GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
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SOLUCIÓN

 

Un circuito con entrada y salida.

 

Introducción

 

Se dispone un circuito que consiste en dos condensadores iguales C y dos resistencias iguales R,  dispuestas como indica la figura 1 (ver la fotografía 1) A la izquierda  está situado un transformador  que provoca una caída de tensión  eficaz UE  que se registra en el multímetro de color negro. A la derecha se sitúa un multímetro que mide la caída de tensión eficaz US. En el experimento los dos condensadores son fijos, en cambio las resistencias son variables. Experimentalmente  se busca la relación US/UE en función de la resistencia R  La curva experimental se compara con los valores de la parte real de la impedancia del  sistema.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.1

 

 

 

 

Fotografía 1.- El transformador reductor está señalizado con la letra T, el primario está unido a un voltaje de 250 V y frecuencia 50 Hz( no aparece en la fotografía).  El voltaje eficaz de entrada  vale en esta fotografía UE= 12,6 V y el voltaje de salida US = 11,8 V. Las dos resistencias deben ser iguales, sin embargo hay veces que las dos resistencias comerciales difieren algo en su valor, entonces se utiliza como R la media aritmética de los dos valores.

 

 

Material

 

Un juego amplio de resistencias (comprendidas entre 100 W y 15000 W)

Dos multímetros

Dos condensadores no electrolíticos de 1 mF cada uno

Un transformador reductor 220- 14 V  o parecido

 

 

Análisis del circuito

 

Las magnitudes escritas en negritas son magnitudes complejas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Malla superior         

 

Malla inferior        

 

Resolvemos el sistema por la regla de Cramer

 

                       

 

 

 

        

         no es una magnitud compleja . La expresión del cociente de los voltajes de salida y entrada lo escribimos siendo

 

 

La parte real de la impedancia es:

 

 

Si representamos P.R.  frente a R obtenemos una curva (la cual compararemos con los valores experimentales de US/UE). Veamos si la curva citada presenta un máximo o un mínimo, para ello derivamos la función P.R..frente a R e igualamos a cero.

 

Para mayor comodidad en la operación  escribimos la ecuación anterior de la siguiente forma

 

 

 

Este valor de R es

 

 

 

Medidas experimentales

 

1.- Monte el circuito de la fotografía 1. Las resistencias R deben ser iguales o al menos parecidas. Debe medirlas con uno de los multímetros. Empiece con resistencias del orden de 100 o 200 ohmios y termine con unos valores próximos a  15000 ohmios. Para cada resistencia anote los valores de UE y US, calcule el cociente  Us/UE. Recoja los valores en una tabla.

 

2.- Con ayuda de una hoja de cálculo de valores a R en la ecuación (1).y calcule PR.

 

3.- Represente en la misma gráfica  1) R en el eje de abscisas frente a US/UE en ordenadas.  2) PrR en ordenadas frente a R en abscisas.

Compruebe si hay concordancia en el valor del mínimo experimental con el obtenido  teóricamente.

 

 

 

ALMACÉN

Composición de fuerzas con ventosas

Fuerzas paralelas

Ley de enfriamiento de un líquido

Imágenes en espejos planos que se cortan

Ley de Snell con alfileres

Prisma de agua

Análisis de hilos conductores.Ley de Ohm

Máximo de una función (Potencia de un generador)

Ondas estacionarias transversales propagándose por una cuerda

Investigando con el péndulo bifilar

Investigando la relación entre el volumen evacuado por una bureta y el tiempo empleado

Péndulo Compás

Medida de la longitud de onda de la luz emitida por un puntero láser

Magnitudes directamente proporcionales

Construcción de un cronovibrador casero

Aplicación del cronovibrador: medida de la aceleración de la gravedad mediante la caída libre

Magnitudes inversamente proporcionales

Experimentos con una rueda de construcción casera

Calibrado de un espectroscopio y medida de longitudes de onda

Relación aproximada carga-masa del electrón

Movimiento parabólico

Lentes convergentes

Manómetro

Aproximación a la fuerza ejercida por la presión atmosférica

Ley de Boyle-Mariotte

Principio de Arquímides 1

Densidad de líquidos

Empuje y densidad

Acción y reacción.Medida cuantitativa aplicando el Principio de Arquímides

Condensadores. Parte I

Condensadores.Parte II

Condensadores.Parte III

Condensadores.Parte IV

Condensadores.Parte V

Condensadores.Parte VI

Verificación de la fórmula F=ma

Condensadores.Parte VII

Rendimiento de un calorímetro 1

Rendimiento de un calorímetro 2

Medida aproximada del índice de refracción del agua

Medida del calor específico de una tuerca

Ley de Boyle con tubo de Mariotte(Práctica individual)

Ley de Boyle con tubo de Mariotte(Práctica colectiva)

Ley de Snell

Ángulo límite

Imágenes virtuales en lentes divergentes

Límite de rotura de un hilo

Varilla pivotada

Lente de agua

Péndulo sector

Circuitos 1

Circuitos 2

Circuitos 3

Circuitos 4

Circuitos 5

Circuitos 6

Circuitos 7

Circuitos 8

Voltaje máximo en corriente alterna

Focal de una lente convergente

Lente gruesa

Circuitos 9

Imanes 1

Imanes 2

Impedancia

Péndulo compuesto

Lentes convergentes combinadas

Combinación de lentes

Circuito sorprendente de corriente alterna

Descarga entre condensadores I

Descarga entre condensadores II

Varilla girando en el aire

Impedancias 2

Circuito de corriente alterna con motor

Focal de una lente divergente

Cicloide acelerada

Un experimento con integración numérica

Óptica casera I

Óptica casera II

Resistencia interna de voltímetros

Carga y descarga de un condensador mediante una gran resistencia

Carga y descarga simultánea de uncondensador

Puente de Wheatstone

Óptica casera III

Circuito con cuatro resistencias

Óptica casera IV

Electricidad casera I

Condensadores en corriente alterna I

Condensadores en corriente alterna II

Condensador en paralelo

Óptica casera V

Puente de alterna I

Puente de alterna II

Óptica casera VI

Condensador no electrolítico 1

Condensador no electrolítico 2

Circuito eléctrico simétrico 1

Circuito eléctrico simétrico 2

Potencia máxima en derivación