En la presente guía se desarrollará el procedimiento que permitirá poner en práctica los conocimientos adquiridos en la clase teórica de Introducción a la Ingeniería Eléctrica. El tema a desarrollar es el de circuitos serie, además se realizará una introducción a los instrumentos de medida del laboratorio y su segura manipulación.
En este informe se presenta detalladamente
el desarrollo de la primera practica de laboratorio, en
la cual encontramos la ley de ohm y sus aplicaciones en los
circuitos en paralelo y en serie, teniendo en cuenta las normas de
laboratorio para así lograr la correcta finalización de dicha guía.
Recientemente, el ser humano ha aprendido a obtener electricidad a partir de la energía solar mediante procesos fototérmicos y fotovoltaicos. Los primeros operan bajo principios semejantes a los de las centrales térmicas convencionales. Los denominados fotovoltaicos, presentan una importante simplificación respecto a los procesos energéticos usuales, debido a que transforman una energía primaria, la solar, en electricidad de un modo directo, es decir, sin transformaciones intermedias en otras formas de energía. Estos dispositivos son estáticos y en absoluto semejantes a las generadores convencionales. Los procesos que implican la dispersión o absorción de radiación por materia son tres, a saber: el \textbf{efecto fotoeléctrico} (proceso involucrado en la conversión de energía solar en energía eléctrica), el \textbf{efecto Compton} y la \textbf{producción de pares}. El crecimiento exponencial es probablemente el mas familiar para los ingenieros electricistas, en la ecuación del diodo, la cual relaciona la corriente en el diodo $I$, al voltaje en el diodo $V$ \begin{equation}\label{eq:1} I=I_0\left(e^{\frac{qV}{kT}}-1\right) \end{equation} Mientras la ecuación \eqref{eq:1} es fundamental en el rendimiento de las celdas fotovoltaicas, muchos otros procesos físicos son caracterizados por el crecimiento exponencial.\\ La celda fotovoltaica es un diseño especial de la \textit{unión p-n} o diodo de barrera de Schottky. En una célula solar, la luz solar entrante desaloja electrones y sus contrapartes cargadas positivamente, llamados huecos, en la capa media del dispositivo. Los electrones luego migran a un electrodo, liberando alguna carga eléctrica y vuelven a los huecos a través de otro electrodo para completar el circuito \subsubsection*{Fundamentos de Dispositivos Fotovoltaicos} \begin{enumerate} \item \textit{Generación de carga}: La luz excita los electrones, liberándolos para moverse a través del cristal. \item \textit{Separación de la carga}: Un campo eléctrico dirigido hacia el material (unión p-n) barre electrones. \item \textit{Colección de carga}: Los electrones depositan su energía en una carga externa, lo cual completa el circuito. \end{enumerate}
Este ejemplo representa los cuatro diferentes modelos de amplificadores existentes: amplificador de tensión, de corriente, de trasnconductancia y de transresistencia. Cualquier amplificador puede ser convertido en cualquier otro modelo. Las notaciones son las siguientes:
vi: tensión de entrada.
ii: corriente de entrada.
Ri: resistencia de entrada.
vo: tensión de salida.
io: corriente de salida.
Ro: resistencia de salida.
Avo: Ganancia de tensión en vacío.
Aisc: Ganancia de corriente en cortocircuito.
Gmsc: Ganancia de transconductancia en cortocircuito, en Siemens.
Rmoc: Ganancia de resistencia en circuito abierto, en Ohms.
Las figuras con forma de diamante representan fuentes controladas por las tensiones o corrientes de entrada de cada una de los amplificadores. Los esquemas son una adaptación de los que se encuentran en el Capítulo 1 del texto "Electrónica, 2da Edición" de Allan R. Hambley, publicado en idioma español por la editorial Pearson Educación.