Tablero de TP básicos de electricidad Lista de prácticas Equipamiento: - 1 Tablero de cableado con su transformador incluido (220V/ 24V) y contacto automático de seguridad y lámpara piloto (bajo tensión) - 1 lote de alambres con fichas bananas - 1 Multímetro (Tensión de 200 mV hasta 750 V , Resistencia de X Ohm hasta Y Ohm, Corriente de X mA hasta Y A,…) - 2 lámparas 24 V (independientes o fijadas en soportes) 1 pulsador monoestable (independiente o fijado en su soporte) 1 pulsador biestable con selector (independiente o fijado en su soporte) - 1 divisor de tensión (33 Ohm (>>18V), 33+ 68 Ohm (>> 12V), 33+68+220 Ohm (>>6 V) 8 resistencias de hilo metálico de 47, 100, 220, 330, 470, 1000, 1200 y 1500 Ohm (potencia 20 Watt), con su respectivo soporte 1 bobina o electroimán 1 celda fotoeléctrica (o equipo con celda) 1 pila o batería experimental - Método general para el desarrollo de las prácticas: 1- El profesor presenta o hace descubrir la finalidad de la práctica prevista 2- El profesor exponer la representación normalizada de cada componente (entregar tabla de simbología normalizada) 3- El profesor dibujar el esquema del circuito eléctrico paso a paso con participación de los alumnos 4- Los alumnos reproducen según simbología normalizada el esquema del circuito eléctrico con instrumentos y papel cuadriculado. 5- Los alumnos identifican los componentes con la terminología específica (lámpara, pulsador, resistencia…) necesarios al cableado del circuito (ver código de color para las resistencias) 6- Los alumnos cablean el circuito sin conectar a la fuente eléctrica externa (220V) 7- El profesor revisa el circuito y conecta el tablero a la fuente eléctrica externa 8- El profesor expone la(s) magnitud(es) a medir (Resistencia, Intensidad, Tensión) y los alumnos tienen que calibrar el instrumento de medición (multímetro) respecto a la amplitud de la magnitud medida. 9- Los alumnos realizan las mediciones previstas en cada práctica (según pautas entregadas) y anotan los valores y unidades en una tabla adecuada. 10- Los alumnos redactar un informe final con los comentarios y destacando las conclusiones respecto a las observaciones, mediciones y cálculos. JL Belmonte -1- 11- En fin de práctica, Los alumnos desenchufan la fuente externa, desarman el circuito y ordenan los componentes, cables e instrumentos utilizados. Lista de prácticas: Practica 1: Circuito básico de alumbrado. Objetivo: Encender una lámpara sin y con interruptor. El circuito alimentado por una fuente de 24V dispondrá primero solamente de cables (sin interruptor), segundo con un interruptor tipo pulsador monoestable, y tercero con un interruptor tipo selector de dos posiciones estables (biestable). Representar el esquema de cada uno de los 3 casos. Conectar los componentes del circuito y con el instrumento de medición entregado (multímetro por ej.): medir la tensión entre los bornes del interruptor en posición abierta y en posición cerrada. Destacar las conclusiones Practica 2: Aplicación de la Ley de Ohm. Objetivo: Evidenciar la ley de Ohm a partir de un circuito con una resistencia. A partir de una resistencia entregada, identificar el valor de la resistencia (R) por medición y/o por guía de colores. Realizar un circuito básico que integra: una fuente de corriente, un interruptor (tipo biestable), una lámpara de control y la resistencia. Después de conectar el circuito, medir la intensidad de la corriente en el circuito (I), la tensión entre los bornes de la resistencia (V). Conociendo el valor de resistencia (R) poner en evidencia la ley de Ohm (relación entre la corriente, la tensión y la resistencia en un circuito: V=RI). Para tal efecto se realizará: • un primer experimento con una serie de resistencias diferentes conectada a la misma fuente de corriente, • un segundo experimento con una sola resistencia conectada a una fuente variable de tensión. Realizar las prácticas acordes con los instrumentos de medición. Destacar las conclusiones Practica 3: Circuito en serie. Objetivos: identificar las incidencias eléctricas (valores de corriente y tensión) en un circuito conectado en serie y calcular la resistencia equivalente. Poner en evidencia las características del circuito en serie: • conexión de una resistencia a continuación de la siguiente • Si una resistencia se “quema” , las demás dejan de funcionar • La corriente es igual en cualquier punto del circuito • La tensión de la fuente se reparte en cada una de las resistencias parciales (V total =V1+V2+V3+….) • La resistencia equivalente es igual a la suma de las resistencias parciales (Req= R1+R2+R3+….) Representar el esquema eléctrico, instalar el circuito y realizar las prácticas acordes con los instrumentos de medición. Destacar las conclusiones. Practica 4: Circuito en paralelo. JL Belmonte -2- Objetivos: identificar las incidencias eléctricas (valores de corriente y tensión) en un circuito conectado en paralelo y calcular la resistencia equivalente: Poner en evidencia las características del circuito en paralelo: • Conexión de las resistencias a dos conductores comunes • Si una resistencia se “quema”, no incide con las demás (las demás siguen funcionado) • La corriente total del circuito es igual a la suma de las corrientes parciales (I total= I1+I2+I3+…) • La tensión de la fuente es igual a la tensión de cada una de las resistencias parciales (o ramas) • La resistencia equivalente es siempre menor que la menor de las resistencias parciales. 1 Req = -----------------------1/R1+1/R2+1/R3+…. Representar el esquema eléctrico, instalar el circuito y realizar las prácticas acordes con los instrumentos de medición. Destacar las conclusiones Practica 5: Circuitos mixtos. Objetivos: Combinar en un mismo montaje eléctrico un circuito en serie y uno en paralelo y calcular la resistencia equivalente. La solución de cálculo de resistencia equivalente se resuelve aplicando formulas de circuíos serie y paralelo en forma separada. Representar el esquema eléctrico, instalar el circuito y realizar las prácticas acordes con los instrumentos de medición. Destacar las conclusiones. Practica 6: Ley de Kirchhoff (ley de los nudos y ramas). Objetivo: Comprobar la ley de nudos y la ley de las ramas a partir de mediciones en un circuito mixto. Representar el esquema eléctrico. Identificar las corrientes y tensiones con índices. Presentar las diferentes ecuaciones de las corrientes, y des las tensiones. Calcular los valores y controlar aquellos a partir de las mediciones. Destacar las conclusiones Practica 7: Divisor de tensión. Objetivo: Generar una fuente de tensión que ofrece una tensión distinta del valor disponible 24V Diseñar el circuito. Armar este circuito de tal modo de lograr una tensión de salida diferente de la tensión de entrada a partir del uso de 2 o más resistencias. Practica 8: Divisor de corriente (o uso de un shunt). Objetivo: Armar un circuito de tal modo de lograr una intensidad de corriente reducida para ser medida con un instrumento. Diseñar el circuito. Armar este circuito y realizar las prácticas acordes. Destacar las conclusiones Practica 9: Diferentes efectos de la corriente eléctrica. JL Belmonte -3- Objetivo: Evidenciar los diferentes efectos eléctricos: térmico, magnético, fotoeléctrico, electroquímico de la corriente eléctrica con sus respectivas aplicaciones. Instalar un circuito básico con fuente, interruptor y el componente específico a estudiar: • resistencia (efecto térmico), • bobina o electroimán (efecto magnético), • celda fotoeléctrica (efecto fotoeléctrico), • pila o batería experimental. En cada caso poner en evidencia el efecto por observación visual o por medición (termómetro). Destacar las aplicaciones. Practica 10: Estudio de un equipo eléctrico real. Objetivo: Identificar componentes eléctricos y destacar sus características técnicas. Estudio eléctrico del tablero de TP y la representación según normas. Poner el tablero de TP fuera de tensión y abrir la capa inferior. Se propone realizar: • la identificación visual de los componentes (contacto automático, luz piloto, transformador….) • la lista de los componentes con sus características marcadas sobre cada uno de ellos • el esquema eléctrico (según normativa vigente) del circuito ya cableado • el listado de las características eléctricas de cada componente a partir del estudio de su hoja de datos técnicos. JL Belmonte -4-