5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
FSICA ELECTRNICA
LABORATORIOS
PRACTICA NO. 1: NATURALEZA DE LA ELECTRICIDADPRACTICA NO. 2: CIRCUITOS ELECTRONICOS
PRACTICA NO. 3: LEYES DE LOS CIRCUITOS ELECTRICOSPRACTICA NO. 4: COMPONENTES ELECTRONICOS
PRACTICA NO. 5: ELECTRONICA DIGITAL
TUTOR VIRTUAL:
FREDDY REYNALDO TELLEZ ACUA
TUTOR DE PRCTICA:
JOAN SEBASTIAN [email protected]
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
Contenido
FSICA ELECTRNICA 1INTRODUCCIN 3OBJETIVOS 4GENERAL 4ESPECFICOS 4PRACTICA NO. 1 NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD 5PRACTICA NO. 2 CIRCUITOS ELCTRICOS 9PRACTICA NO. 3 LEYES DE LOS CIRCUITOS ELCTRICOS 12PRACTICA NO. 4 COMPONENTES ELECTRNICOS 17PRCTICA 5 ELECTRNICA DIGITAL 23
CONCLUSIONES 34BIBLIOGRAFA 35
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
INTRODUCCIN
Mediante el siguiente trabajo realizamos la apropiacin textual y documentamos
las prcticas realizadas del curso de Fsica Electrnica. Se establecen los
conceptos, electricidad y electrnica realizando cada una de las cinco prcticas de
laboratorio, de acuerdo a la rbrica establecida.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
OBJETIVOS
GENERALIdentificar las magnitudes elctricas de mayor inters para el desarrollo del curso,
por medio del trabajo con dispositivos electrnicos bsicos.
comprender el funcionamiento de los dispositivos electrnicos, sus limitaciones y
aplicabilidad, procurandose desarrollar nuestra capacidad de anlisis,
diferenciando nuestras funciones de las de un tcnico. Adems obtener las bases
para poder incursionar en la investigacin cientfico- tecnolgica, para insertarnos
en un mundo en continuo cambio en el desarrollo tecnolgico y poder aplicar
nuestros conocimientos al diseo, operacin o construccin de nuevos sistemas
de comunicacin, control o computacin o adaptarlos a cualquier demanda
ESPECFICOSReconocer los principales equipos del laboratorio e identificar las magnitudeselctricas de mayor inters para el desarrollo del curso, por medio del trabajocon dispositivos electrnicos bsicos.
Conocer el funcionamiento y aplicacin del componente ms utilizado dentrode los circuitos elctricos, la resistencia elctrica o resistor. Tambin seemplear el cdigo de colores para la identificacin de su valor hmico.
Verificar las principales caractersticas elctricas de los Circuitos Serie yParalelo por medio de la experiencia en el Laboratorio. Tambin se pretendecomprobar el planteamiento terico de la Ley de Ohm y de las Leyes deKirchhoff en los circuitos en estudio.
Conocer el funcionamiento general y la principal aplicacin de tres de loscomponentes electrnicos ms utilizados dentro de los circuitos y equiposelectrnicos de hoy en da.
Conocer el funcionamiento de las compuertas lgicas y su aplicacin en elcampo de los circuitos combinacionales. Tambin se pretende identificar al Flip- Flop como componente base del almacenamiento digital.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
PRACTICA NO. 1 NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD
1. Identifique los dispositivos electrnicos y el equipo de laboratorio que usar en
la prctica. Realice una grfica de las conexiones internas del protoboard y del
multmetro que va a utilizar, destacando principalmente las magnitudes y las
escalas de medicin.
PROTOBOARD Y SUS CONEXIONES INTERNAS
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
Led
Magnitudes: Amperios,voltios y ohmios.
Las medidas puedenrealizarse paracorriente continua oalterna.
Sus escalas son 0,1:1; 20; y 200.
MULTMETRO
Fuente de alimentacin
Cables de conexin
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
2. Medicin de voltaje continuo o DC. Conecte la fuente de alimentacin y mida su
voltaje DC de salida con el multmetro. Solicite al tutor la informacin relacionada
con la escala adecuada, la ubicacin de los terminales de medicin y la forma de
medir voltaje. (El voltaje se mide en paralelo con el elemento).
GRAFICO: Realizando la medicin de una pila dedo obtenemos un resultado de
1,65 voltios.
3. Medicin de la resistencia elctrica. Solicite al tutor el valor terico de la
resistencia a utilizar en la experiencia y proceda a medir esta magnitud con el
multmetro. Si requiere informacin sobre la escala adecuada, la ubicacin de los
terminales de medicin y la forma de medir la resistencia elctrica (la resistenciaelctrica se mide en paralelo con el elemento), no dude en consultar a su tutor.
RESISTENCIAS
Marrn: 1; Rojo: 2; Negro; 0; Dorado: 5%
= 100 * 5% (10595)
GRAFICO: La resistencia de 100 ohmios, al medirla como resultado obtenemos
98,1 ohmios.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
4. Construya, con ayuda de su tutor, el siguiente circuito en el protoboard.
5. Mida el voltaje DC en cada elemento:
Salida = 5 voltiosPosterior al paso por las resistencias =4.6 VDC
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
PRACTICA NO. 2 CIRCUITOS ELCTRICOS
1. Identifique los componentes electrnicos y el equipo de laboratorio que utilizar
en esta prctica: Resistencia de 120 , y 100 ; Potencimetro de 10K; 1 DiodoLed; Fuente de alimentacin; Protoboard; Multmetro; Cables de coexin.
2. Encuentre el valor nominal y la tolerancia de cada resistencia fija.
3. Mida con el multmetro el valor de cada resistencia y verifique que se encuentre
dentro de los lmites de tolerancia.
4. ARREGLO DE RESISTENCIAS EN SERIE. Realice en el protoboard un arreglo
de 3 resistencias en serie. Calcule el valor de la resistencia equivalente y tome el
dato experimental con el multmetro.
GRAFICO
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
5. ARREGLO DE RESISTENCIAS EN PARALELO. Realice en el protoboard un
arreglo de 3 resistencias en paralelo. Calcule el valor de la resistencia equivalente
y tome el dato experimental con el multmetro.
GRAFICO
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
6. FUNCIONAMIENTO DEL POTENCIMETRO. Identifique los terminales del
potencimetro y mida los valores de resistencia entre ellos.
GRAFICO
Terminal derecho: 222 Terminal central: 5,22 Terminal izquierdo: 6,99
7. Construya el siguiente circuito. Vare el cursor del potencimetro y observe elefecto sobre el circuito. Explique lo sucedido.
GRAFICO: A medida que se gira el cabezote del potencimetro se reduce o
amplia la resistencia, esto de acuerdo el lado al cual se gire, aumentando hacia el
lado derecho y disminuyendo hacia el lado izquierdo.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
PRACTICA NO. 3 LEYES DE LOS CIRCUITOS ELCTRICOS
1. Identifique los componentes electrnicos y el equipo de laboratorio que utilizar
en esta prctica.
2. CIRCUITO SERIE. Realice en el protoboard el montaje de un circuito serie,
conformado por 3 resistencias y una fuente de alimentacin, la cual deber fijarse
en 5 voltios DC.
GRAFICO
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
3. Mida el voltaje en cada uno de los cuatro elementos del circuito. Se cumple la
Ley de voltajes de Kirchhoff? Mida ahora la corriente del circuito.
R1220 = 0.68V
R21000= 3.09V
R3390 = 1.21V
Suma de las Resistencias = 4.98V
Si se cumple la segunda ley de Kirchooff, ley de voltajes
4. Calcule el valor de la corriente del circuito y el valor del voltaje en cada una de
las resistencias. Compare estos valores con los obtenidos en la experiencia.
Ir = 5V / 1410 = 0.0035 A
V1= I * R = 0.0035 A * 220 = 0.77V
V2 = I * R = 0.0035 A * 390 = 1.365VV3= I * R = 0.0035 A * 1000= 3.5V
La suma de voltajes es 5.6355V
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
5. CIRCUITO PARALELO. Realice en el protoboard el montaje de un circuito
paralelo, conformado por 3 resistencias y una fuente de alimentacin, la cual
deber fijarse en 5 voltios DC.
GRAFICO
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
6. Mida la corriente en cada una de las cuatro ramas del circuito. Se cumple la Ley
de corrientes de Kirchhoff ? Mida ahora el voltaje en los terminales de cada
elemento.
It = I220+ I1000+ I390 = 0.022A + 0.004A + 0.012A = 0.038
Ahora
0.040A = 0.040
Segn lo anterior si se cumple la segunda ley de kirchooff, ley de corrientes
7. Calcule el valor de la corriente que circula por cada elemento y el valor del
voltaje entre los nodos del circuito. Compare estos valores con los obtenidos en la
experiencia.
Circuito en Paralelo
V220 = 4.96VV1000 = 4.96V
V390 = 4.96V
Voltaje Total = 4.97V
Rt= 1 / 220 + 1 / 1000 + 1 / 390 = 1950 + 429 + 1095 / 429000 =
3494 / 429000 = 429000 / 3474 = 123.49
Resistencia Total = 123.49
Resistencia Total en multmetro = 122
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
It = V / R = 4.97V / 123.49 = 0.040A
I220 = V / R = 4.96 V / 220 = 0.022A
I1000 = V / R = 4.96 V / 1000 = 0.004A
I390 = V / R = 4.96 V / 390 = 0.012A
8. Una vez terminado el laboratorio, se debe realizar y entregar el correspondiente
Informe, segn el formato definido
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
PRACTICA NO. 4 COMPONENTES ELECTRNICOS
1. Identifique los componentes electrnicos y el equipo de laboratorio que
utilizar en esta prctica.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
2. ALMACENAMIENTO DE ENERGA EN UN CONDENSADOR. Construya el
siguiente circuito.
GRAFICO
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
3. Conecte los terminales de alimentacin a la fuente y desconctelos
despus de algn tiempo. Repita para el otro condensador. Explique lo
sucedido.
R/ Con el condensador de 1000 uf el led se apaga lentamente durante 14
segundos al cortar el flujo de corriente, mientras que con el condensador de 47 uf
se apaga inmediatamente
4. FUNCIONAMIENTO DEL DIODO EN CONTINUA. Construya el siguiente
circuito.
GRAFICO
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
5. Identifique los terminales del diodo y conctelo en el circuito de tal forma
que quede en polarizacin directa. Qu sucede? Explique lo sucedido.
R/ Con el diodo en polarizacin directa el led prendi, as que el flujo de corriente
es normal.
6. Conecte el diodo ahora de tal forma que quede en polarizacin inversa. Qu
sucede ? Explique lo sucedido.
R/ Ahora con el diodo en polarizacin inversa el led no prende ya que el diodo
impide el paso de los electrones al estar primero su lado negativo.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
7. TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR. Construya el siguiente circuito.
GRAFICO
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
8. Observe la corriente de entrada ( I base ) y de salida ( I colector ) en
funcin del brillo en los LEDs. El transistor est amplificando la corriente de
entrada ?
R/ La corriente de entrada I base es igual 0.04 y de salida y colector 6.73A
El transistor si amplifica la corriente de entrada
= Ic / Ib
R/ = Ic / Ib = 6.73 / 0.04 = 168.25 A
10. Una vez terminada la experiencia, se debe realizar y entregar el
correspondiente Informe de Laboratorio.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
PRCTICA 5 ELECTRNICA DIGITAL
1. Identifique los componentes electrnicos y el equipo de laboratorio que utilizar
en esta prctica.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
2. COMPUERTAS LGICAS. Generalidades de las compuertas lgicas:
a. Los circuitos integrados de las compuertas lgicas de 2 entradas, traen
generalmente 4 compuertas en la disposicin que muestra la figura
GRAFICO
b. Los chips tienen dos terminales para la alimentacin ( Vcc y Gnd ) que
deben conectarse a +5 V y tierra, respectivamente.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
c. Para conocer el estado de la salida de una compuerta, se puede colocar
un LED indicador o medir el voltaje entre la salida y tierra. ( recuerde que un
1 lgico est entre 2,4V y5V. Un 0 lgico est entre 0V y 0,80V. )
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
3. Elabore las siguientes tablas de verdad para las compuertas LS7408 y
LS7486. )
LS7408
ENTRADAS Estado salida Voltaje salida
A B X Vx
0 0
0 1
1 0
1 1
LS7486
ENTRADAS Estado salida Voltaje salida
A B X Vx
0 0
0 1
1 01 1
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
4. Identifique las compuertas empleadas ( si es una OR, o una AND, etc. ) y
su respectiva configuracin. Puede hacerlo con la ayuda de un manual de
componentes o consultando en Internet la referencia.
5. CIRCUITOS LGICOS COMBINATORIOS. Construya el siguiente circuito
lgico, el cual corresponde a un semisumador. ( sumador de 2 bits )
6. Compruebe su funcionamiento y su tabla de verdad ( ver Marco Terico de la
presente gua )
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
7. REGISTRO BSICO CON COMPUERTAS NOR. Se puede construir un FF con
2 compuertas NOR en la configuracin presentada. En este FF sus entradas S (
set ) y R ( reset ) estn normalmente en estado bajo.
Por favor revise la configuracin de la compuerta NOR LS7402 antes de realizar el
montaje, ya que difiere de las estudiadas anteriormente. Se anexa a continuacin
Compuerta NOR
8. Compruebe el funcionamiento y la tabla de verdad del FF bsico construido con
compuertas NOR. Cmo se almacena un 1 en el FF ? Cmo se almacena un
0 en el FF ?
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
9. Una vez terminada la experiencia, se debe realizar y entregar el
correspondiente Informe de Laboratorio.
Para la elaboracin de esta prctica se realiz con una batera de celular concorriente directa de 3.5 voltios. Para poder determinar la compuesta lgica del
integrado se busc el diagrama que nos permite identificar las entras y las salidas,como tambinla
alimentacin del integrado.
HD74LS86P OR PRUEBAA B SALIDA0 0 0 0.130 1 1 2.561 0 1 2.561 1 1 2.56
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
HD742502P NOR PRUEBAA B SALIDA0 0 1 2.050 1 0 0.181 0 0 0.181 1 0 2.05
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
L57486 XOR PRUEBAA B SALIDA
0 0 0 0.180 1 1 2.051 0 1 2.051 1 0 0.18
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
Este integrado nos presenta que el XOR hace que las entradas y las salidas erandiferentes a las anteriores.
HD74LS08P AND PRUEBAA B SALIDA
0 0 0 0.180 1 1 0.181 0 1 0.181 1 0 2.03
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
CONCLUSIONEScomprobar por medio de las mediciones realizadas en el protoboard que lasresistencias en serie se suman para obtener la resistencia total de un circuito ode una parte del mismo.
comprobaR que la tensin total entregada por la fuente se va convirtiendo enotro tipo de energa (calrica suponemos) a medida que pasa por lasresistencias y va decreciendo hasta perder todo su valor al llegar al otroextremo del circuito.
5/26/2018 94132677 Laboratorio Fisica Electronica
BIBLIOGRAFAMDULO DE ESTUDIO: Fsica Electrnica UNAD.
GUSSOW, Milton. Fundamentos de Electricidad. Editorial Mc GrawHill.SEARS, F.W.; ZEMANSKY, M.W. y YOUNG, H.D. Fsica Universitaria (6
edicin). Addison-Wesley. 1988.
SERWAY,R.A. y JEWETT, J.W.Fsica(3edicin,2volmenes).EditorialThomson-Paraninfo. Madrid, 2003.
TIPLER, P. A. Fsica (2 volmenes).Editorial Revert ( Barcelona ).1999.TOCCI, Ronald. Sistemas Digitales: Principios y Aplicaciones ( 6edicin ).Editorial Prentice-Hall. Mxico, 1996.