PROCESO DE GESTIÓN DE FORMACIÓN PROFESIONAL INTEGRAL
ANEXO GUÍA DE APRENDIZAJE
JUAN CAMILO ARRIETA PALENCIA
Simulación de circuitos AC en Proteus
La simulación del circuito eléctrico es fundamental para poner en práctica los conceptos teóricos de manera
dinámica, así como ayuda a visualizar en el tiempo el comportamiento de los circuitos. En este caso, el
objetivo de la simulación es poner en práctica los conceptos de corriente alterna (AC), considerando la
amplitud, la frecuencia y el desfase de la señal, alimentando un circuito y utilizando elementos de medición
en el circuito.
En esta actividad se utilizará el software de simulación Proteus, el cual permite la creación (dibujo) de
esquemas eléctricos cuyo principal objetivo es conocer el funcionamiento de un sistema real antes de su
creación. El equipo PC que se utilice debe tener instalado el software con las licencias vigentes para su
utilización sin inconvenientes.
La actividad consiste en simular un circuito RLC serie, de forma que la resistencia sea de 100 ohmios, la
impedancia inductiva de 80 Ω, y la capacitiva de 50 Ω. El generador que se va a usar tiene una frecuencia
de 10 KHz y una tensión de pico de 5 voltios. En el desarrollo de esta actividad, tendremos en cuenta el
comportamiento de los valores en la bobina L y el condensador C.
Para la simulación de este circuito eléctrico en Proteus, se deben seguir los siguientes pasos:
1. Abrir el programa, crear un nuevo proyecto y guardarlo en el PC.
Figura 1
Inicio y creación de nuevo proyecto en Proteus
Nota. Fuente: software Proteus.
2. Para comenzar, se debe dibujar el circuito electrónico a simular en la zona de trabajo. El programa
debe contener un librero que permita seleccionar componentes a utilizar en los esquemas eléctricoselectrónicos.
Figura 2
Área de trabajo del módulo ISIS
Nota. Fuente: software Proteus.
2. Se seleccionan los componentes a utilizar presionando el botón que tiene la letra “P” en la ventana de
dispositivos “DEVICES”, lo que permitirá acceder a la librería de componentes incluida en el módulo ISIS,
tal como se indica en la figura siguiente:
Figura 3
Selección de librerías de componentes
Nota. Fuente: software Proteus.
3. Se presenta la ventana “Pick Devices”, la cual se muestra a continuación:
Figura 4
Ventana Pick Devices
Nota. Fuente: software Proteus.
4. Para incluir los componentes que se necesitan para la simulación, realizamos los siguientes pasos:
Seleccionamos la categoría “Simulator Primitives”; luego, la categoría “Sources”, y por último, el fabricante,
el cual no se especifica, en el área de “Results”.
Figura 5
Selección de Devices
Nota. Fuente: software Proteus.
Los componentes a utilizar se consideran las cargas, tales como resistencias, inductores, capacitores,
diodos, motores, etc.
Figura 6
Búsqueda de cargas en Proteus
Nota. Fuente: software Proteus.
5. Se deben, además, utilizar generadores de señal que sean definidos como fuentes de voltaje/corriente
en el circuito.
Figura 6
Señales y configuración en Proteus
Nota. Fuente: software Proteus.
Se deben configurar las señales de alimentación según su magnitud, frecuencia y fase.
6. Teniendo en cuenta las indicaciones iniciales sobre el tipo de circuito, los componentes y valores de los
mismos a utilizar y las indicaciones de simulación, procedemos al montaje del circuito tal como se muestra
en la siguiente figura. Tener en cuenta que los elementos “DEVICE” de Proteus que necesitamos son
ALTERNATOR (generador de alterna), CAP (para el condensador), INDUCTOR (para la bobina) y RES
(para la resistencia). Hemos añadido una señal desde masa a inicio de R1 (en rojo).
Figura 7
Circuito RLC propuesto a simular
Nota. Fuente: software Proteus.
7. Manteniendo los mismos ajustes que se visualizan en la siguiente figura del instrumento de medición
llamado osciloscopio, graficar en esta misma figura las señales obtenidas en el simulador, tal cual sus
parámetros y colores.
Figura 8
Osciloscopio de Proteus
Nota. Fuente: software Proteus.
8. Montar y tomar las medidas de las tensiones VR, VL y VC. Para medir la tensión en la bobina y en el
condensador, tenemos que poner una masa entre L y C, tal como se muestra en la figura 7. Hay que tener
en cuenta que, para un momento determinado, la corriente sale por la parte alta del generador y pasa por
R, L y C. Si la masa está después de pasar L, la tensión es correcta, pero para C, la referencia (masa) está
antes de pasar el condensador. Por tanto, tenemos que invertir la señal del C1 en el osciloscopio, para que
la medida se haga teniendo el mismo criterio. Para medir la tensión en la resistencia, tenemos que poner
la masa en un extremo de la resistencia y en el otro, la sonda.
VR
VL
VC
9. ¿Cómo calculo el desfase entre la corriente y la tensión en un circuito RLC?
En el ejemplo de la práctica, tenemos que la parte real es 100 y la parte imaginaria, dada por la bobina y
el condensador, es 80 y 50, respectivamente. Esto da lugar a un triángulo rectángulo, donde la base es
100 y la altura es lo que obtenemos de restar 80 y 50, o sea 30.
Figura 9
Vector de desfases
Representamos la impedancia de la bobina mediante el vector azul y la impedancia del condensador,
mediante el vector rojo. Cuando sumamos los tres vectores, tenemos la impedancia total, representada por
el vector verde.
El ángulo de desfase α viene dado por arctg (30/100) = 16,69º, que se ajusta mucho a lo visualizado en el
osciloscopio.
Teniendo en cuenta esto:
Calcular el desfase que hay entre la corriente y la tensión en cada componente. En la bobina L, la tensión
E se adelanta. En el condensador C, la corriente I, se adelanta a la tensión E.
Ubicamos de nuevo la masa entre el resistor R y la parte superior del generador. Ahora, para tomar la
tensión, ponemos una pinza en la parte inferior del generador y la otra en la parte derecha de la resistencia.
Medir el desfase que existe entre la tensión y la corriente que salen del generador. En la imagen se muestra
el desfase que obtenemos. ¿Qué grados de desfase aprecias en tu práctica?
Figura 10
Visualización de desfases con el osciloscopio
Nota. Fuente: software Proteus.
Procedimiento teórico de los desfases:
Desfase en L:
Desfase en C:
Desfase en R:
PROCESO DE GESTIÓN DE FORMACIÓN PROFESIONAL INTEGRAL
ANEXO GUÍA DE APRENDIZAJE
JUAN CAMILO ARRIETA PALENCIA
En el siguiente circuito, las resistencias están combinadas en serie y paralelo. Para este caso, se deben
realizar las mediciones indicadas a continuación:
Figura 1
Circuito propuesto para simulación
V= 5 VDC
R1= 100 Ω
R2 y R3 = 220 Ω
Valores teóricos:
(procedimiento)
Registrar los datos en la siguiente tabla:
Tipo de valor
V1(V)
A1(mA)
A2(mA)
Valor teórico
5
11,86
11,86
11,9
11,9
5
Valor práctico
Los valores prácticos se tomarán del simulador Proteus, del cual se muestra a continuación el
procedimiento a desarrollar:
Ejecute el simulador Proteus, específicamente el programa ISIS, que nos permite dibujar sobre un área de
trabajo un circuito que posteriormente podremos simular. La utilidad que vamos utilizar es la librería de
componentes, de la cual se van a tomar una batería DC, un voltímetro, dos amperímetros y tres
resistencias, los cuales serán los componentes necesarios para simular y comprobar la diferencia entre
circuitos con resistencias en serie y paralelo respecto a los mixtos. A continuación, se describen los pasos
para la simulación:
1. Una vez ejecutado el programa, la pantalla que se presenta es la siguiente:
Figura 2
Área de trabajo del Módulo ISIS
Nota. Fuente: software Proteus.
2. Se seleccionan los componentes a utilizar presionando el botón que tiene la letra “P”, en la ventana de
dispositivos “DEVICES”, que permitirá acceder a la librería de componentes incluida en el módulo ISIS,
tal como se indica en la figura siguiente:
Figura 3
Selección de librerías de componentes
Nota. Fuente: software Proteus.
3. Se presenta la ventana “Pick Devices”, la cual se muestra a continuación:
Figura 4
Ventana Pick Devices
Nota. Fuente: software Proteus.
4. Para incluir los componentes que se necesitan para la simulación, realizamos los siguientes pasos:
Seleccionamos la categoría “Simulator Primitives”, luego la categoría “Sources” y, por último, el fabricante,
el cual no se especifica. En el área de “Results”, se selecciona el dispositivo “BATTERY”, el cual representa
una fuente de voltaje DC.
Figura 5
Selección de Devices
Nota. Fuente: software Proteus.
5. Seleccionamos, en el área de resultado, el componente denominado fuente de voltaje DC, tal como se
muestra:
Figura 6
Selección de componente
Nota. Fuente: software Proteus.
6.Al seleccionar el componente, aparece en el área de “Devices”, seleccionado para su posterior
utilización en el área de simulación:
Figura 7
Ventana de dispositivos
Nota. Fuente: software Proteus.
7. Se selecciona la resistencia a utilizar, de igual forma que en el punto 4, con la diferencia de que la
categoría es “Resistors” y la subcategoría es de 0,6 Vatios tipo Metal Film:
Figura 8
Dispositivos Resistores
Nota. Fuente: software Proteus.
8. Seleccionamos la resistencia de 100K ohm, respectivamente, según el circuito a simular, tal como se
indica a continuación, en el área de “Results” de la ventana del simulador Proteus.
Figura 9
Resistencia de 100K ohm
Nota. Fuente: software Proteus.
9. Una vez seleccionada la resistencia de 100K, esta aparecerá en el área ”Devices”, la cual indica que
se tiene la opción de incluir estos componentes en el área de simulación tantas veces como el usuario
quiera, sin la necesidad de entrar a la librería de dispositivos; esto es una ventaja para el usuario cuando
se necesite utilizar un componente varias veces:
Figura 10
Ventana de Devices
Nota. Fuente: software Proteus.
10. Seleccionamos “BATTERY” en el área de dispositivos, y aparece un cursor en forma de lápiz.
Colocamos el cursor donde se quiere incluir la batería y presionamos el botón izquierdo del mouse,
mostrándose la siguiente figura:
Figura 11
Selección de Batería DC
Nota. Fuente: software Proteus.
11. Para cambiar el valor de la fuente de voltaje de 12V a 24Vdc, se selecciona el objeto y se presiona el
botón derecho del mouse sobre la opción “Edit Properties”, apareciendo la siguiente ventana de diálogo,
en la cual vamos a colocar el valor de 24V en el campo donde aparece “Voltage”:
Figura 12
Ventana de edición de componente de batería
Nota. Fuente: software Proteus.
12. Seleccionamos “MINRES100R” en el área de dispositivos y aparece un cursor en forma de lápiz;
colocamos el cursor donde se quiere incluir la resistencia y presionamos el botón izquierdo del mouse,
mostrándose la siguiente figura:
Nota. Fuente: software Proteus.
13. Para el valor de la resistencia R1, presionamos el botón derecho del mouse sobre ella y seleccionamos
la opción “Edit Properties” para colocar el valor de 100 ohm. Para el caso de la resistencia R2, presionamos
el botón derecho del mouse sobre ella y seleccionamos la opción “Edit Properties” para colocar el valor de
220 ohm. Y para el caso de la resistencia R3, presionamos el botón derecho del mouse sobre ella y
seleccionamos la opción “Edit Properties” para colocar el valor de 220 ohm, tal como se muestra en la
figura siguiente. Para realizar la interconexión de la resistencia con la fuente de voltaje, se coloca el cursor
en el extremo superior de la fuente de voltaje y se lleva la línea hasta el extremo izquierdo de la resistencia,
tal como se muestra a continuación:
Figura 14
Interconexión de componentes
Nota. Fuente: software Proteus.
14. En la barra de herramientas lateral izquierda, seleccionamos el componente denominado “Terminals
Mode”, el cual sirve para seleccionar la tierra del circuito:
Figura 15
Tipos de terminales
Nota. Fuente: software Proteus.
15. Colocamos el terminal tipo “ground”, tal como se muestra a continuación; cerramos el circuito
arrastrando el extremo derecho de la resistencia y llevándolo hasta el terminal “ground”:
Figura 16
Circuito para simular resistencias en paralelo
Nota. Fuente: software Proteus.
16. Se incluye el voltímetro seleccionándolo mediante el botón “Virtual Instruments Mode” de la barra de
herramientas ubicada en el lado izquierdo de la pantalla, tal como se indica:
Figura 17
Selección de medidores
Nota. Fuente: software Proteus.
17. Se selecciona el voltímetro ubicado en la lista “INSTRUMENTS”, tal como se muestra:
Figura 18
Lista de equipos de medición
Nota. Fuente: software Proteus.
18. Se ubica el voltímetro para medir el voltaje de la fuente DC; luego, se coloca un amperímetro en serie
con la resistencia R2 y otro con la resistencia R3, para medir la corriente que pasa por cada resistencia:
Figura 19
Circuito para simular paralelo
Nota. Fuente: software Proteus.
19. Para comenzar la simulación, presionamos el botón “Play”, ubicado en la parte inferior izquierda de la
pantalla, tal como se muestra a continuación:
Figura 20
Botón Play
Nota. Fuente: software Proteus.
20. Luego, observamos en el voltímetro y el amperímetro los valores respectivos de voltaje y corriente:
Con los resultados obtenidos en el simulador, se procede a demostrar que este es un circuito que
representa la conexión de resistencias en serie y paralelo (mixto), donde el voltaje en la resistencia R2 es
igual al de R3, debido a que están en paralelo, y este voltaje más el voltaje de R1 es igual al voltaje de la
fuente DC. En este caso, queda demostrada la combinación de resistencias en paralelo y serie, o sea,
circuito resistivo mixto, para el cálculo de corriente y voltaje de las resistencias R1, R2 y R3. El respectivo
cálculo para obtener los valores teóricos es una mezcla de conocimientos ya vistos en el análisis de
circuitos resistivos puros serie y puros paralelo en equivalencias resistivas y mediante la Ley Ohm.
JUAN CAMILO ARRIETA PALENCIA
CIRCUITOS RESISTIVOS EN PARALELOS
Para el desarrollo de esta actividad se debe realizar una simulación del siguiente circuito, utilizando
la herramienta Proteus, para familiarizarse con el simulador y verificar los conocimientos eléctricos.
R1 = 220 Ω V1=VT= 5V
R2 = 900 Ω
V = 5 V dc
Valores teóricos: (procedimiento)
IA1=VT/R1= 5V/220 Ω=0.022 A
IA2=VT/R2= 5V/900 Ω=0.0055 A
Tabla de Valores registrados:
Tipo de valor
V1(V)
Valor teórico
A1(Ma)
A2(Ma)
2.27 mA
5.56 mA
2.27 mA
5.56 mA
5v
Valor práctico
5v
Ejecute en el simulador Proteus, específicamente el programa ISIS, que nos permite dibujar, sobre
un área de trabajo, un circuito que posteriormente podremos simular. La utilidad que se va a utilizar
es la librería de componentes, de la cual se van a tomar una batería DC, un voltímetro, dos
amperímetros y dos resistencias, los cuáles serán los componentes mínimos necesarios para
familiarizarse con el simulador Proteus.
A continuación, se describen los pasos para la simulación:
1. Una vez ejecutado el programa, la pantalla que se presenta es la siguiente:
2. Se seleccionan los componentes a utilizar presionando el botón que tiene la letra “P” en la
ventana de dispositivos “DEVICES”, lo que permitirá acceder a la librería de componentes incluida
en el módulo ISIS, siendo esta la representación grafica.
3.Se presenta la ventana “Pick Devices”, la cual se muestra el siguiente menú:
4.Para incluir los componentes que se necesitan para la simulación, realizamos los siguientes pasos:
Seleccionamos la categoría “Simulator Primitives”, luego la categoría “Sources” y, por último, el
fabricante, el cual no se especifica. En el área de “Results”, se selecciona el dispositivo “BATTERY”,
el cual representa una fuente de voltaje DC.
5.Seleccionamos, en el área de resultado, el componente denominado Fuente de voltaje DC.
6.Al seleccionar el componente, aparece en el área de “Devices”, seleccionado para su posterior
utilización en el área de simulación:
7.Se selecciona la resistencia a utilizar, de igual forma que en el punto 4, con la diferencia de que la
categoría es “Resistors” y la subcategoría es de 0,6 Vatios tipo Metal Film:
8. Se selecciona una resistencia de 900 y otra de 220 ohm, según el circuito a simular, tal como
se indica a continuación, en el área de “Results” de la ventana del simulador Proteus.
9.Seleccionada la resistencia de 100, esta aparecerá en el área” Devices”, pero con un valor
distinto al que se necesita, luego, se procede a cambiar el valor de cada resistencia.
Seleccionamos cada resistencia y presionamos con el botón derecho del mouse la opción “Edit
Properties”; en el cuadro de diálogo, cambiamos el valor de la resistencia a 220R y 900R, lo que
indica que son de 220 y 900 ohmios:
10.Se escoge “BATTERY” en el área de dispositivos, y aparece un cursor en forma de lápiz.
Colocamos el cursor donde se quiere incluir la batería y presionamos el botón izquierdo del
mouse, mostrándose la siguiente figura:
11.Para cambiar el valor de la fuente de voltaje de 12V a 5Vdc, se selecciona el objeto y se presiona
el botón derecho del mouse sobre la opción “Edit Properties”, apareciendo la siguiente ventana de
diálogo, en la cual vamos a colocar el valor de 5V en el campo donde aparece “Voltage”:
12.Seleccionamos “MINRES100R” y “MINRES180R” en el área de dispositivos, y aparece un cursor
en forma de lápiz; colocamos el cursor donde se quiere incluir la resistencia y presionamos el
botón izquierdo del mouse, mostrándose la siguiente figura:
13.Para realizar la interconexión de las resistencias con la fuente de voltaje, se coloca el cursor en
el extremo superior de la fuente de voltaje y se lleva la línea hasta el extremo izquierdo de la
resistencia, tal como se muestra a continuación:
14. En la barra de herramientas lateral izquierda, seleccionamos el componente denominado
“Terminals Mode”, el cual sirve para seleccionar la tierra del circuito:
15.Colocamos el terminal tipo “ground” tal como se muestra a continuación; cerramos el circuito
arrastrando el extremo derecho de la resistencia y llevándolo hasta el terminal “ground”:
16.Se incluye el voltímetro seleccionándolo en el botón “Virtual Instruments Mode” de la barra de
herramientas ubicadas en el lado izquierdo de la pantalla, tal como se indica:
17.Se selecciona el voltímetro ubicado en la lista de “INSTRUMENTS”, tal como se muestra:
18. Para comenzar la simulación, presionamos el botón “Play”, ubicado en la parte inferior
izquierda de la pantalla, tal como se muestra a continuación:
Como se pudo observar en la figura ya mostrada anteriormente, el circuito se dibujó y
se ejecutó con el programa, el cual muestra en el voltímetro un valor que representa el
voltaje de la batería B1, la corriente que pasa por la resistencia R1 visualizada por el
amperímetro A1 conectado en serie con la resistencia R1, y, por último, la corriente que
pasa por R2 es visualizada por el amperímetro A2. Estos valores deben ser similares a
los cálculos previos realizados, lo que nos indica que el uso de los simuladores ayuda a
realizar de forma acertada y confiable respecto a las mediciones de corriente y voltaje,
muy similares a un circuito real montado en un laboratorio con protoboard. En el
voltímetro, se observa que el voltaje de la fuente es igual al voltaje de las resistencias R1
y R2, ya que estas están en paralelo con la fuente de voltaje, (el voltaje en los circuitos
en paralelo se mantiene constante ejemplo lo que sucede en una red eléctrica
residencial), ahora las corrientes que pasan por las resistencias R1 y R2 son diferentes
(la corriente en circuitos en paralelo se dividen), y debido a que las resistencias son
también diferentes, cumpliéndose la Ley de Ohm (I = V/R).
Estos valores deben ser muy cercanos con los valores teóricos calculados al inicio de la practica:
Conclusiones:

El uso de herramientas informáticas como lo son los simuladores permite
optimización de recursos en tiempo y costos, y totalmente seguras para el
manejo de personas con poca experiencia en circuitos eléctricos, como medio
de iniciación para mi concepto son perfectas, luego de este aprendizaje teórico
científico se puede obtener mejores resultados en la práctica física.

Por este medio se verifica que los valores de los voltajes en un circuito en
paralelo se mantienen iguales

Se comprueba la ley de corrientes de acuerdo con su comportamiento en la
topología de los circuitos por donde fluye.

Por lo anterior descrito se cumple con el objetivo Planteado en el material de aprendizaje
JUAN CAMILO ARRIETA PALENCIA
SOLUCIÓN
Figura 1
Circuito propuesto para simulación Serie
Tipo de Medición
Resultado
Tension del
Generador
+218 Voltios AC
Caida de Tension R1
+184 Voltios AC
Caida de Tension
Bobina (L1)
+147 Voltios AC
Caida de Tension
Condensador (C1)
+27.6 Voltios AC
Corriente que circula
por el circuito
+1.02 Amperios
Figura 2
Circuito propuesto para simulación Paralelo
Tipo de Medición
Resultado
Tensión del
Generador
+218 Voltios AC
Intensidad en R1
+1.21 Amperios
Intensidad en
Condensador (C1)
+8.26 Amperios
Intensidad en Bobina
(L1)
+1.55 Amperios
Corriente total que
circula por el circuito
+6.83 Amperios