Lab21 Diseño de Voltimetro, Amperimetro y Ohmetro

7/23/2019 Lab21 Diseo de Voltimetro, Amperimetro y Ohmetro

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Repblica Bolivariana de Venezuela.Ministerio de Educacin.Universidad de Los Andes.Facultad de Ingeniera.Escuela de !iste"as.

Diseo de Voltmetro, AmpermetroY Ohmetro

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Grupo N 7Belandria Ra"rez)*ris"ar+.I., #(.-/.0((Andrade 1ortillo) 1edro+.I., #'.-/.'&

%2#02%000


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Resumen

Los ob3etivos principales de esta practica son el de dise4ar unvolt"etro) un A"per"etro 5 un o6"etro) con el 7n de estudiar 5

discutir su i"portancia 5 aplicabilidad en la "edicin de volta3es)intensidad de corriente 5 valores de resistencia aplic8ndolo a loestudiado en la teora de Fsica %#) donde se observa el co"porta"ientode la corriente el9ctrica en algunos circuitos propuestos.

Estos aparatos resultan :actibles para e:ectos e;peri"entales pero pocotiles en el uso diario debido a su ba3a escala de "edicin 5 pocaresistencia a las corrientes 5 volta3es elevados. La discrepancia entre losinstru"entos dise4ados 5 patrn es relativa"ente "ni"a.

Materiales y Euipos

Una :uente de poder # Volt)

Un Volt"etro > ?6" 5 #)%( A"p)


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!ro"edimiento#

1revia"ente a la practica se realizan ciertos c8lculos) para llevar a cabola "is"a) co"o la resistencia @Rs) la resistencia interna @Ri 5 la

sensibilidad @! @ue es lo ue vale cada divisin del galvan"etroC estopara el dise4o del volt"etro "ediante las ecuaciones correspondientesue est8n en la gua de laboratorio II igual"ente) Ra) Ri) 5 ! para ela"per"etroC 5 7nal"ente para el o6"etro Is @intensidad de corrienteue pasa por la resistencia Rs Ra 5 Rs.

$#% Diseo del Voltmetro&

!e constru5o el volt"etro dise4ado) 5 se coloc en paralelo con elvolt"etro patrn) se to"aron las "edidas de volta3e en a"bosinstru"entos para co"pararlos.

Luego se conect otro circuito) se to"aron "edidas de intensidad decorriente 5 de resistencias las cuales son usadas para calcular el volta3eCdespu9s con la "is"a corriente se conecta el volt"etro dise4ado 5 seto"an sus valores para calcular el e:ecto de carga.


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'#% Diseo del Ampermetro&

!e procede co"o en el e;peri"ento anterior) se "ide la corriente dela"per"etro dise4ado 5 la del a"per"etro patrn conectados en serie5 se co"paran.


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)a*la de Datos y +l"ulos

Estudio del Voltmetro

Volta-e delVoltmetro Diseado

.Volt/

Volta-e delVoltmetro !atr0n

.Volt/

Dis"repan"ia

0.0' 0.0' 00.#% 0.#% 00.% 0.% 0

Estudio del E1e"to de +ar2a de*ido al Voltmetro

Resisten"ias.3 /

Volta-e+al"ulado

.Volt/

4ntensidad de+orriente .A/

Volta-e MedidoVD

.Volt/# 0.0' '0 0.0'( 0.0>( #( 0.0#0 0.# #0 0.0

VD R;i VD @0.0'@# VD 0.0' V

E:ecto de +arga Vcalculado = V"edidoD 0.#=0.0 D 0.0' V

Estudio del Ampermetro

4ntensidad delAmpermetro

Diseado .Amp/

4ntensidad delAmpermetro !atr0n

.Amp/

Dis"repan"ia5

0.0## ##;#0=& 00.0#> %0;#0=& #%

0.0'' (0;#0=&

#%


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Estudio del E1e"to de +ar2a de*ido al Voltmetro

Resisten"ias. /

4ntensidad de+orriente

.Amp/

Volta-e.Volt/

4ntensidad de+orriente AD

.Amp/

#00 0.00' 0.' 0.00 0.0' 0.' 0.0

RD V2i RD @0.'2@#00D 0.00' A"p

E:ecto de +arga Icalculado = I"edidoD 0.0'=0.0 D 0.00- A"p

Gr6"o de R 8s 4

Resisten"ias. /

4ntensidad de +orriente.mA/

#00 (0&00 %'(00 #/00 #0#000 /.(#(00

%000 '%(00 &&000 %.(&(00 %'000 #.-(000 #.(


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Anlisis de los Resultados#

$#% Diseo del Voltmetro#

!e observa una discrepancia nula) entre los valores arro3ados delvolt"etro dise4ado 5 el volt"etro patrn) esto se debe a la e;actitudde los c8lculos de dise4o del volt"etro 5 a la precisin delgalvan"etro.!in e"bargo) al estudiar el e:ecto de carga nos da"os cuenta ue a"edida ue au"enta el valor de la resistencia dis"inu5e la intensidad)el e:ecto de carga se 6ace "a5orC esto se debe a la cada de la tensinen los cables del circuito 5 a las resistencias internas del aparato)aunue son casi despreciables) entre otras cosas.

'#% Diseo del Ampermetro&

1ode"os observar ue las pri"eras "edidas to"adas entre ela"per"etro dise4ado 5 el a"per"etro patrn arro3an una discrepancianula) "ientras ue para las de"8s la discrepancia es de #%.En cuanto al e:ecto de carga pode"os decir ue se sigue observando lacada de la tensin en los cables del circuito 5 la inuencia de laresistencia interna del aparato.

Ganto en el a"per"etro co"o en el volt"etro dise4ados solo pudi"osto"ar valores de escala "u5 peue4as debido a ue el galvan"etro

solo soporta apro;i"ada"ente una di:erencia de potencial de # Volt 5una intensidad de corriente de %( A"p.

(#% Diseo del Ohmetro

El gr87co R; vs I representa una curva) esto uiere decir ue) si6ace"os ue la corriente sea "u5 grande) o sea) ue tienda a in7nito)entonces por la Le5 de ?6" observa"os ue, RD V2i) ue la resistenciase 6ace cada vez "as peue4a tendiendo a cero) esto indica ue a"a5or resistencia "enor intensidad.


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+on"lusi0n

Al concluir el desarrollo de la practica planteada pode"os decir ue se6an cu"plido los ob3etivos propuestos. !e logr el dise4o de unvolt"etro) a"per"etro 5 un o6"etro tan precisos co"o los e;istentes

en el laboratorio) obteniendo de 9stos unos valores de "edidas "u5con7ables.1udi"os observar el e:ecto de carga de un volt"etro 5 un a"per"etrodentro de un circuito) 6aciendo notar ue es i"portante ue dic6osaparatos posean resistencias "8s peue4as para ue puedan e;presardatos "8s acordes con la realidad) por tanto 9stos aparatos se e"pleanpara "ediciones de "u5 ba3a escala) por lo tanto son utilizados encircuitos peue4os ue no reuieren de gran volta3e 5 corriente.

Resumen


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Los objetivos principales de esta practica son el de disear un voltmetro, un

Ampermetro y un ohmetro, con el fin de estudiar y discutir su importancia y aplicabilidad

en la medicin de voltajes, intensidad de corriente y valores de resistencia aplicndolo a lo

estudiado en la teora de Fsica 21, donde se observa el comportamiento de la corriente

elctrica en al!unos circuitos propuestos"

#stos aparatos resultan factibles para efectos e$perimentales pero poco %tiles en el

uso diario debido a su baja escala de medicin y poca resistencia a las corrientes y voltajes

elevados" La discrepancia entre los instrumentos diseados y patrn es relativamente

mnima"

Materiales y Equipos

&na fuente de poder 1 'olt

&n 'oltmetro (), con ran!o de * + 1 'olt

&n estato, con resistencia de 1-- .hm y 1,2/ Amp

(os cajas (ecdicas

&n 0alvanmetro de sensibilidad *, Amp(iv y resist" 3nterna 1/* .hm

&na resistencia de 2 .hm

&n 4iliampermetro, con ran!os de escalas5

*+2/ mA, *+/* mA, *+1** mA,

&n 4icroampermetro con ran!o de escala *+1** A

)ables"


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Procedimiento.

6reviamente a la practica se reali7an ciertos clculos, para llevar a cabo la misma,

como la resistencia 8s9, la resistencia interna 8i9 y la sensibilidad 8:9 8;ue es lo ;ue vale

cada divisin del !alvanmetro9< esto para el diseo del voltmetro mediante las ecuaciones

correspondientes ;ue estn en la !ua de laboratorio 33 i!ualmente, a, i, y : para el

ampermetro< y finalmente para el ohmetro 3s 8intensidad de corriente ;ue pasa por la

resistencia s9 a y s"

1._ Diseo del Voltmetro:

:e construye el voltmetro previamente diseado, y se coloca en paralelo con el

voltmetro patrn, se tomaron tres medidas de voltaje en ambos instrumentos para

compararlos"

=>u conclusin puede usted decir de la tabla?

=>u voltmetro es ms sensible?

=)ul de los dos voltmetros es ms fiable?

#studios del efecto de car!a debido a voltmetros

:e conecta otro circuito, se toman medidas de intensidad de corriente y de

resistencias las cuales son usadas para calcular el voltaje< despus con la misma corriente seconecta el voltmetro diseado y se toman sus valores para calcular el efecto de car!a"

=>u nota cuando se conecta el voltmetro, sobre todo en el microampermetro?

=>u conclusiones deduce de su tabla de datos tericos y e$perimentales?

2._ Diseo del Ampermetro:

:e procede como en el e$perimento anterior, se mide la corriente del ampermetro

diseado y la del ampermetro patrn conectados en serie y se comparan"

=>u conclusin puede deducir de su tabla?

=)ul de los dos instrumentos es ms sensible?

=:irve este instrumento diseado para medir corriente alterna?

=)ul de los dos instrumentos es ms fiable? =por ;u?


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#fecto de car!a debido a ampermetro

:e conecta otro circuito con el voltaje y las resistencias calculando, as la intensidad

de corriente, lue!o con el mismo voltaje se mide la corriente con del ampermetro diseado"

=>u conclusin deduce de su tabla?

=)ul es el orden de ma!nitud en cuanto a valor numrico se refiere, entre la

resistencia interna de su ampermetro y una resistencia 1 o 2?

._ Diseo del !"metro:

:e conecta el circuito del ohmetro diseado

:e cortocircuitan los terminales, para obtener fondo escala, se ajustan las

resistencias de ser necesario< lue!o se ane$a otra resistencia y se ajusta a hasta obtener

centro escala"

)ortocircuite, y si es necesario, ajuste spara lo!rar la defle$in fondo de escala"

:e repite la coneccin de una resistencia de 1** a los terminales A y @, y

cortocircuite, y si es necesario, ajuste spara lo!rar la defle$in fondo de escala"

:e conectan varias resistencias, se mide la corriente reali7ando con estos datos un

!rfico $ vs 3 y lea en l las si!uientes resistencias 1**+/**+1***+2***+***+/*** .hm"

=6or ;u pueden ser necesarios los pasos del i al v?

=(iscuta cules son las posibles ra7ones por las cuales en el paso de ajustar apara

llevar la a!uja del miliampermetro al centro de la escala, no se obtiene las defle$in centro

escala?


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#a$la de Datos y %&lculos

Estudio del Voltmetro

Volta'e del Voltmetro

Diseado (Volt)

Volta'e del Voltmetro

Patr*n (Volt)

Discrepancia

*"*B *"*B *

*"12 *"12 *

*"2C *"2C *

Estudio del E+ecto de %ar,a de$ido al Voltmetro

Resistencias

(- )

Volta'e %alculado

(Volt)

ntensidad de

%orriente (A)

Volta'e Medido VD

(Volt)

1 *"*B B* *"*B

/ *"*-/ 1/ *"*C

1* *"1 1* *"*C

'D $i 'D 8*"*B9819 'D *"*B '

#fecto de )ar!a 'calculado + 'medidoD *"1+*"*C D *"*B '

Estudio del Ampermetro

ntensidad del

Ampermetro Diseado

(Amp)

ntensidad del

Ampermetro Patr*n

(Amp)

Discrepancia

/


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*"*11 11$1*+ *

*"*1-C 2*$1*+ 12

*"*BB /*$1*+ 12


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Estudio del E+ecto de %ar,a de$ido al Voltmetro

Resistencias

( )

ntensidad de

%orriente (Amp)

Volta'e

(Volt)

ntensidad de

%orriente AD

(Amp)

1** *"**B *"B *"**

1* *"*B *"B *"*1

D 'i D 8*"B981**9D *"**B Amp

#fecto de )ar!a 3calculado + 3medidoD *"*B+*"*1 D *"** Amp

0r&+ico de R s

Resistencias

( )

ntensidad de %orriente

(mA)1** /*

** 2B

/** 1C

E** 1*

1*** E"/

1/** C

2*** B

2/**

*** 2"/

/** 2

B*** 1"

/*** 1"/


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An&lisis de los Resultados.

1._ Diseo del Voltmetro.

:e observa una discrepancia nula, entre los valores arrojados del voltmetro diseado y el

voltmetro patrn, esto se debe a la e$actitud de los clculos de diseo del voltmetro y a la

precisin del !alvanmetro"

:in embar!o, al estudiar el efecto de car!a nos damos cuenta ;ue a medida ;ue aumenta el

valor de la resistencia disminuye la intensidad, el efecto de car!a se hace mayor< esto se

debe a la cada de la tensin en los cables del circuito y a las resistencias internas del

aparato, aun;ue son casi despreciables, entre otras cosas"

2._ Diseo del Ampermetro:

6odemos observar ;ue las primeras medidas tomadas entre el ampermetro diseado y el

ampermetro patrn arrojan una discrepancia nula, mientras ;ue para las dems la

discrepancia es de 12"#n cuanto al efecto de car!a podemos decir ;ue se si!ue observando la cada de la tensin

en los cables del circuito y la influencia de la resistencia interna del aparato"

Ganto en el ampermetro como en el voltmetro diseados solo pudimos tomar valores de

escala muy pe;ueas debido a ;ue el !alvanmetro solo soporta apro$imadamente una

diferencia de potencial de 1 'olt y una intensidad de corriente de 2/ Amp"

._ Diseo del !"metro

#l !rfico $ vs 3 representa una curva, esto ;uiere decir ;ue, si hacemos ;ue la corriente

sea muy !rande, o sea, ;ue tienda a infinito, entonces por la Ley de .hm observamos ;ue5


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D 'i, ;ue la resistencia se hace cada ve7 mas pe;uea tendiendo a cero, esto indica ;ue a

mayor resistencia menor intensidad"


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%onclusi*n

Al concluir el desarrollo de la practica planteada podemos decir ;ue se han cumplido los

objetivos propuestos" :e lo!r el diseo de un voltmetro, ampermetro y un ohmetro tan

precisos como los e$istentes en el laboratorio, obteniendo de stos unos valores de medidas

muy confiables"

6udimos observar el efecto de car!a de un voltmetro y un ampermetro dentro de un

circuito, haciendo notar ;ue es importante ;ue dichos aparatos posean resistencias ms

pe;ueas para ;ue puedan e$presar datos ms acordes con la realidad, por tanto stos

aparatos se emplean para mediciones de muy baja escala, por lo tanto son utili7ados en

circuitos pe;ueos ;ue no re;uieren de !ran voltaje y corriente"

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