domingo, 27 de abril de 2014

SIMULADOR DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE AC Y DC

SIMULADOR DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE AC Y DC

Ing. Luis Manfredo Reyes

Uno de los temás más complicados en la enseñanza de la teoría electromagnética, es el tema de circuitos, debido a que se deben aplicar las leyes de Kirchoff, Ley de Ohm y como resultado quedan sistemas de ecuaciones a resolver.

En el  presente documento se hace referencia a una simulación, que es parte del proyecto PHET,
El proyecto PHET fue fundado en la Universidad de Colorado, y consiste en una colección de simulaciones de diversos temas de física y química. Se recomienda visitar el proyecto en el siguiente enlace:   https://phet.colorado.edu/es/


El simulador de circuitos eléctricos, es una herramienta que permite construir circuitos con varias mallas (grids), con diferentes tipos de componentes (baterías, condensadores, resistencias), y obtener mediciones de voltajes y corrientes.

Se puede usar esta herramienta para comprobar resultados de cálculos manuales, o para entender de una manera más amena, cómo funciona el proceso de diseño de circuitos.

La simulación se puede usar online, en el sitio del proyecto, o puede ser descargada para su uso offline.
https://phet.colorado.edu/es/simulation/circuit-construction-kit-ac-virtual-lab

El ambiente de trabajo del simulador es el siguiente:


CARACTERÍSTICAS:
-Del lado derecho se tiene una colección de objetos, tales como: alambres, resistencias, capacitores, baterías.
-En el área de trabajo se puede arrastrar objetos del lado derecho para “armar” un circuito.
-A cada objeto se le pueden definir características para el circuito, colocando el puntero del ratón sobre el objeto  y dando click en el botón derecho
-Por ejemplo: a una batería se le puede definir el voltaje y la resistencia interna, a una resistencia se le define su valor, etc.
Las inductancias pueden tener valores entre 10 y 100 Henrys

-Los siguientes instrumentos están disponibles para mediciones: voltímetro, amperímetro y cronómetro
-La visualización puede ser realista o esquemática
-Se puede mostrar o eliminar el flujo de electrones en el circuito

Ejemplo: simule el siguiente circuito, mida voltajes y corrientes. Muestre el circuito en forma realista y esquemática y muestre las ecuaciones de Kirchoff
   U=50 voltios    R=10 ohms    L=10 Henrys   



Primera parte: colocar la batería



Segunda parte: el el alambre inferior

Tercera parte: la bobina (inductor) y la resistencia







Quinta  parte: colocar el voltímetro en diferentes puntos


Eliminar los electrones





Octava parte: mostrar gráficas de voltaje y corriente




 El diseño se puede guardar para su posterior utilización













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