónicos participantes del

proceso de creación de circuitos correspondientes a las prácticas de laboratorios de física
electrónica.

Con la realización de este trabajo, se facilita la apropiación de conceptos relacionados con la

electricidad, base de la electrónica y de los fenómenos que a diario se observan en la vida
cotidiana, a la vanguardia con los avances tecnológicos y de mejorar las condiciones y desarrollo
humano.
 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA

Circuitos Eléctricos. Conceptos Básicos de Electricidad. [Videos]. Disponible en

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/100414/OVA%20-%20Circuitos%20Electricos/

Guía de Actividades y Rubrica de Evaluación Física Electrónica.

López Rodríguez. (Victoriano). Teoría de Circuitos y Electrónica. España: UNED - Universidad

Nacional de Educación a Distancia, 2013. : ProQuest ebrary. Web. 23 October 2015. Disponible
en http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?docID=10803813&ppg=19

Mijarez, C. R. (2014). Electrónica. ( pp 1-22 )  México: Larousse - Grupo Editorial Patria.
Disponible en http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?
docID=11013154&ppg=23

Módulo de Física Electrónica

Kyk. (2015). Curso de Electricidad General. La Ley de Ohm, Circuito Serie, Paralelo, Mixto y despeje de
fórmulas. 21 de Marzo 2016, [Videos] de Facebook Sitio web:

https://www.facebook.com/pages/Kykmul...

Y YouTube sitio web: https://youtu.be/3t2X_Q752n8

Tutorial Version Circuit Maker Student. Simulador. C:/CM60S/UNTITLED.CKT100%(1)

Yenka Electrónica. Simulador de Electricidad, circuitos, componentes y esquemas. Mac OSX o

Windows XP. Disponible en www.yenka.com