3. Circuitos con resistencias

Note

Esto forma parte del laboratorio de electrónica LabsLand documentación para educadores que utilicen LabsLand Hive. Si desea utilizar este laboratorio en clase, consulte:ref:use_this_laboratory.

El laboratorio remoto de electrónica analógica dispone de un juego de 4 resistencias (2 resistencias de 1kΩ y 2 resistencias de 10kΩ) para construir todas las configuraciones disponibles.

La elección de estos dos valores no se ha hecho bajo criterios especiales. El laboratorio utiliza componentes reales que se colocan en la matriz de conmutación, que es un conjunto de tarjetas que se encarga de implementar las conexiones físicas entre los componentes y con los instrumentos, por lo que dispone de un espacio disponible limitado. Por lo tanto, no es posible proporcionar todos los valores de resistencias disponibles en el en el mercado.

Aun así, el resultado de aprendizaje de estos circuitos es experimentar con diferentes configuraciones (serie, paralelo) y experimentar con la Ley de Ohm. Consideraciones para experimentar con la Ley de Ohm:

  1. En estos circuitos, la única fuente de alimentación disponible es +-5VDC.

  2. El circuito siempre debe estar conectado a tierra.

  3. Las medidas de tensión están disponibles en todos los nodos de los circuitos.

  4. Medidas de corriente: debido al espacio limitado en la matriz de conmutación y a la naturaleza de esta medida, sólo se permiten medidas de corriente al principio de cada rama del circuito y delante del primer componente de esta rama 1.

3.1. Experimentos con asociaciones de resistencia

Como se ha indicado anteriormente, hay que tener en cuenta las siguientes consideraciones cuando trabajamos con resistencias:

  1. Sólo se pueden utilizar simultáneamente 2 resistencias de 1k y 2 resistencias de 10k.

  2. Se puede hacer cualquier combinación posible. Los circuitos que se dan a continuación son sólo una serie de ejemplos.

3.1.1. Circuitos en serie

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Fig. 3.1.1 2 resistencias de 1kΩ en serie: circuito.

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Fig. 3.1.2 2 resistencias de 1kΩ en serie: implementación. | Download this circuit

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Fig. 3.1.3 1 resistencia de 1kΩ en serie con 2 resistencias de 10kΩ: circuito.

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Fig. 3.1.4 1 resistencia de 1kΩ en serie con 2 resistencias de 10kΩ: implementación. | Download this circuit

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Fig. 3.1.5 2 resistencias de 1kΩ en serie con 2 resistencias de 10kΩ: circuito.

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Fig. 3.1.6 2 resistencias de 1kΩ en serie con 2 resistencias de 10kΩ: implementación. | Download this circuit

Recuerde que los componentes son reales, por lo que sus valores, según el fabricante tienen cierta tolerancia. Por eso, por ejemplo, en el circuito descrito en Fig. 3.1.1, el valor medido no es exactamente 2kΩ sino 2,021kΩ Si se miden los valores de las resistencias de 1k disponibles se miden, sus valores son aproximadamente 986,5Ω y 988,2Ω por lo tanto el equivalente en paralelo no es exactamente 2kΩ.

3.1.2. Circuitos en paralelo

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Fig. 3.1.7 2 resistencias de 1kΩ en paralelo: circuito.

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Fig. 3.1.8 2 resistencias de 1kΩ en paralelo: implementación. | Download this circuit

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Fig. 3.1.9 2 resistencias de 1kΩ en paralelo con una de 10kΩ: circuito.

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Fig. 3.1.10 2 resistencias de 1kΩ en paralelo con una de 10kΩ: implementación. | Download this circuit

_images/resistors_parallel_1k_10k_1k_10k_circuit.png

Fig. 3.1.11 2 resistencias de 1kΩ en paralelo con 2 resistencias de 10kΩ: circuito.

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Fig. 3.1.12 2 resistencias de 1kΩ en paralelo con 2 resistencias de 10kΩ: implementación. | Download this circuit

Como en el caso de la asociación en serie de resistencias, se pueden conectar en el orden deseado, recordando que se pueden utilizar como máximo 2 resistencias de 1kΩ y 2 resistencias de 10kΩ a la vez.

3.1.3. Circuitos en serie y paralelo

El laboratorio de electrónica analógica a distancia también permite crear circuitos que combinan asociaciones en serie y en paralelo. He aquí algunos ejemplos.

_images/resistors_series_parallel_1k_10k_10k_circuit.png
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Fig. 3.1.13 Ejemplo de serie y paralelo | Download this circuit

_images/resistors_series_parallel_10k_10k_1k_1k_circuit.png
_images/resistors_series_parallel_10k_10k_1k_1k_breadboard_multimeter.png

Fig. 3.1.14 Ejemplo de serie y paralelo | Download this circuit

_images/resistors_series_parallel_10k_p10k_1k_1k_circuit.png
_images/resistors_series_parallel_10k_p10k_1k_1k_breadboard_multimeter.png

Fig. 3.1.15 Ejemplo de serie y paralelo | Download this circuit

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Fig. 3.1.16 Ejemplo de serie y paralelo | Download this circuit

3.2. Experimentos con la Ley de Ohm

En este conjunto de experimentos, podemos utilizar los mismos circuitos construidos en el apartado anterior, alimentándolos con una tensión continua y luego, podemos medir la caída de tensión en cualquier punto del circuito. Es decir, podemos crear circuitos con combinaciones de hasta 4 resistencias (2 de 1kΩ y 2 de 10kΩ) como queramos.

También podremos medir sobre el circuito las corrientes que circulan por cada rama. Recuerda que para realizar esta medida hay que colocar el polímetro al principio de cada rama a medir, delante del primer componente de la rama como muestra el ejemplo en Fig. 3.2.1.

_images/resistors_series_parallel_ohms_diagram.png

Fig. 3.2.1 Ejemplo de medición de corriente. Véanse las figuras siguientes.

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Fig. 3.2.2 Realización de las mediciones en el punto A | Download this circuit

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Fig. 3.2.3 Realización de las mediciones en el punto B | Download this circuit

_images/ohms_law_circuit_c_breadboard_multimeter.png

Fig. 3.2.4 Realización de las mediciones en el punto C | Download this circuit

Esto es todo en Circuitos con resistencias. Continúa en Circuitos con diodos.