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Dr

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UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICOCentro Universitario UAEM ZUMPANGO

INGENIERA EN COMPUTACIN

MANUAL

DE PRCTICAS DE LABORATORIO

DEElectricidad y MagnetismoElaborado por:

Ing. Ren Domnguez EscalonaElaborado en Agosto de 2012Revisado por:

Fecha:

INDICE DE CONTENIDOSTabla de contenido2PRESENTACIN

4PRCTICA 1: Carga Elctrica

9PRCTICA 2: Campo Elctrico

13PRCTICA 3: Multivibrador 555 (Temporizador 555)

16PRCTICA 4: Ley De Ohm

20PRCTICA 5: Simulacin Del Juego: Piedra, Papel O Tijera.

25PRCTICA 6: Contador 0-9

27PRCTICA 7: Simulacin de un semforo con lgica secuencial

31PRCTICA 8: Circuito comparador de 2 nmeros binarios de 2 bits

35PRCTICA 9: Magnetismo

40PRCTICA 10: Generadores y motores elctricos

44ANEXOS

44Simuladores de Circuitos

PRESENTACIN XE "PRESENTACIN" En la asignatura de Electricidad y Magnetismo se busca que los estudiantes obtengan una formacin integral mediante la cual adquieran conocimientos y habilidades de utilidad en la vida cotidiana y el desempeo profesional, adems se promueve el desarrollo en el campo afectivo, favoreciendo las actitudes y los valores positivos a travs del trabajo en grupo y aprendizaje cooperativo. El fortalecimiento de conocimientos basados en el anlisis de los conceptos, principios y leyes fundamentales del electromagnetismo, se lleva a cabo en las clases de teora y el desarrollo de las habilidades, en las clases de laboratorio.

Actualmente en el laboratorio de Electricidad y Magnetismo se trabaja con prcticas que adems de complementar las bases tericas y propiciar el desarrollo de habilidades en el manejo de instrumentos de medicin; introducen al alumno en el anlisis de los fundamentos metodolgicos de la investigacin cientfica, a travs de la aplicacin, el procesamiento y el anlisis de la informacin para formular, explicar y resolver problemas relacionados con la formacin acadmica y ocupacional. Con base en lo anterior, pretendemos mostrar la manera en que las prcticas de laboratorio de Electricidad y Magnetismo ayudan en la formacin cientfica del ingeniero.PRCTICA 1: Carga Elctrica INTRODUCCIN

Un trozo de mbar atrae materiales ligeros como las plumas al ser frotado en lana.

Los primeros descubrimientos en relacin con los fenmenos elctricos, fueron realizados por los filsofos griegos alrededor del siglo V a. C. El filsofo y matemtico Tales de Mileto observ que un trozo de mbar, despus de ser frotado con una piel de animal, adquira la propiedad de atraer cuerpos ligeros. Aproximadamente 2000 aos despus comenzaron a realizarse observaciones sistemticas y cuidadosas de los fenmenos elctricos.

William Gilbert, mdico ingls, observ que algunos otros cuerpos se comportan de manera similar que el mbar (electrn, por su designacin en griego), al ser frotados y desde entonces se comenz a utilizar el trmino elctrico, a todo cuerpo que se comportaba como ste.Cargas diferentes se atraenCargas iguales se repelen

Se sabe en la actualidad que todas las sustancias pueden presentar un comportamiento similar al del mbar cuando son frotadas por otra sustancia, es decir, pueden electrizarse. Estos fenmenos de electrizacin no dependen del estado de movimiento de los objetos cargados; se presentan aun cuando los cuerpos estn en reposo. Nuestra experiencia cotidiana nos muestra como al frotar un peine varias veces por el cabello limpio y seco, se eriza el pelo. Si al acercar el peine a unos pedacitos de papel, los atraer y se quedarn adheridos a l. Esto sucede porque el peine se electriza cuando se le frota con el cabello. Este tipo de observaciones pueden hacerse con otros materiales y en algunos casos hay atraccin, en otros repulsin y en otros ms, por mucho que se froten no hay ni atraccin ni repulsin. Se llega a la conclusin de que existen dos tipos de cargas elctricas: positivas y negativas. Las cargas elctricas de un mismo signo se repelen, y las cargas de signo contrario se atraen.

Benjamn Franklin hall que cuando dos cuerpos se frotan entre s, uno adquirir una carga negativa y el otro se electrizar positivamente.

OBJETIVOS Observar y experimentar con cargas elctricas producidas mediante la frotacin, induccin y transferencia. Verificar las diferentes formas de electrizacin, frotamiento, contacto e induccin.

Elaborar un electroscopio casero

Establecer la existencia de los dos tipos de carga elctrica.Duracin de la prctica: 2hrsRequisitos: Portar Bata a la entrada de laboratorio

Asistencia puntual MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR

Cantidad

Barra de ebonita (hule duro)

1

Barra de vidrio

1

Frasco de mermelada (vidrio)

1

Soporte en forma de T

1

Bolas de unicel

2

Globos

2

Regla de plstico

1

Carrete de hilo

1

Alambre metlico (gancho para ropa)1

Papel aluminio

40cm

Tapn de hule o corcho

1

Trozo de Lana, algodn y piel

1

Pinzas de punta

1Equipo:

Ninguno para esta practica.DESARROLLO DE LA PRCTICAExperimento 1

1. Suspende sobre el soporte una esfera de unicel de manera que quede suspendida y oscilando libremente.

2. Toma la barra de ebonita y sin frotarla, acrcala a la esfera de unicel y observa lo que sucede.

3. Frota ahora la barra de ebonita con un pao de lana o de carnaza y acrcala a la esfera de unicel. Observa lo que sucede.

4. Repite el experimento descrito en el punto 2 y 3 utilizando una barra de vidrio.

Experimento 2

1. Corta pequeos trozos de papel bond.

2. Frota la regla de plstico sobre el pelo limpio y seco, sin fijador, de alguno de tus compaeros y acrcala a los trozos de papel. Observa lo que sucede.

3. Retira los trozos de papel con tu mano y colcalos sobre la mesa. Acerca nuevamente la regla y observa lo que sucede.

4. Retira nuevamente los trozos de papel y exhala tu aliento sobre la regla. Aproxima la regla una vez ms a los fragmentos de papel y comenta con tus compaeros lo sucedido.

5. Repite el experimento desde el punto 2.

Experimento 3

1. Infla dos globos y suspndelos sobre el soporte.

2. Frota los globos con un pao de algodn y djalos suspendidos. Introduce tu mano en el espacio que queda entre los globos y retrala. Repite el procedimiento. Observa y discute con tus compaeros lo que sucede.

Experimento 4 (construccin de un electroscopio de laminillas)

1. Construye un electroscopio de laminillas con la esfera metlica, el alambre metlico, el frasco de vidrio y el papel aluminio como est indicado en la figura 1. (Puedes hacer la esfera con papel aluminio). Todas las piezas deben estar perfectamente secas en el equipo que acabas de construir; las laminillas de papel aluminio deben tener una separacin de medio cm, aproximadamente, entre sus extremos).

2. Coloca el electroscopio sobre una superficie aislante.

3. Frota la barra de vidrio hasta electrizarla y toca con sta la esfera metlica del electroscopio. Observa lo que sucede a las laminillas.

4. Repite frotar la barra de vidrio y tocar la esfera varias veces hasta observar un fenmeno.

EVALUACIN1.- A qu se debe que los cuerpos se carguen elctricamente?2.- Describe el funcionamiento de un generador de Van de Graaff.3.- Explica lo que pasa con el electroscopio de laminillas.4.- Cules son las principales causas del fracaso en los experimentos que realizamos?5.- En qu experimentos hubo repulsin y en que otros atraccin? CONCLUSIONES__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________PRCTICA 2: Campo Elctrico INTRODUCCINLas cargas elctricas no precisan de ningn medio material para influir entre ellas, por tanto, las fuerzas elctricas son consideradas fuerzas de accin a distancia. Esta es la razn por la que se recurre al concepto de campo electrosttico para facilitar la descripcin en trminos fsicos, de la influencia que una o ms cargas ejercen sobre el espacio que les rodea.

El concepto de campo surge ante la necesidad de explicar la forma de interaccin entre cuerpos en ausencia de contacto fsico y sin medios de sustentacin para las posibles interacciones. La accin a distancia se explica entonces, mediante efectos provocados por la entidad causante de la interaccin, sobre el espacio mismo que la rodea, permitiendo asignar a dicho espacio propiedades medibles. As, ser posible hacer corresponder a cada punto del espacio, valores que dependern de la magnitud de la propiedad del cuerpo que provoca la interaccin y de la ubicacin del punto que se considera. OBJETIVOEl alumno conocer aplicara los conocimientos obtenidos sobre campo elctrico para la creacin de un programa que evalu el campo elctrico generado por una y dos cargas elctricas en un espacio bidimensional.Duracin de la prctica: 2hrsRequisitos: Portar Bata a la entrada de laboratorio

Asistencia puntual MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR:

Software de Programacin (C++, Visual Basic 6.0, Java o PHP) Manuales de programacinEquipo:

Ninguno para esta practica.

DESARROLLO DE LA PRCTICAPrimera Aplicacin Realizar la interface grfica y la programacin requerida para el clculo del campo elctrico generado por una carga suponiendo que este se encuentra en la coordenada origen, el programa debe tomar en cuenta los datos siguientes.Tipo de carga: positiva o negativa.Magnitud de la carga: Numero entero o decimal.Unidad de la carga: potencia a la que esta elevada (1x10n C) Coulomb.Posicin: Coordenada (x, y) del punto P a calcular en campo Elctrico.

El programa debe presentar como resultado el campor electrico resultante y especificando el ngulo a la que esta dirigido tomando en cuenta el tipo de carga que se esta introduciendo.

Segunda Aplicacin Realizar la interface grfica y la programacin requerida para el clculo del campo elctrico generado por dos cargas de diferente signo en un punto determinado, el programa debe tomar en cuenta los datos siguientes.

Tipo de carga: positiva o negativa.

Magnitud de la carga: Numero entero o decimal.

Unidad de la carga: potencia a la que esta elevada (1x10n C) Coulomb.

Posicin: Coordenada (x, y) de la carga 1, carga 2 y punto P.

El programa debe presentar como resultado el campor electrico resultante y especificando el ngulo a la que esta dirigido tomando en cuenta el tipo de carga que se esta introduciendo.

Nota: se recomienda utilizar la frmula de distancia entre dos puntos y ley de Senos o Cosenos EVALUACINEl programa ejecutable ser evaluado con varios casos de prueba tanto en una carga como en dos cargas elctricas. CONCLUSIONES__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________PRCTICA 3: Multivibrador 555 (Temporizador 555)

INTRODUCCINEl temporizador 555 es un dispositivo verstil y muy utilizado, porque puede ser configurado de dos modos distintos, bien como multivibrador monoestable o como multivibrador astable (oscilador). Un multivibrador astable no tiene estados estables y vara, por consiguiente, una y otra vez (oscila) entre dos estados inestables, sin ayuda de ningn disparador externo.

GND: es el polo negativo de la alimentacin o tierra.

Disparo (TRIGGER): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de retardo.

Salida (OUTPUT): Es la pastilla donde muestra la salida cuadrada o seal de pulsos o tambin conocido como clock.

Reset : Resetea la salida o la coloca en bajo. Control de voltaje (CONTROL DE VOLTAJE):no se utiliza

Umbral (THRESHOLD): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo bajo.

Descarga (DISHARGE): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

V+ (Vcc): Alimentacin, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentacin que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (mximo).OBJETIVOEl alumno conocer el funcionamiento de un temporizador 555 con variador de velocidad y lo ensamblara en una tableta de pruebas.

Duracin de la prctica: 3hrs

Requisitos:

Portar Bata a la entrada de laboratorio

Asistencia puntual MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR:* 1 Protoboard (placa de prototipos)

* 2 LEDs: rojo y verde* 1 resistencia de 220 , (1/8 Watt) * 1 resistencia de 1K, (1/8 Watt)* 1 circuito integrado 555* 1 Potencimetro 100 K

* 1 condensador electroltico de 100 F, 16 VDC

* m de cable de red: UTP-5e* Tabla perforada para circuitos o PCB.Equipo:* Fuente De Voltaje. * Multmetro digital o analgico

* 2 puntas de prueba para Multmetro

* 2 cables con banana - caimn: rojo y negro.* Pinzas de corte

* Pinzas de punta* Cautn, pasta y soldaduraDESARROLLO DE LA PRCTICA

El profesor har una breve descripcin del funcionamiento del circuito 555 y sus aplicaciones dentro de la electrnica bsica.Arma el circuito siguiente en el protoboard

Probar el circuito alimentando con 5 VCD y proceder a ensamblarlo en la tabla perforada o PCB.EVALUACINEl circuito ser evaluado en dos aspectos, el funcionamiento adecuado, el armado en el protoboard y el ensamblado en tabla perforada o PCB de acuerdo con las especificaciones del profesor. CONCLUSIONES________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________PRCTICA 4: Ley De Ohm INTRODUCCIN

Definida la resistencia elctrica como la oposicin que presenta un cuerpo al paso de la corriente elctrica. En cada seccin de un conductor la intensidad de corriente es la misma y la diferencia de potencial vara en funcin directa con la cantidad de corriente. Esta relacin fue descubierta experimentalmente por el fsico alemn George Simn Ohm, y se conoce con el nombre de ley de ohm, que dice que la intensidad de corriente que circula en un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial en los extremos del conductor e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. Su expresin matemtica es la siguiente:

Intensidad de corriente (A, Ampere)

Voltaje (V, Volts)

Resistencia(, Ohms)

OBJETIVOComprobar experimentalmente el comportamiento de la variacin de la corriente elctrica en funcin de la diferencia de potencial (Voltaje) cuando la resistencia permanece constanteObjetivos especficos:

Practicarcon la ley de Ohm. Familiarizarse con el equipo de medicin empleado y los componentes bsicos.Duracin de la prctica: 3hrs.

Requisitos:


Asistencia puntual

MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR:

4 Resistencias elctricas de 220 4 Resistencias elctricas de330 Juego de cables y caimanes

m de cable UTP ct-5e

Equipo:

Fuente de alimentacin de corriente continua (cc) de voltaje variable. Multmetro (hmetro, Voltmetro, Ampermetro)

DESARROLLO DE LA PRCTICA

El profesor har una breve explicacin acerca de la Ley de Ohm y como se mide la intensidad de corriente y voltaje, en circuitos simples (serie o paralelo) y circuitos mixtos. Calcula los valores tericos aplicando la Ley de Ohm en el siguiente circuito:

VALORES TERICOSVALORES MEDIDO

VoltajeResistenciaAmpereVoltajeResistenciaAmpere

9 V220

9 V330

Calcular

VariableValor calculadoValor Medido

Resistencia Total

Intensidad de corriente Total

Voltaje Total12 V

Potencia TotalX

VALORES TERICOSVALORES MEDIDO

ResistenciasVoltajeAmperePotenciaVoltajeAmperePotencia

R1

330

R2

220

R3

330

R4

220

R5

220

R6

330

Potencia total

Cuestionario

1. Qu observas en la corriente cuando disminuye?2. Qu observas con el voltaje en cada resistencia?3. Qu pasa con la intensidad de corriente y voltaje en serie y paralelo?4. Qu ocurri cuando aumento la corriente? 5. Se puede percibir calentamiento en las resistencias, en el cableado o alguna otra parte?

EVALUACINLa evaluacin es de manera individual, el profesor debe verificar que cada alumno realice las medidas utilizando el multmetro de banco de resistencia, voltaje e intensidad de corriente. CONCLUSIONES____________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________PRCTICA 5: Simulacin Del Juego: Piedra, Papel O Tijera.

INTRODUCCIN

En el clsico juego de piedra, papel y tijera cada uno de los dos jugadores elige uno de los tres elementos en este caso Piedra, Papel o Tijeras, pudindose ganar o empatar la partida, segn la secuencia.

1. Piedra gana a Tijera (rompe).

2. Tijera gana a Papel (lo corta).

3. Papel gana a Piedra (lo envuelve).

OBJETIVOEl alumno simulara mediante la combinacin de circuitos el clsico juego de piedra, papel y tijera utilizando sus conocimientos previos de Lgica Obtener una solucin ptima para utilizar la menor cantidad de compuertas lgicas (OR, AND, NOT, entre otras).

Objetivos especficos:Inicializara el alumno a la creacin y aprendizaje de circuitos combinacionales.Duracin de la prctica: 5hrs

Requisitos:



* 2 Protoboard.

* 4 LEDs.

* m de cable UTP

* Compuertas Lgicas 74LS21 o 74LS08 (AND).

* Compuertas Lgicas 74LS04 (NOT).

* Compuertas Lgicas 74LS32 (OR).

* Dip Switch de 4 segmentos.

* 7 Resistencias de 220 Equipo:

* Fuente De Voltaje. * Pinzas de punta.

* Pinzas de Corte.

Desarrollo de la Prctica

Aplicando conocimientos previos de Lgica presentar una propuesta de solucin por medio de una tabla de verdad.

Suponiendo que se establece una entrada con un Dip Switch (4):

EntradaValor

0 0Piedra

0 1Papel

1 0Tijera

1 1No tira

Tabla de Verdad:

Jugador 1Jugador 2Resultado

TiradaTirada

PierdaPiedraEmpate

PiedraPapelJugador 2

PiedraTijeraJugador 1

PapelPapelEmpate

PapelTijeraJugador 2

PapelPiedraJugador 1

TijeraTijeraEmpate

TijeraPapelJugador 1

TijeraPiedraJugador 2

Otra forma de representarlo es:

Jugador 1Jugador 2Salida

Entrada AEntrada BEntrada CEntrada D

0000Empate

0001Jugador 2

0010Jugador 1

0011Nadie gana

0100Jugador 1

0101Empate

0110Jugador

0111Nadie gana

1000Jugador 2

1001Jugador 1

1010Empate

1011Nadie gana

1100Nadie gana

1101Nadie gana

1110Nadie gana

1111Nadie gana

Elabora tu tabla de verdad:

No.Tirada Jugador 1Tirada Jugador 2EMPATEGANA 1GANA 2

ABCD

10000

20001

30010

40011

50100

60101

70110

80111

91000

101001

111010

121011

131100

141101

151110

161111

Presenta tus funciones Booleanas reducidas mediante teoremas o mapas.Gana1 =

Empate =

Gana2 =

Desarrolla tu diagrama de bloques utilizando las compuertas lgicas bsicas

Investigar y comprender el uso de las compuertas lgicas debemos buscar el Data Sheet de las compuertas necesarios que son 74LS21, 74LS32, 74LS04. Por ultimo proceda a ensamblar en la placa de pruebas combinando compuertas lgicas de tal manera que demuestre el funcionamiento del simulador de juego de piedra, papel y tijera, comente con sus compaeros el resultado.

EVALUACINEl circuito ser evaluado en dos aspectos, el funcionamiento adecuado y el armado en el protoboard de acuerdo con las especificaciones del profesor. CONCLUSIONES________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________PRCTICA 6: Contador 0-9 INTRODUCCIN

Dentro de la logica secuencial se encuantran los circuitos contadores, se utiliza un temporizador 555 que tiene como salida una seal de pulsos y posteriormente introducida a un circuito 74190 el cual es un contador 0-9 y este a su vez tiene 4 salidas condificadas en lenguaje binario, estas son las entradas de un decodificador de display de 7 segmentos 74LS47 y de este a un Display de 7 segmentos nodo comn.

OBJETIVO

Armar en el protoboard un circuito contador 0-9, utilizando el temporizador anteriormente ensamblado y probar su funcionamiento.Duracin de la prctica: 2hrs

Requisitos:



* 1 Protoboard.

* 1 Display nodo comn.* m de cable UTP

* 1 CI 74LS190 (contador).

* 1 CI 74LS47 (decodificador).

* Temporizador 555 (ensamblado en PCB)Equipo:


* Pinzas de Corte.

Desarrollo de la PrcticaEl profesor har una breve descripcin del funcionamiento del circuito 555 y sus aplicaciones dentro de la electrnica bsica.

Armar en el protoboard el siguiente circuito

Probar y verificar su funcionamiento

EVALUACINEl circuito ser evaluado en dos aspectos, el funcionamiento adecuado y el armado en el protoboard de acuerdo con las especificaciones del profesor. CONCLUSIONES________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________PRCTICA 7: Simulacin de un semforo con lgica secuencial INTRODUCCIN

El semaforo es un dispositivo que se coloca en los cruceros para dar paso al transito de automoviles, para este caso siempre se habla de dos semaforos suponiendo un sentido norte-sur y el otro este-oeste.

Mientras que el primer semaforo esta rojo, el otro pasa de verde a amarillo como una sola secuencia hasta que el segundo cambia a rojo y el otro se encuentra en la secuencia de verde-amarillo.

OBJETIVO

Armar en el protoboard un circuito contador 0-9, utilizando el temporizador anteriormente ensamblado y probar su funcionamiento.Duracin de la prctica: 4hrs

Requisitos:



* 2 Protoboards.

* 6 LEDs, 2 rojos, 2 verdes y 2 amarillos.

* 1 m de cable UTP

* 1 CI 74LS193 (contador).



* Compuertas Lgicas 74LS32 (OR). * Temporizador NE555 ensamblado.

* 6 resistencias de 220 Equipo:


* Pinzas de Corte.


Aplicando conocimientos de anteriores practicas presentar una propuesta de solucin tomando en cuenta los datos de la siguiente tabla:Contador binario 74LS193Semforo 1Semforo 2

DecimalA B C D

00000RojoVerde

10001RojoVerde

20010RojoVerde

30011RojoVerde

40100RojoVerde

50101RojoVerde

60110RojoAmarillo

70111RojoAmarillo

81000VerdeRojo

91001VerdeRojo

101010VerdeRojo

111011VerdeRojo

121100VerdeRojo

131101VerdeRojo

141110AmarilloRojo

151111AmarilloRojo


No.Contador BinarioSemforo 1Semforo 2

ABCDRojoVerdeAmarilloRojoVerdeAmarillo

10000

20001

30010

40011

50100

60101

70110

80111

91000

101001

111010

121011

131100

141101

151110

161111

Presenta tus funciones Booleanas reducidas mediante teoremas o mapas.Semforo 1Rojo =

Verde=

Amarillo =Semforo 2Rojo =

Verde=

Amarillo =


Investigar y comprender el uso de las compuertas lgicas debemos buscar el Data Sheet de las compuertas necesarios que son 74LS21, 74LS32, 74LS04. Por ultimo proceda a ensamblar en la placa de pruebas combinando compuertas lgicas de tal manera que demuestre el funcionamiento del simulador de semforo doble, comente con sus compaeros el resultado.

EVALUACINEl circuito ser evaluado en dos aspectos, el funcionamiento adecuado y el armado en el protoboard de acuerdo con las especificaciones del profesor. CONCLUSIONES________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________PRCTICA 8: Circuito comparador de 2 nmeros binarios de 2 bits INTRODUCCIN

Un circuito comparador de dos nmeros binarios de 2 bits, el circuito debe mostrar 3 tipos de salida, la primera si es que ambos nmeros son iguales, la segunda si el primer nmero es mayor al segundo y por ultimo si el segundo nmero es mayor al primero.OBJETIVO

Armar en el protoboard el circuito comparador de dos nmeros binarios en el protoboard.Duracin de la prctica: 2:00 hrs

Requisitos:



* 2 Protoboards.

* 3 LEDs de diferente color.

* 1 m de cable UTP



* Compuertas Lgicas 74LS32 (OR). * 1 Dip Swicth (4)

* 7 resistencias de 220

Equipo:


* Pinzas de Corte.


Aplicando conocimientos de anteriores practicas presentar una propuesta de solucin tomando en cuenta los datos de la siguiente tabla:

Numero 1Numero 2Salida

Bit 2Bit 1DecimalBit 2Bit 1Decimal

000000Son iguales

000011Es mayor el nmero 2




011011Son iguales





102102Son iguales





113113Son iguales


No.Numero 1Numero 2Salidad

ABCDIgualesMayor nmero 1Mayor nmero 2

10000

20001

30010

40011

50100

60101

70110

80111

91000

101001

111010

121011

131100

141101

151110

161111

Presenta tus funciones Booleanas reducidas mediante teoremas o mapas.Iguales=Mayor nmero 1=

Mayor nmero 2=


Por ultimo proceda a ensamblar en la placa de pruebas combinando compuertas lgicas de tal manera que demuestre el funcionamiento del circuito comparador, comente con sus compaeros el resultado.

EVALUACINEl circuito ser evaluado en dos aspectos, el funcionamiento adecuado y el armado en el protoboard de acuerdo con las especificaciones del profesor. CONCLUSIONES________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________PRCTICA 9: Magnetismo INTRODUCCIN:

Los imanes permanentes son sustancias capaces de atraer objetos de hierro, nquel, cobalto y sus derivados. Sus propiedades magnticas son permanentes y se caracterizan porque tienen dos polos, denominados, polo Norte (el que se dirige hacia el Norte geogrfico de la tierra) y polo Sur (el que se dirige hacia el polo Sur de la tierra).

Lneas de fuerza creadas por un imn

Los imanes se caracterizan por su campo magntico, que es el espacio situado a su alrededor en que se manifiestan sus acciones magnticas sobre otros cuerpos. El campo magntico se observa colocando un trozo de cartulina sobre un imn y espolvoreando limaduras de hierro. Estas limaduras se orientan formando unas lneas que se llaman lneas magnticas o lneas de fuerza, las cuales parten de un polo y entran por el otro. Se ha establecido un sentido convencional de las lneas de fuerza, de tal modo que salen del polo Norte, recorren el exterior del imn y entran por el polo Sur.

La fuerza que ejerce un imn sobre un objeto de hierro o la fuerza de interaccin entre dos imanes va disminuyendo a medida que aumenta la separacin entre ellos. Este efecto se debe a que el campo magntico se hace ms dbil a medida que nos vamos separando del imn. El campo magntico se expresa mediante el vector B cuya unidad es el tesla para el Sistema Internacional y el gauss para el Sistema Cegesimal (1 T = 104 Gs).

La brjula es una lmina fina y alargada de acero imantado, dispuesta sobre una punta muy fina, sobre la cual puede girar libremente. Por lo tanto es un imn permanente muy ligero que puede girar libremente alrededor de un eje. Cuando la brjula se deja libremente bajo la accin del campo magntico terrestre sta siempre se orienta en la direccin Norte-Sur geogrfica. La punta que indica hacia el Norte geogrfico de la tierra se marca pintndola de color negro o rojo, o marcando una flecha. El extremo de esta punta corresponde al polo magntico Norte y el otro extremo corresponde al polo magntico Sur.

OBJETIVO:

En la siguiente prctica se trata de determinar las caras Norte (N) y Sur (S) de un imn y analizar los efectos de atraccin y repulsin entre caras de imanes.

Y finalmente representar grficamente las lneas de campo magntico de un imn permanente y las lneas de campo magntico resultantes de la interaccin entre dos imanes.

Objetivos especficos:

Verificar si objetos de distintos materiales son atrados por un imn.

Rrepresentar grficamente las lneas de campo magntico de un imn y las lneas de campo magntico resultantes de la interaccin entre dos imanes.

Duracin de la prctica: 1:30hrs.Requisitos:

Portar Bata a la entrada de laboratorio. Asistencia puntual.MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR:

Material:

Imanes cilndricos de ferrita.

Brjula para orientacin

Brjula para dibujar lneas de fuerza Soporte en forma de T

Barras de hierro

Barra de cobre

Barra de aluminio

PVC Equipo:

Ninguno para esta practicaDESARROLLO DE LA PRCTICADeterminacin de la cara de un imn.

Acercar la brjula de orientacin a una de las caras de un imn y observar qu polo de la brjula es atrado hacia dicha cara. La polaridad de la cara del imn ser la opuesta al polo de la brjula. De este modo identificar los polos Norte y Sur de ambos imanes.

Observar los fenmenos de atraccin y repulsin entre los polos de un imn.

Observar cmo al acercar dos polos del mismo nombre se repelen y que dicha fuerza de repulsin es mayor a medida que la distancia de separacin de ambos imanes va disminuyendo. Observar el fenmeno contrario al acercar dos polos de distinto nombre.

Efecto de un imn sobre los distintos materiales.

Estudiar si los objetos de distintos materiales son atrados por un imn. Comprobar si los polos del

imn actan de la misma forma sobre los objetos.

Representacin de las lneas magnticas

Utilizando una brjula para dibujar lneas de fuerza, representar las lneas de campo en el plano de un imn. Para ello se coloca la brjula sobre el papel junto a un punto de la cara Norte del imn. El punto que indique el extremo de la flecha de la brjula se marca con un lapicero. Ahora el punto marcado con el lapicero ser el nuevo punto de partida para colocar la brjula y donde indique el extremo de su flecha se volver a marcar sobre el papel. Se sigue este proceso hasta llegar a la cara Sur del imn y con todos los puntos obtenidos se traza una lnea. Dibujando de este modo varias lneas se podr representar la direccin del campo magntico alrededor de un imn.Para que la longitud efectiva del imn sea mayor, se pondrn dos o ms imanes cilndricos en serie de forma que la cara Sur de uno est en contacto con la cara Norte del otro. De este modo es como si los dos imanes formaran uno solo del doble de longitud y as resulta ms cmodo dibujar los puntos a partir de la brjula.

A continuacin representar por el mismo sistema, las lneas de campo para dos imanes separados 12 cm. En un primer caso estando ambas caras Norte de los dos imanes una frente a la otra y en el otro caso una cara Norte frente a otra cara Sur.Cuestionario

1. Qu materiales son atrados por un imn y cules no?2. Cul es el sentido de las lneas de campo magntico por el exterior de un imn? Razonar como se obtiene su sentido.3. Qu propiedad se observa en las lneas de campo cuando dos imanes tienen ambas caras Norte una frente a la otra?4. Dnde tiene mayor intensidad el campo magntico, en zonas donde la concentracin de lneas de campo es grande o en zonas donde la concentracin es pequea?

CONCLUSIONES__________________________________________________________________

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PRCTICA 10: Generadores y motores elctricos INTRODUCCIN:

El motor elctrico es un dispositivo que se utiliza para convertir energa elctrica en energa mecnica por principios electromagnticos. Lo motores y los generadores tienen componentes bsicos: como el campo magntico con sus bobinas, y la armadura, que es la estructura que sostiene los conductores, que permiten circular la corriente de excitacin, en caso de un motor. En el generador es la estructura que sostiene los conductores cortan el campo magntico y transportan corriente inducida en el generador. La armadura es por lo general un ncleo de hierro dulce laminado, alrededor del cual se enrollan en forma bobinas los cables conductores.

Los motores y generadores de corriente continua tienen bsicamente los mismos componentes y son muy parecidos entre s. Se diferencian solo en su forma en que se emplean. Los motores llamados universales tiene la facilidad de funcionar primero de una y luego de la otra forma.

En el generador la energa mecnica hace girar el inducido o bobinado del rotor sobre un eje, que al moverse producen la energa elctrica.

En el motor la energa elctrica combinada con la energa magntica del imn hace girar el inducido y este, a su vez, con su giro puede accionar una carga mecnica a travs de un sistema de trasmisin mecnica de bandas o engranes.

El generador de corriente continua convierte energa mecnica en energa elctrica. El motor de corriente continua convierte energa electromagntica en energa mecnica. OBJETIVO:

Demostrar que la combinacin de energa elctrica y energa magntica (electromagnetismo) hace posible el funcionamiento de los motores elctricos de corriente directa y alterna, que se usan como electrodomsticos. Objetivos especficos:

Familiarizarse con el equipo y los componentes bsicos del laboratorio de electromagnetismo.Duracin de la prctica: 1:30 hrs

Requisitos:


Asistencia puntual

MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR:

Equipo:

Ninguno para esta practica


1. Raspa con una navaja, uno de los extremos del alambre magneto una vez que hayas terminado. Has una bobina de 10 vueltas y 5 cm de radio.

2. Corta dos trozos de alambre de cobre desnudo calibre 14 del tamao que sea necesario.

3. Coloca los dos trozos de alambre de cobre en la caja de soporte, con curva en la parte superior, para sujetar la bobina.

4. Una vez que tengas el soporte con los alambres. Instala la bobina en los extremos superiores del alambre de cobre.

5. Ahora conecta la pila a los dos extremos del alambre soporte. Asegurndose que all contacto en el circuito.

6. Ubica el imn cerca de la bobina hasta que esta gire constantemente

Cuestionario

1.- A qu se debe el movimiento giratorio de la bobina?

2.- Qu tipo de energa acta para generar el movimiento de la bobina?

3.- Explica el principio del funcionamiento del motor de corriente continua.4.- indica las partes del siguiente motor elctrico seccionado.

CONCLUSIONES__________________________________________________________________

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REFERENCIAS

Serway, Raymond A. Electricidad y Magnetismo Ed. Mc Graw Hill (1994) 4a Edicin. ISBN 9701025636

Halliday, David; Resnick Robert; Krane Kenneth. Fsica Versin ampliada 4 Edicin - Volumen 2. Ed. CECSA(1996) ISBN 9682612551 Graf, Rudolf F. (1984). Diccionario de Electrnica. Ediciones Pirmide S.A (Madrid). ISBN 84-368-0402-3. DataSheet de las Compuertas lgicas 74LS32, 74LS04, 74LS08 y 74LS21, adems de 74LS190 y 74LS193. LF/LM555 DataSheet (PDF) Fairchild Semiconductor.

ANEXOS

LiveWire

PCB Wizard

Logicly

Documents

manualpracticas1-121112081536-phpapp02