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INTRODUCCION A LAS MEDICIONES ELECTRICAS

Jorge Fernandez P, Nilson Barrios, Luis Fernandez V, Donaldo Donado, Carlos Altamar.Universidad del Atlntico

Ingeniera Mecnica

Fecha de entrega: 8/03/2014

Resumen

Es de mucha importancia entender y saber realizar mediciones elctricas, y las implicaciones y errores

que en estas se pueden presentar; por esto, en este documento, se mostrarn algunos datos obtenidos en

el laboratorio a travs de dichas mediciones, y los errores porcentuales en ellas. Voltajes alternos, directos

y la resistencia de resistores fueron magnitudes tomadas en cuenta para la realizacin de la experiencia.

Palabras claves: Voltaje alterno, Voltaje directo, Tolerancia, Resistores.

Abstract

It is very important to understand and know how to perform electrical measurements, and the implications

and that these errors may occur, therefore, in this paper will show some data obtained in the laboratory by

such measurements, and the percentage errors in them. Alternating voltages, direct and tolerance of resis-

tors magnitudes were considered for the realization of the experience.

Keywords:alternating voltage, direct voltage, tolerance, Resistors.


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1. Introduccin

Los principales Objetivos para esta prctica son:

Conocer instrumentos y mtodos de medicin elctrica como el multimetro y el cdigo de colores.

Establecer diferencias entre la medicin de resistencia elctrica con multimetro y con el cdigo de colo-

res.

La importancia de los instrumentos elctricos de medicin es incalculable, ya que mediante el uso de ellos se

miden e indican magnitudes elctricas, como corriente, carga, potencial y energa, o las caractersticas elctrica

de los circuitos, como la resistencia, la capacidad, la capacitancia y la inductancia. El voltio es la unidad SI de

diferencia de potencial y se define como la diferencia de potencial que existe entre dos puntos cuando es nece

sario realizar un trabajo de 1 julio para mover una carga de 1 culombio de un punto a otro. La unidad de po

tencia elctrica es el vatio, y representa la generacin o consumo de 1 julio de energa elctrica por segundo. En

la forma ms simple de voltmetro se rectifica una corriente alterna en un tubo de diodo y se mide la corrient

rectificada con un galvanmetro convencional. Conceptos importantes en las mediciones de voltaje son los si

guientes:

Voltaje Directo (DC):Este tipo de voltaje es el que es generado en pilas alcalinas, o las fuentes hechas basadas

en diodos rectificadores que producen un voltaje DC.Esta seal se rectifica para producir una seal directa,

esto es, su valor siempre es fijo o constante. Los rangos que maneja el multmetro para el voltaje DC van desde

200mV hasta 1000V. mV= 1*10-3V.

Voltaje Alterno (AC):V~ Este tipo de voltaje es el que es generado en las lneas o tomas de corriente, este tipo

de voltaje se le llama alterno porque puede variar y aparte esta oscilando en la parte positiva y negativa. Los-

rangos que maneja el multmetro para el voltaje AC van desde 200V hasta 750V. Regularmente ambos voltajes

se manejan como funciones senoidales, que pueden variar en el tiempo.

Las resistencias o resistores son dispositivos que se usan en los circuitos elctricos para limitar el paso de la

corriente, y usan un cdigo de colores para identificar el valor en ohmios de la resistencia en cuestin. La pri-

mera banda de la resistencia indica el primer dgito significativo, la segunda banda indica el segundo dgito

significativo, la tercera banda indica el nmero de ceros que se deben aadir a los dos dgitos anteriores para

saber el valor de la resistencia, en la cuarta banda se indica el rango de tolerancia entre el cual puede oscilar el

valor real de la resistencia.


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2. Discusin Terica

El voltaje que suministra la fuente hace referencia a la diferencia de potenciales entre las terminales de dicha

fuente. Sin embargo, las fuentes DC pueden ser consideradas ideales porque en la realidad todos los materiales

presentan resistencia al paso de la corriente. Esta es la causa de que en una fuente la diferencia de potencial en

los extremos dependa de la intensidad de la corriente circulante. Existen materiales resistivos (llamados resis-tencias) que se emplean para dividir una corriente o voltaje, limitan el flujo de la carga. [3] Entonces en la cons-

truccin de circuitos elctricos es indispensable poder medir la resistencia al paso de la corriente y mucho ms

establecer el voltaje que puede suministrar una fuente determinada. Por ello el hombre ha diseado aparatos

especializados en la medicin de estas propiedades, entre ellos los multmetros, ampermetros, voltmetros,

osciloscopios y potencimetros, entre otros. Es de vital importancia el utilizar correctamente estos instrumen-

tos a la hora de realizar mediciones directas de cantidades elctricas. Estos instrumentos pueden ser de tipo

analgico o digital (Ilustracion 1)

Se inici con una observacin y anlisis de los instrumentos que se iban a

emplear en la medicin de voltaje y resistencia. Posteriormente se anotaron

las referencias de una fuente DC. Estas deben decir el valor terico mximo

y mnimo del voltaje que puede suministrar la fuente. Con un multmetro

anlogo se realiz la medida de estos valores de voltaje. Se tomaron nueva-

mente las mismas medidas pero ahora con un multmetro digital. En la se-

gunda parte de la experiencia se tomaron 3 resistencias de valores diferentes

se hall el valor terico de cada una teniendo en cuenta el cdigo de colores

establecido, para luego compararlo con el valor medido con un multmetro

digital.

Ilustracin 1


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3. Mtodos Experimentales

Para realizar esta experiencia se necesitaron los siguientes elementos:

Voltimetro Digital.

Protoboard.

Pila Panasonic 9V. Resistencias de diferentes valores.

Primera parte:

Al momento de clasificar las resistencias se tuvo en cuenta los cdigos de colores para determinar las resisten-

cias tericas, luego para determinar las resistencias experimentales se tomo el multitester graduado en el rango

adecuado y se obtuvieron los datos restantes.

Segunda parte:

Para determinar el voltaje, se armo el circuito en el protoboard se coloco la resistencia y se conecto la batera

cerrando asi el circuito. Para determinar la intesidad se utilizaron cables auxiliares para poder romper el circui-to y asi determinar la intersidad con el multitester graduado en amperios en el rango adecuado. Anotando

luego los datos obtenidos.

Tercera parte:

En esta parte se armo un circuito en serie y se realizaron las mediciones del mismo modo que en la parte ante-

rior y se anotaron los datos.

Cuarta parte:

Se armo el circuito mixto en el protoboard yque seralizaron las mediciones respectivast eniendo en cuenta las

consideraciones al momento de realizar mediciones con circuitos en paralelo.


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4. Anlisis de Resultados y Discusin

Primera Parte

N Tolerancia Valor de R en sinTolerancia

Valor con el Medidor Error

Relativ Amarillo Violeta Amarillo Dorado (5%) 470000 477000 0.6382 Caf Rojo Negro Dorado (5%) 12 12 0 Caf Negro Amarillo Dorado (5%) 100000 99500 0.5 Caf Verde Negro Dorado (5%) 15 15 0 Caf Verde Naranja Dorado (5%) 15000 14800 1.333 Cafe Negro Verde Dorado (5%) 1000000 1000000 0 Amarillo Violeta Negro Dorado (5%) 47 47 0 Cafe Negro Negro Dorado (5%) 10 10 0

En esta configuracin, los valores tericos de la resistencia de los resistores se tomaron gracias a su cdigo decolores, de la siguiente manera:

1 2 3 4

(1)y (2)indican los primeros digitos significativos de la resistencia del resistor.

(3)Indica el exponente al cual esta elevado una potencia de 10, el cual es multiplicador de los dos primeros

nmeros.(4)Indica el porcentaje de tolerancia de dicho resistor, oscilando este valor por encima o por debajo del va-

lor mostrado en el cdigo.

Cdigo de colores:

Tolerancia:


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Segunda Parte

Amperaje Teorico Voltaje Experimental Amperaje Experimental

A 8.66V

| | (

)

R1


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Tercera Parte

Voltaje Experimental

En R1

Voltaje Experimental En

R2

Amperaje Experimental Amperaje Teorico

8.66V 0.2V A

| | (

)

R1

R2


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Cuarta Parte

Voltaje Amperaje Experimen-

tal En R2

Amperaje Experimen-

tal En R4

Amperaje Experimen-

tal En R6

Amperaje Experimen-

tal En R8

2.11V


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5. Conclusiones

En el mundo actual conocer las tcnicas y los conceptos para realizar mediciones elctricas es de vital

importancia ya que permite poseer ventajas al momento de conocer los diferentes fenmenos de la na-

turaleza y trabajar con estos. Es por eso que esta experiencia es de vital importancia porque nos permi-tir conocer los conceptos bsicos para las futuras experiencias de esta materia.

Agradecimientos

Queremos agradecerle al profesor Alvaro Perez Tirado, docente de la Universidad del Atlntico, por su gua

en el desarrollo de este laboratorio, y a los compaeros de clases por su gran trabajo de equipo.

Bibliografia

[1] MAIZTEUI, y GLEISER,R, 1976. Introduccin a las medi-das del laboratorio (Edicin

guayqui: Crdoba, Argentina)

[2] SERWAY, y BEICHNER, Fsica para ciencia e ingeniera. Tomo II. Quinta Edicin.

Editorial Mc Graw Hill.

[3]Mediciones elctricas. Citado 28 de agosto de 2011.

http://www.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/Apuntes_EyM/Capitulo_5_Medicion

es_Electricas.pdf

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