Laboratorio de Electricidad

Prctica n 5 Pg. 38

PRACTICA - 5

CIRCUITOS DIVISORES DE TENSIN (SIN CARGA)

I - Finalidades

1.- Estudiar el funcionamiento de los circuitos divisores de tensin continua.

2.- Estudiar la utilizacin de los potencimetros y los reostatos como divisores de tensin.

II - Material necesario 1 Panel universal de conexin P-110 N ________ 1 Fuente de alimentacin: Tensin continua variable de 0 a 100 V. 1 Multmetro electrnico digital N ________ 1 Multmetro electrnico analgico N ________ 1 Resistencia carbn 2'2 K? , 1/2 W 1 Resistencia carbn 3'3 K? , 1/2 W 1 Potencimetro de 10 K? , lineal 1 Interruptor de bola 4 Puentes P-442 1 Puente P-222 1 Cable, 600 mm, color rojo 1 Cable, 600 mm, color negro

III - Generalidades

Un circuito divisor de tensin nos permite obtener tensiones diferentes a la de suministro por medio de un circuito serie, tensiones que se pueden aplicar a otros circuitos de menor tensin.

El divisor de tensin continua ms sencillo que podemos construir, consta de dos resistencias R1 y R2, conectadas en serie, en cuyos extremos se aplica una tensin continua E.

E S

R1 R2A B C

Las tensiones en los extremos de las resistencias son: E I R1 1? ? y E I R2 2? ?

Laboratorio de Electricidad

Prctica n 5 Pg. 39

De la relacin entre ambas tensiones: EE

I RI R

RR

12

12

12

???

?

deducimos que en un circuito serie, la c.d.t. en cada resistencia es proporcional al valor de dicha resistencia.

As, si deseamos obtener para E1=2V y para E2=8V, la tensin de alimentacin ha de ser E=10V, ya que:

E E E V? ? ? ? ?1 2 2 8 10

y han de elegirse para R1 y R2 valores tales que RR

12

28

14

? ?

Por tanto, si R2 es, por ejemplo, 40 K? , R1 debe ser de 10 K? .

Otro procedimiento para determinar R1 y R2, se deduce de las relaciones: EE

I RI R R

RR R

RRT

1 11 2

11 2

1?

?? ?

??

?b g EE

I RI R R

RR R

RRT

2 21 2

21 2

2?

?? ?

??

?b g

Por consiguiente, en el ejemplo anterior:

RRT

1 210

15

? ? ; R RT115

? ?

RRT

2 810

45

? ? ; R RT245

? ?

Es decir, que para los valores deseados de 2V y 8V, R1 ser la quinta parte de la resistencia total y R2 las cuatro quintas partes de RT o simplemente:

R R RT2 1? ?

Supngase que se desea construir un divisor de tensin cuya resistencia total sea de 100 K? , E=100V, y E1=33'5V.

REE

R K KT11 33 5

100100 33 5? ? ? ? ?

'' ?

R R R K K KT2 1 100 33 5 66 5? ? ? ? ?' ' ? E E E VT2 1 100 33 5 66 5? ? ? ? ?' '

No siempre es fcil hallar en el mercado el valor exacto de la resistencia necesaria para obtener una tensin especfica. Para superar esta dificultad y obtener un amplio margen de valores, se utiliza el potencimetro. Este componente es, en esencia, una resistencia con tres terminales, ordinariamente de forma cilndrica. La resistencia existente entre los dos terminales exteriores es constante y es el valor que se indica en el potencimetro. El terminal central est conectado a un cursor o contacto deslizante y es el que permite obtener toda la gama de valores comprendidos entre cero y la resistencia total.

Laboratorio de Electricidad

Prctica n 5 Pg. 40

Si sustituimos R1 y R2 del circuito anterior por un potencimetro (100 K? ), el circuito correspondiente es el siguiente:

E S

R1 R2A

B

C

Cuando el cursor B se desplaza hacia A, el valor de la resistencia R1 (AB) disminuye, mientras que el valor de R2 (BC) aumenta. Mantenindose siempre que la resistencia total RT es la suma de R1 y R2.

As pues, mediante el ajuste manual del cursor, pueden establecerse las relaciones R1/R2 que se desean, y por tanto, es posible ajustar las tensiones E1 y E2 a cualquier valor comprendido entre cero y la tensin total aplicada al potencimetro.

Es posible limitar el margen de la variacin de tensin, conectando en serie con el potencimetro una o ms resistencias.

E S

R1 R2AB

C

Si slo utilizamos uno de los terminales y el brazo del potencimetro, el dispositivo se denomina reostato. Se obtiene el mismo resultado cortocircuitando uno de los terminales y el brazo.

AB

AB

Cursor B en R1 y R2 (? ) RT (? ) = R1 + R2

A R1 = 0

R2 = 100 K

100 K

C R1 = 100 K

R2 = 0

100 K

Laboratorio de Electricidad

Prctica n 5 Pg. 41

IV - Procedimiento

1.- Conectar el circuito de la figura (lmina 5.1). No conectar el puente entre B y C.

E S

R1 R2

A C

B

50V

X Y

3'3K?2'2K?10K?

Potencimetro

2.- Medir y anotar la resistencia del potencimetro de 10 K? entre los puntos A y C. Variar el control y observar si se modifica el valor de la resistencia entre A y C.

3.- Medir y anotar la resistencia entre A y B cuando se vara el control de izquierda a derecha.

4.- Medir y anotar la resistencia entre B y C cuando variamos el control en todo su margen (de izquierda a derecha).

5.- Ajustar la fuente de alimentacin a 50 V y cerrar el interruptor. Anotar en la siguiente tabla los datos que se piden para 5 posiciones diferentes del potencimetro (los dos extremos y 3 posiciones intermedias) girando el cursor de izquierda a derecha.

Advertencia: Asegurarse, antes de medir resistencias de la ausencia de tensin en el circuito, desconectando la fuente de alimentacin.

6.- Representar grficamente en papel milimetrado los valores de la tabla anterior, situando en el eje horizontal el valor de la resistencia R1 y en el eje vertical la tensin. Dibujar en la misma grfica las tensiones ET, E1, E2 y E3.

Posicin RT

(X-Y)

R1

(X-B)

R2

(B-Y)

ET

(X-Y)

E1

(A-Y)

E2

(B-Y)

E3

(C-Y)

IT

1

2

3

4

5

Laboratorio de Electricidad

Prctica n 5 Pg. 42

7.- Repetir los apartados 5 y 6 utilizando esta vez el potencimetro como reostato. Para ello colocar el puente entre B y C, y realizar las medidas para las cinco posiciones del cursor.

8.- En ambos casos superponer en la misma grfica sobre la representacin de las tensiones, la representacin de la corriente. Observar las diferencias que existen utilizando el potencimetro como tal o como reostato, para obtener tensiones diferentes a la de suministro por medio de un circuito serie.

Posicin RT

(X-Y)

R1

(X-B)

R2

(B-Y)

ET

(X-Y)

E1

(A-Y)

E2

(B-Y)

E3

(C-Y)

IT

1

2

3

4

5

Laboratorio de Electricidad

Prctica n 5 Pg. 43