Informe del laboratorio 2

INFORME DEL LABORATORIO
RIVEROS GUERRERO JHOJAN ARLEY
TRUJILLO VANEGAS MAIRA YESENIA
GRUPO 14
BOGOTA D.C.
IED OEA
2014

INTRODUCCION
En nuestro entorno reconocemos múltiples y diferentes fenómenos que se desarrollan
naturalmente y son analizados por el ser humano, para lograr comprender las
características del universo que habitamos. El ser humano tiene una característica de
querer conocer cada vez más como lo es la curiosidad, capacidad que debe ser
alimentada de manera constante por el humano y que de algún modo brindara
profundidad en el conocimiento de cada uno.
Recopilando el tema tratado anteriormente el universo tiene muchos detalles que han de
ser analizados e incluso descubiertos por el ser humano entre estos se encuentra la
electricidad, propiedad natural del universo pero que tuvo que ser descubierta por algún
humano. Este campo que nombramos electricidad es bastante amplio y habla de muchos
aspectos a la vez, para introducirnos y comprender este mundo debemos poseer
conocimientos básicos acerca de esta perspectiva para analizar algún fenómeno físico;
para poder entender todo esta largo y extenso mundo de saber y conocimiento es
necesario tener unas bases en los conocimientos es decir, poseer un básico conocimiento
de las cosas más sencillas tratadas en este mundo de la electricidad, es aquí donde este
trabajo toma importancia, ya que se habla de conocimientos en dicha ciencia.
En conclusión este trabajo brinda una perspectiva breve del análisis de la señal de ondas
que corresponden a la magnitud de voltaje teniendo en cuenta la alteración que este tiene
debido a la influencia del comportamiento de los diodos.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Comprender tanto teóricamente como gráficamente el comportamiento de una señal de
voltaje de entrada y salida, teniendo en cuenta el comportamiento de los diodos participes
en un circuito.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Indagar de forma profunda los diversos conceptos implicados en dicha
práctica de laboratorio.
 Analizar las diferentes variables para así lograr conclusiones acerca de
estas.
 Interpretar las gráficas mostradas en la práctica del laboratorio logrando
entender cómo se comporta el voltaje en el circuito.
 Reconocer los distintos tipos de señales que existen y saber las
características de cada una.
 Aprender la importancia de los diodos y su comportamiento en los
diferentes circuitos en los cuales este pueda estar presente.

MARCO TEORICO
Resistencia
La resistencia eléctrica de un componente o aparato del circuito se define
como la proporción entre el voltaje aplicado y la intensidad de corriente
eléctrica que fluye a su través:
Si la resistencia es constante sobre un considerable rango de voltajes,
entonces se puede usar la ley de Ohm, I = V/R, para predecir el
comportamiento del material. Aunque la definición de arriba se aplica para
voltajes e intensidades de corriente continua (DC), se mantiene la misma
definición para aplicaciones AC sobre resistores.
Ya sea que un material obedezca o no la ley de Ohm, su resistencia se puede describir en
términos de la resistividad de la materia constituyente. La resistividad y por tanto la
resistencia es dependiente de la temperatura. Sobre rangos medibles de temperatura,
esta dependencia, se puede predecir a partir del coeficiente de resistividad de
temperatura.
La resistencia eléctrica es una propiedad que tienen los materiales de oponerse al paso
de la corriente. Los conductores tienen baja resistencia eléctrica, mientras que en los
aisladores este valor es alto. La resistencia eléctrica se mide en Ohm (Ω).
El elemento circuital llamado resistencia se utiliza para ofrecer un determinado valor de
resistencia dentro de un circuito.
Resistencia de un conductor
La resistencia de un material es directamente proporcional a su longitud e inversamente
proporcional a su sección. Se calcula multiplicando un valor llamado coeficiente de
resistividad (diferente en cada tipo de material) por la longitud del mismo y dividiéndolo
por su sección (área).

ρ = Coeficiente de resistividad del material
l = Longitud del conductor
s = Sección del conductor
Además de los conductores y los aisladores encontramos otros dos tipos de elementos:
los semiconductores y los superconductores. En los semiconductores el valor de la
resistencia es alto o bajo dependiendo de las condiciones en las que se encuentre el
material, mientras que los superconductores no tienen resistencia.
Voltaje:
Voltaje y voltio son términos en homenaje a Alessandro Volta, que en 1800 inventara la
pila voltaica y la primera batería química.
El voltaje es un sinónimo de tensión y de diferencia de potencial. En otras palabras, el
voltaje es el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una
partícula para que ésta se mueva de un lugar a otro. En el Sistema Internacional de
Unidades, dicha diferencia de potencial se mide en voltios (V), y esto determina la
categorización en “bajo” o “alto voltaje”.
Un voltio es la unidad de potencial eléctrico, fuerza electromotriz y voltaje. Algunos
voltajes comunes son el de una neurona (75 mV), una batería o pila no recargable alcalina
(1,5 V), una recargable de litio (3,75 V), un sistema eléctrico de automóvil (12 V), la
electricidad en una vivienda (230 en Europa, Asia y África, 120 en Norteamérica y 220
algunos países de Sudamérica), el riel de un tren (600 a 700 V), una red de transporte de
electricidad de alto voltaje (110 kV) y un relámpago (100 MV).
El término “alto voltaje” caracteriza circuitos eléctricos en los cuales el nivel de voltaje
usado requiere medidas de aislamiento y seguridad. Esto ocurre, por ejemplo, en
sistemas eléctricos de alto nivel, en salas de rayos X, y en otros ámbitos de la ciencia y
la investigación física. La definición de “alto voltaje” depende de las circunstancias, pero
se consideran para determinarlo la posibilidad de que el circuito produzca un “chispazo”
eléctrico en el aire, o bien, que el contacto o proximidad al circuito provoque un shock
eléctrico. Un shock eléctrico de magnitud aplicado a un ser humano u otros seres vivos
puede producir una fibrilación cardíaca letal. Por ejemplo, el golpe de un relámpago en
caso de tormenta sobre una persona a menudo es causa de muerte.
Potencia:
La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo;
es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo
determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).
Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al
hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía
eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara
incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La
electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía

eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por
último, se puede almacenar químicamente en baterías.
La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (Wh), o
en kilovatios-hora (kWh). Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a
la industria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en
kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los aparatos
eléctricos debe figurar junto con la tensión de alimentación en una placa metálica ubicada,
generalmente, en la parte trasera de dichos equipos. En los motores, esa placa se halla
colocada en uno de sus costados y en el caso de las bombillas de alumbrado el dato
viene impreso en el cristal o en su base.
Potencia en corriente continua:
Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en un cierto
instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de
potencialentre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del
dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la corriente y a la tensión. Esto
es,
(1)
Donde I es el valor instantáneo de la intensidad de corriente y V es el valor instantáneo
del voltaje. Si I se expresa en amperios y V en voltios, P estará expresada en watts
(vatios). Igual definición se aplica cuando se consideran valores promedio para I, V y P.
Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la resistencia
equivalente del dispositivo, la potencia también puede calcularse como,
(2)
Recordando que a mayor corriente, menor voltaje.
Intensidad o corriente:
La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de
tiempo que recorre un material. 1
Se debe al movimiento de las cargas
(normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de
Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se
denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de

cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el
electro imán.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es
el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con
el conductor cuya intensidad se desea medir.
Historia:
Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó
el sentido convencional de circulación de la corriente, como un flujo de cargas desde el
polo positivo al negativo. Sin embargo posteriormente se observó, gracias al efecto Hall,
que en los metales los portadores de carga son negativos, electrones, los cuales fluyen en
sentido contrario al convencional. En conclusión, el sentido convencional y el real son
ciertos en tanto que los electrones como protones fluyen desde el polo negativo hasta
llegar al positivo (sentido real), cosa que no contradice que dicho movimiento se inicia al
lado del polo positivo donde el primer electrón se ve atraído por dicho polo creando un
hueco para ser cubierto por otro electrón del siguiente átomo y así sucesivamente hasta
llegar al polo negativo (sentido convencional) es decir la corriente eléctrica es el paso de
electrones desde el polo negativo al positivo comenzando dicha progresión en el polo
positivo.
En el siglo XVIII cuando se hicieron los primeros experimentos con electricidad, sólo se
disponía de carga eléctrica generada por frotamiento (Electricidad Estática) o por
inducción. Se logró (por primera vez, en 1800) tener un movimiento constante de carga
cuando el físico italiano Alessandro Volta inventó la primera pila eléctrica.
Conducción eléctrica
Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el
paso de la electricidad a través del mismo. Los electrones libres, aunque existen en el
material, no se puede decir que pertenezcan a algún átomo determinado.
Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta
desde ese lugar a otro en dicha región. Supongamos que la carga se mueve a través de
un alambre. Si la carga q se transporta a través de una sección transversal dada del
alambre, en un tiempo t, entonces la intensidad de corriente I, a través del alambre es:
Aquí q está dada en culombios, t en segundos, e I en amperios. Por lo cual, la
equivalencia es:
Una característica de los electrones libres es que, incluso sin aplicarles un campo
eléctrico desde afuera, se mueven a través del objeto de forma aleatoria debido a
la energía calórica. En el caso de que no hayan aplicado ningún campo eléctrico,
cumplen con la regla de que la media de estos movimientos aleatorios dentro del

objeto es igual a cero. Esto es: dado un plano irreal trazado a través del objeto, si
sumamos las cargas (electrones) que atraviesan dicho plano en un sentido, y
sustraemos las cargas que lo recorren en sentido inverso, estas cantidades se
anulan.
Cuando se aplica una fuente de tensión externa (como, por ejemplo, una batería)
a los extremos de un material conductor, se está aplicando un campo eléctrico
sobre los electrones libres. Este campo provoca el movimiento de los mismos en
dirección al terminal positivo del material (los electrones son atraídos [tomados]
por el terminal positivo y rechazados [inyectados] por el negativo). Es decir, los
electrones libres son los portadores de la corriente eléctrica en los materiales
conductores.
Si la intensidad es constante en el tiempo, se dice que la corriente es continua; en
caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni disminución
de carga en ningún punto del conductor, la corriente es estacionaria.
Para obtener una corriente de 1 amperio, es necesario que 1 culombio de carga
eléctrica por segundo esté atravesando un plano imaginario trazado en el material
conductor.
El valor I de la intensidad instantánea será:
Si la intensidad permanece constante, en cuyo caso se denota Im, utilizando
incrementos finitos de tiempo se puede definir como:
Si la intensidad es variable la fórmula anterior da el valor medio de la intensidad
en el intervalo de tiempo considerado.
Según la ley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual a la tensión (o voltaje)
dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:
Haciendo referencia a la potencia, la intensidad equivale a la raíz cuadrada de la
potencia dividida por la resistencia. En un circuito que contenga varios
generadores y receptores, la intensidad es igual a:
Donde es el sumatorio de las fuerzas electromotrices del circuito, es la
suma de todas las fuerzas contra electromotrices, es la resistencia

equivalente del circuito, es la suma de las resistencias internas de los
generadores y es el sumatorio de las resistencias internas de los receptores.
Intensidad de corriente en un elemento de volumen: ,
donde encontramos n como el número de cargas portadoras por unidad de
volumen dV; q refiriéndose a la carga del portador; v la velocidad del portador y
finalmente de como el área de la sección del elemento de volumen de conductor
Ley de ohm:
La ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de
un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta
constante es la conductancia eléctrica, que es el inverso de la resistencia eléctrica.
La intensidad de corriente que circula por un circuito dado es directamente proporcional a
la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. Cabe recordar
que esta ley es una propiedad específica de ciertos materiales y no es una ley general del
electromagnetismo como la ley de Gauss,
La ecuación matemática que describe esta relación es:
Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de
potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemens y R es
la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que R en esta relación
es constante, independientemente de la corriente.1
Esta ley tiene el nombre del físico alemán Georg Ohm, que en un tratado publicado en
1827, halló valores de tensión y corriente que pasaba a través de unos circuitos eléctricos
simples que contenían una gran cantidad de cables. Él presentó una ecuación un poco
más compleja que la mencionada anteriormente para explicar sus resultados
experimentales. La ecuación de arriba es la forma moderna de la ley de Ohm.
Esta ley se cumple para circuitos y tramos de circuitos pasivos que, o bien no tienen
cargas inductivas ni capacitivas (únicamente tiene cargas resistivas), o bien han
alcanzado un régimen permanente (véase también «Circuito RLC» y «Régimen transitorio
(electrónica)»). También debe tenerse en cuenta que el valor de la resistencia de un
conductor puede ser influido por la temperatura.
Ley de Kirchhoff:
Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la
energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845
por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica.

Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell,
pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado.
Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica para
hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.
Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que
se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice
que:
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
Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:
La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs
es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.
DIODO
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de
la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa
para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una
pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de
vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es
un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.
De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones:
por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no
conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy
pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que
son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso
inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de
funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.
Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas
termoiónicas constituidos por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal, con
un aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue desarrollado

en1904 por John Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose en
observaciones realizadas por Thomas Alva Edison.
Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen
un filamento (el cátodo) a través del cual circula la corriente, calentándolo por efecto
Joule. El filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al calentarse
emite electrones al vacío circundante los cuales son conducidos electrostáticamente hacia
una placa, curvada por un muelle doble, cargada positivamente (el ánodo), produciéndose
así la conducción. Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones.
Por esa razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacío requerían un tiempo para que
las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban con
mucha facilidad.
CALCULOS Y RESULTADOS
DATOS Y CALCULOS (circuito resistencia)
1. R1 = 220 KΩ 1. D1= 0,7 V
2. R2 = 33KΩ 2. D2 = 0,7 V
INTENSIDAD
I = Ve – Vd1 – Vd2 / R1 + R2
I = 42 – 0,7 - 0,7 / 220000Ω + 33000Ω = 1,60x 10^-4
I = 0,00016 A
I = 0,16mA
VOLTAJE
VR1 = I * R1 = 0,00016 mA * 220000Ω = 35.2 V
VR1 = 0, 35 mV
VR2 = I * R2 = 0,00016 mA * 33000Ω = 0.52mV
POTENCIA
P = VR * I
PR1 = 0, 25 mV * 0,00016 mA = 0,056x10^-3 W = 0,056 mW
PR2 = 0,52 mV * 0,00016 mA = 0,083x10^-3 W = 0,083 mW
DATOS MEDIDOS (circuito diodos)
I = 0,21 mA Ve = 25 V

Vd1 = 1,04 V VR1 = 1,04 mV Ve = 17 V
Vd2 = 1,05 V VR2 = 0,16 mV
DATOS ONDAS (GRAFICAS)
VR1 = 24.8, VR2 = 16.6 I = 0.39 A entrada 7 V en la onda --- 3,5 V por
cuadro
Vd1 = 0,52, Vd2 = 0,5 Vs = Ve – Vd Vs = 7v – 0.7v= 6.3 v
Vs = 6.8 – 0.7 = 6.1 v
GRAFICAS
GRAFICAS SENOSOIDALES (Voltaje de entrada)
(Voltaje de salida)
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 100 200 300 400 500 600
VOLTAJEDEENTRADA
TIEMPO
VOLTAJE DE ENTRADA (t)
-40
-30
-20
-10
0
10
20
0 100 200 300 400 500 600
VOLTAJE DE SALIDA (t)

ANALISIS
En esta práctica de laboratorio se encuentran varios puntos para analizar, puesto que hay
dos tipos de actividades en donde se perciben diferentes conceptos de lo que es la
rectificación, dicha palabra hace referencia al análisis tanto grafico-analítico como
matemático de lo que sucede con el voltaje en los circuitos y de la forma en la que este
transita por el mismo. Al realizar un análisis específicode la primera práctica hay muchos
asuntos de los cuales hablar por ejemplo la posición de los elementos es fundamental
para el correcto funcionamiento del circuito refiriéndonos al diodo, la posición de este
afecta el comportamiento del mismo, puesto que si el positivo del diodo esta con el
positivo del voltaje de entrada se convierte en una pequeña pila en el circuito, y cuando el
negativo del diodo esta con el positivo del voltaje de entrada este se convierte en un corto
circuito o en un circuito abierto. Pero el diodo no es el único elemento cuya posición
afecta al circuito pues también está la batería, elemento que debe ser correctamente
posicionado para un funcionamiento eficiente del circuito, es decir que se debe colocar el
positivo con el negativo y negativo con positivo, para que de este modo la corriente fluyera
por el circuito sin ninguna alteración.
En el segundo circuito nos colocamos en un análisis grafico debido a que observábamos
en el osciloscopio las gráficas que este dibujaba según el tipo de señal que el circuito
recibía, en este caso la señal era senoidal tanto en la salida como en la entrada; lo que se
lo percibía es que la señal de salida era bastante diferente a la señal de entrada ya que se
notaba como la gráfica cambiaba totalmente. Siendo un poco más específicos la primera
grafica ofrece una señal totalmente alterna ya que esta tiene tanto puntos positivos como
negativos es decir que toma ambos sentidos, se veía que era periódica y uniforme debido
a que los espacios en el eje tiempo (t) eran todos iguales mirando el momento en el cual
la trayectoria de la línea trazada pasaba sobre el eje “t”. Mientras que en la gráfica de la
señal de salida se veía como la línea trazada no alcanzaba a recuperarse y era dibujada
con menos uniformidad, lo que quiere decir que de todo el voltaje que el circuito recibe no
es utilizado todo si no una pequeña cantidad de este.
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 100 200 300 400 500 600
VOLTAJE DE SALIDA (t)

CONCLUSIONES
 El diodo tiene diversos modos de comportarse según la condición en la que se
encuentren en relación con el voltaje de entrada.
 Los resultados matemáticos son realizados aplicando las leyes de ohm y Kirchhoff.
 Los resultados de la medición son similares a los de los cálculos matemáticos lo
que indica que estas leyes son muy precisas.
 En ambos laboratorios se evidencia que la corriente es constante y el voltaje tiene
un valor de entrada diferente al de la salida.
 Para ver las formas de las señales de un circuito se utiliza el osciloscopio.
 El segundo laboratorio nos permite analizar gráficamente el comportamiento del
voltaje en el circuito.
 En las gráficas ilustradas en el segundo laboratorio se puede evidenciar el claro
cambio de la señal de entrada a la de salida.
BIBLIOGRAFIA
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/resis.html
http://www.fisicapractica.com/resistencia.php
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elevol.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001601/cap02/Cap2tem1.html
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001601/cap02/Cap2tem2.html
http://www.dte.uvigo.es/recursos/potencia/ac-dc/archivos/diodo.htm

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