1. Qu es un instrumento A.C.? Explique sus caractersticas y diferencias con respecto al D.C.Un instrumento A.C. es aquel instrumento que mide seales variables en el tiempo.Caractersticas y/o diferencias: Ancho de Banda: Los instrumentos A.C. tienen respuesta en frecuencia limitada. Rectificacin: El galvanmetro DArsoval no detecta seales alternas. Para convertirlo en un instrumento A.C. implementndose una etapa rectificadora con diodos. Sensibilidad: inferior a los instrumentos D.C. porque sus diodos no son ideales produciendo error de codo. Tienen adems capacitancias internas que lo limitaran a las lecturas de alta frecuencia. Impedancia de entrada: muy alta, porque se dispone de la entrada rectificadora, al momento en que sus diodos actan en modo inverso.

2. Explique cmo es la respuesta de un galvanmetro ante una seal sinusoidal y cuadrada.

Caso 1: Seal sinusoidalEl instrumento oscila levemente alrededor del cero. A medida que se aumenta la frecuencia de la entrada, la aguja tiende a cero.ArgumentoDe acuerdo a nuestros estudios de la respuesta dinmica del galvanmetro, la ecuacin diferencial que describe al instrumento viene dada mediante la siguiente expresin:

: Momento de inercia.: Amortiguamiento por viscosidad.: Constante elstica del resorte.: Desplazamiento de la aguja.: Constante del instrumento.: Corriente entrante.Pero la corriente entrante I es sinusoidal. Optamos por un anlisis fasorial para resolverdicha ecuacin : La corriente en el dominio de la frecuencia.: La solucin en el dominio de la frecuencia La respuesta en el dominio del tiempo

Esta es la expresin analtica del movimiento de la aguja del galvanmetro ante una entrada sinusoidal.De esta expresin se deduce que a medida que la frecuencia se incrementa su amplitud tiente a cero.

Caso 2: onda cuadradaEn este caso la salida resultante del galvanmetro tiende al valor medio de la seal a medida que crece la frecuencia (de la seal)ArgumentoDescompongamos la entrada mediante la serie de Fourier

Primero recurrimos a la superposicin, analizaremos las componentes AC y las DCAC: Por el caso anterior sabemos que el galvanmetro atena las seales sinusoidales, dicho factor puede despreciarse.DC:Es la seal que deja pasar el galvanmetro. Dicha componente corresponde al valor medio.

3. Explique el principio, funcionamiento y aplicaciones de los instrumentos de: termopar, voltmetro de diodo, voltmetro selectivo y un medidor watt/horaTermoparPrincipio: Los instrumentos de termopar se basan en el efecto Peltier-Seebeck; al calentarse dos metales distintos, entre sus bornes producirn un voltaje.Funcionamiento: Aprovechando dicha propiedad, entre los bornes de dichos metales se le aade un galvanmetro para percibir este potencial elctrico como salida, y se tiene por entrada un componente trmico, que se conecta al circuito a medir, absorbiendo el calor. La potencia promedio disipada por el circuito se convierte en calor. Ambas magnitudes estn relacionas asi

Vemos que el instrumento mide corriente. Vemos que el calor es directamente proporcional al cuadrado de la corriente. Por lo anterior vemos que la escala del galvanmetro no podr ser lineal. Como el termopar solo percibe el calor de la potencia promedio, puede ser un instrumento AC.Aplicaciones Medicin de Corrientes tanto continua como alterna. Medicin de corrientes grandes. Medicin de corrientes de altas frecuencias (hasta 50megahrz)

Voltmetro de diodoPrincipio: Es un galvanmetro implementado con una entrada rectificada y un filtro (o un voltmetro rectificado implementado con un filtro) generalmente un capacitor. El capacitor se carga y trata de fijar el voltaje para tener una salida casi DC.Funcionamiento: La etapa rectificada convierte la sinusoide en una entrada pulsante. Luego pasa al filtro, comnmente un capacitor que fija la seal de salida a la cspide. Cuando el capacitor se carga en la cima, este tiende a descargarse en el galvanmetro. Se les llama tambin medidores de pico, puesto a que fijan los valores altos de la seal aplicada.Aplicaciones:Miden voltaje pico, de cualquier tipo de seal.

Voltmetro selectivoPermite analizar los armnicos de cualquier seal peridica.

Medidor Watt/ horaPrincipio: Se basa en las fuerzas magnticas y en la generacin de flujo.Funcionamiento: Hay dos entradas, uno para el voltaje y otro para la corriente. Se enrollan en un material ferro magntico donde producen un flujo. El flujo resultante mueve un disco de aluminio.Dicho movimiento es registrado mediante unos engranajes, como si de un instrumento de relojera se tratara. Se mide en watthora.4. Explique cmo afecta la frecuencia en un voltmetro ACLa respuesta en frecuencia depende del tipo de instrumento:Voltmetro rectificado/ voltmetro con diodo: tendran un amplio ancho de banda si no fueran por la imperfeccin de sus diodos. Sus diodos tienen una capacitancia, que a medida aumenta la frecuencia dejan de cumplir su labor rectificadora. Llegan hasta los 20 megaherz, en le mejor de los casos hasta los 10 Gygas.Instrumento de termopar: Ideal para grandes frecuencias (hasta 50 Mhrz) tiene limitaciones porque, los cable por donde pasa la corriente, a medida que aumenta la frecuencia la corriente se traslada hacia la superficie, quiere decir aumenta la resistencia del instrumento.Voltmetro digital: Tiene un amplsimo ancho de banda, en comparacin al instrumento con galvanmetro por tener una capacitancia de 40pF.Hierro mvil: De pequeo ancho de banda, pierde exactitud a mayor frecuencia.