Tecnológico Nacional de México Campus Apizaco

Ingeniería Industrial

Unidad 1

Práctica de laboratorio 1: Circuitos eléctricos

Materia: Electricidad y Electrónica Industrial

Profesora: María Guadalupe López Robles

Nombre de los integrantes:

Nancy Leal Hernández
Leonardo Pelcastre Gutiérrez
Ángel Hassan Palma Maldonado
Victoria Gutiérrez Taboada
León David García Regnier

Fecha de realización: 29 de febrero del 2024

 Objetivo

El objetivo de este proyecto es diseñar, construir y analizar diferentes

configuraciones de circuitos eléctricos utilizando resistencias en serie y en
paralelo, junto con la implementación de un circuito para encender un LED.
Para cada configuración, se realizaron cálculos teóricos de corriente (I) y voltaje
(V), seguidos de mediciones experimentales para validar los resultados. Además,
se mostrará la lectura de los valores de las resistencias utilizando el código de
colores estándar.
El propósito es comprender el comportamiento de estos circuitos y comparar los
resultados teóricos con los prácticos para verificar la precisión del diseño.

Introducción
La electricidad es una fuerza fundamental en la naturaleza que se manifiesta a
través de la interacción entre cargas eléctricas. En los circuitos eléctricos, esta
energía se utiliza para realizar diversas tareas, desde encender una bombilla
hasta alimentar dispositivos electrónicos sofisticados. Para comprender
completamente el funcionamiento de los circuitos eléctricos, es fundamental tener
un conocimiento sólido de los conceptos básicos de la electricidad, incluyendo el
voltaje, la corriente eléctrica, la potencia, la carga eléctrica y la ley de Ohm,
conocimientos sobre ciertos materiales que se ocupan en los circuitos eléctricos y
su utilización como también sus debidas medidas y precauciones de uso.
El voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos en un circuito. Se
mide en voltios (V) y representa la fuerza que impulsa la corriente eléctrica a
través de un conductor. La relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia en
un circuito está gobernada por la ley de Ohm.
La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica a través de un conductor en un
período de tiempo dado. Se mide en amperios (A) y es fundamental para la
transmisión de energía en un circuito. La corriente fluye desde el punto de mayor
potencial eléctrico (positivo) al punto de menor potencial (negativo). La corriente
puede ser continua (CC), donde el flujo de electrones es constante en una
dirección, o alterna (CA), donde el flujo cambia de dirección periódicamente.
La potencia eléctrica es la cantidad de trabajo realizado por la corriente eléctrica
en un circuito y se mide en vatios (W). La potencia se calcula multiplicando el
voltaje por la corriente (P = V • I) y es una medida de la cantidad de energía que
se transfiere o consume en un período de tiempo determinado.
La carga eléctrica es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un
circuito y se mide en coulombs (C). La corriente eléctrica es el flujo de esta carga
a través de un conductor. La relación entre la corriente eléctrica y la carga
eléctrica está determinada por el tiempo, según la fórmula Q = I • t, donde "Q" es
la carga eléctrica, "I" es la corriente eléctrica y "t" es el tiempo.

LED (Diodo Emisor de Luz): Los leds se utilizan comúnmente en dispositivos

electrónicos para indicar el estado de encendido/apagado o para proporcionar
iluminación. Para determinar el voltaje de un LED según su color, puedes seguir
esta guía general:
1. LEDS de baja potencia:

Protoboard: Placa de plástico con orificios y contactos metálicos que permiten

conectar componentes electrónicos temporalmente para realizar pruebas y
prototipos de circuitos electrónicos.
Caimanes: Clips de cocodrilo o pinzas de cocodrilo utilizadas para conectar
componentes electrónicos entre sí o a otros dispositivos de prueba de manera
temporal.
Puentes electrónicos: Dispositivos utilizados para medir resistencias
desconocidas o para ajustar circuitos. Permiten comparar dos resistencias
desconocidas o una resistencia desconocida con una conocida para determinar su
valor.
Resistencias: Componentes electrónicos
diseñados para limitar el flujo de corriente
en un circuito eléctrico. Se utilizan para
controlar la corriente, dividir el voltaje,
ajustar la ganancia y proporcionar
retroalimentación en circuitos electrónicos.
Para determinar el valor de una resistencia:
Código de colores: Este código consta de
bandas de colores que representan dígitos
numéricos y un multiplicador. Consulta una tabla de códigos de colores de
resistencias para interpretar el valor de la resistencia en ohmios.
Medición con un multímetro: Conecta las puntas de prueba del multímetro a los
extremos de la resistencia y lee el valor en la pantalla del multímetro.

Multímetro: También conocido como tester o voltímetro, es una herramienta de

medición eléctrica que combina varias funciones en un solo dispositivo, como
medir voltaje, corriente y resistencia en un circuito eléctrico. Los multímetros
pueden ser analógicos o digitales y son fundamentales en la depuración y el
diagnóstico de problemas en circuitos electrónicos. Se puede medir dependiendo
la necesidad:
● Medición de voltaje: Conecta las puntas de prueba del multímetro en
paralelo con el componente o los puntos de interés en el circuito para medir
el voltaje.
 ● Medición de corriente: Para medir la corriente, conecta el multímetro en
serie con el componente o el tramo del circuito donde deseas medir la
corriente.
● Medición de resistencia: Utiliza el modo de resistencia en el multímetro para
medir la resistencia de componentes como resistencias, potenciómetros o
incluso cables.
En todas las actividades mencionadas, es importante seguir los procedimientos de
seguridad y utilizar el equipo adecuado para evitar lesiones personales y daños en
los componentes electrónicos.
La ley de Ohm establece la relación entre el voltaje (V), la corriente (I) y la
resistencia (R) en un circuito eléctrico. Matemáticamente, se expresa como V =
I•R, donde "V" es el voltaje, "I" es la corriente y "R" es la resistencia del conductor.
Esta ley es fundamental para comprender cómo cambia la corriente en respuesta
a cambios en el voltaje y la resistencia en un circuito.
Resistencias en Serie: Cuando las resistencias están conectadas una después de
la otra en un circuito, se dice que están en serie. La resistencia total en un circuito
en serie es la suma de todas las resistencias individuales (R_total = R1 + R2 + ...
+ Rn). La corriente a través de cada resistencia es la misma, mientras que el
voltaje total se divide entre las resistencias según su valor.
Resistencias en Paralelo: Cuando las resistencias están conectadas entre dos
puntos comunes en un circuito, se dice que están en paralelo. La resistencia total
en un circuito en paralelo se calcula de manera inversa a las resistencias
individuales (1/R_total = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn). La corriente total se divide entre
las resistencias según su inversa, mientras que el voltaje a través de cada
resistencia es el mismo.
Cálculos y Mediciones: Para los circuitos con resistencias en serie, en paralelo, y
combinaciones de ambos, se realizarán cálculos teóricos de corriente (I) y voltaje
(V) utilizando las fórmulas mencionadas anteriormente. Además, se realizaron
mediciones experimentales utilizando equipos de laboratorio adecuados, como
multímetros, para validar los resultados teóricos y verificar la precisión del diseño
del circuito. Para el circuito que involucra un LED, se realizan cálculos para
determinar la resistencia adecuada que limite la corriente a través del LED y evitar
daños. También se realizarán mediciones para verificar el funcionamiento del
circuito y la iluminación del LED.
En este proyecto, desarrollamos las siguientes configuraciones de circuitos
eléctricos:

a) Resistencias en serie, donde varias resistencias se conectan secuencialmente,

aumentando la resistencia total del circuito. Realizamos cálculos teóricos y
mediciones experimentales para comprender cómo afecta esto a la corriente y al
voltaje en el circuito.
b) Resistencias en paralelo, donde varias resistencias se conectan en ramas
paralelas, lo que reduce la resistencia total del circuito. Nuevamente, llevamos a
cabo cálculos y mediciones para analizar el efecto en la corriente y el voltaje.
c) Circuito con una resistencia en serie alimentada por un voltaje específico.
Calcularemos la corriente y el voltaje en el circuito, además de realizar medidas
para validar nuestros cálculos.
d) Circuito con resistencias en serie y paralelo alimentado por un voltaje.
Realizaremos cálculos y mediciones para comprender cómo se distribuye la
corriente y el voltaje en las diferentes ramas del circuito.
e) Por último, implementaremos un circuito para encender un LED, considerando
los cálculos necesarios para determinar la resistencia requerida y realizando
mediciones para verificar su funcionamiento. En cada configuración de circuito,
también mostraremos cómo interpretar el valor de las resistencias utilizando el
sistema de codificación de colores estándar. Este proyecto nos permitirá aplicar
los principios fundamentales de la electricidad en la práctica, profundizando
nuestra comprensión de los circuitos eléctricos y su funcionamiento.
 Material y equipo a utilizar

● Protoboard
● Resistencias
● Pinzas caimán
● Leds
● Multímetro
● Fuente de poder variable de corriente directa
● Cable Dupont
● Cable jumper
Diseño del circuito, Implementación del circuito en el proto y mediciones:
CIRCUITO No. 1

CIRCUITO No. 2
CIRCUITO No. 3

CIRCUITO No. 4
CIRCUITO No. 5
 Observaciones
CIRCUITO No. 1
Como lo podemos observar en la elaboración del circuito teórico al igual que en la
elaboración del circuito práctico podemos notar que en la implementación de las
resistencias en el protoboard su valor cambia ya que la corriente ha cambiado su
valor como en este caso la variación de los valores que ha tenido en las
resistencias de los voltajes como en la de los valores iniciales.
CIRCUITO No. 2
En el circuito número 2 observamos que hay 3 resistencias conectadas en
paralelo, en los cálculos del diseño tuvimos que sacar el valor de la resistencia
total ocupando la fórmula y una vez obtenida la resistencia total la ocupamos para
obtener el valor de la intensidad del circuito y por último calculamos los valores de
voltaje en cada resistencia. Usando el Multímetro podemos concluir que los
cálculos fueron correctos.
CIRCUITO No. 3
Como podemos observar en este circuito se conectaron 3 resistencias en serie,
todas con un valor distinto, lo que hicimos fue crear el circuito en el protoboard
para poder medir todos los valores correspondientes, tales como, voltaje, corriente
y resistencias. Una vez realizado el circuito pudimos observar que los valores
varean un poco a consideración del diseño del mismo, pero se encuentran dentro
del mismo rango.
CIRCUITO No. 4
En el circuito 4 el diseño consiste en la conexión de 3 resistencias en paralelo
cada una con un valor distinto, para poder calcular hay que tener en cuenta la
fórmula de los circuitos en paralelo. En el diseño calculamos el valor de cada
resistencia y la intensidad del circuito. A la hora de comprobar con el Multímetro
pudimos observar y llegar a la conclusión de que nuestros cálculos fueron casi
exactos, ya que, los valores variaron por muy poco.
CIRCUITO No. 5
En este último circuito observamos que hay un valor nuevo el cual es un LED
(diodo emisor de luz) y a su vez dos resistencias con valores distintos. Para poder
calcular el valor de la intensidad tenemos que restar el valor del LED al voltaje y lo
dividimos entre el valor de todas las resistencias, el otro calculo que realizamos
fue el valor del voltaje en cada resistencia. En el Multímetro los valores varean un
poco con respecto al diseño, pero está dentro del rango.
 Conclusión
A manera de conclusión me gustaría denotar el gran impacto que ha tenido esta
materia en mi formación profesional y de igual forma el poder resaltar que la
elaboración de un circuito desde la parte teórica que son los cálculos algebraicos
con los voltajes, resistencias, LEDS, etc. Hasta la parte práctica que es la
elaboración del mismo con los materiales solicitados con las cantidades acordadas
es una experiencia la cual contribuye mucho a mi perfil profesional.
Dichos elementos prácticos y teóricos se complementan el uno con el otro ya que
si bien podemos hacer las cosas por hacer en la práctica uno nunca podrá hacer
la parte práctica sin la parte teórica ya que uno mismo o el equipo pueden elaborar
los cálculos y los circuitos, pero sin la parte práctica uno como va a estar seguro
de si sus cálculos son correctos.
O por otro lado uno puede poner resistencias, LEDS, y una carga de voltios en un
protoboard, pero como va a saber qué cantidad de energía requiere para funcionar
o como colocar uno con otro para poder llevar a cabo la carga eléctrica del mismo
y lograr que no se queme o que no le falte corriente si no el poder lograr una
química perfecta entre los circuitos con su teoría y su práctica.
Cabe recalcar también que cada elaboración de los circuitos hechos en el
laboratorio tuvo cierto nivel de complejidad no solo por el tema de la practica en la
corriente al igual que si las resistencias estaban bien conectadas al protoboard, si
no también influyó mucho la parte de si estábamos calculando correctamente el
voltaje en el multímetro al igual que la utilización de los caimanes por si es que
estos no pasaban el voltaje correcto para poder calcular los voltios en el
multímetro y su corriente en base al protoboard.
A nosotros como alumnos se nos hizo un poco difícil, aunque desafiante el hecho
de tener que calcular los voltajes correctos en las resistencias adecuadas para
poder obtener el voltaje necesario para incluso prender un simple foco LED.
 Cuestionario
¿Qué es el voltaje?
El voltaje es la magnitud con el cual cuenta el potencial eléctrico entre dos puntos
determinados, también lo podemos definir como el trabajo por unidad de carga
eléctrica que ejerce sobre una partícula un campo eléctrico. Un claro ejemplo lo
llevamos en clase con los circuitos
¿Qué es un protoboard/placa de pruebas?
Es una placa de pruebas en los que se pueden insertar elementos electrónicos y
cables con los que se arman circuitos sin la necesidad de soldar ninguno de los
componentes, estas tienen orificios conectados entre sí por medio de pequeñas
láminas metálicas. En dicha placa llevamos a cabo los circuitos elaborados en
clase para poder entender mejor las corrientes
¿Para qué sirve una resistencia en un circuito?
Las resistencias son componentes electrónicos que resisten el flujo de electricidad
en un circuito. Sirven para ajustar la corriente y el voltaje, de esta forma podemos
llevar a cabo los circuitos de una forma correcta y eficiente sin dañar ningún
equipo eléctrico
¿Qué es un circuito paralelo?
Es una conexión de dispositivos eléctricos (como las resistencias o las bobinas)
los cuales son colocados de manera que sus terminales de entrada y salida,
coincidan entre sí. Sin llegar a dañar los equipos obteniendo un resultado exitoso
¿Qué es un circuito en serie?
Es un tipo de circuito eléctrico el cual tiene un único camino para la corriente, que
debe alcanzar a todas las terminales conectadas en la red, este mismo conecta
los puntos de salida con el de entrada del siguiente.
¿Qué es un circuito eléctrico?
Son una serie de elementos conectados entre sí mediante los cuales las corrientes
eléctricas pueden fluir sin problema alguno y mediante los cuales el movimiento de
electrones puede ser estable, son circuitos cerrados normalmente, aunque
siempre podemos interrumpir el paso de la corriente mediante un interruptor,
pulsador u otro elemento del circuito tal como lo hemos hecho en clase en base a
los diversos circuitos
¿Qué es un circuito mixto?
Es aquel circuito en el que las conexiones en serie y en paralelo son combinadas
sin llegar a alterar a ninguna. En un ejemplo claro podemos denotar que no todas
las lámparas van a alumbrar igual. La que está en serie será la que más alumbre,
ya que por ella circula toda la intensidad.
¿Para qué necesitamos saber el voltaje en un circuito?
En los circuitos el voltaje mide la cantidad de energía por carga que se puede
realizar y representa, habitualmente, la capacidad que tenemos de manipular el
circuito para obtener una cierta intensidad de corriente.
¿Para qué sirve un multímetro?
Es un instrumento utilizado para medir dos o más valores eléctricos,
principalmente los voltios involucrados en un circuito, la corriente (amperios) y
resistencia (ohmios).
¿Qué es un LED?
Un LED es un diodo emisor de luz, es decir, que este mismo emite luz al ser
implementado en un circuito por una corriente eléctrica. Los diodos son unos de
los dispositivos electrónicos fundamentales. En el LED diferenciamos sus patitas
ya que la patilla más larga es la positiva y la patilla menos larga es la negativa.