Informe de Laboratorio Fisica II Mediciones Electricas
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INFORME DE LABORATORIO
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA
OBJETIVOS
1. Conectar adecuadamente un multímetro (voltímetro y/o amperímetro) en un circuito
de corriente.
2. Distinguir una corriente continua, directa y alterna.
3. Conectar adecuadamente una fuente de poder fijándose en el simbolismo de su
panel de conexión.
4. Dado un multímetro, medir con el corriente, voltaje y resistencia.
INFORME DE LABORATORIO – INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA
I. FUNDAMENTO TEÓRICO
La física es una disciplina que se interesa por describir los
fenómenos de manera cualitativa también cuantitativa, esta
última implica el manejo y uso de instrumentos
especializados para medir las distintas magnitudes de
interés. Es así como en mecánica las magnitudes de
mayor interés son longitud y tiempo, en termodinámica se
mide temperatura y en electromagnetismo las magnitudes
de mayor uso son diferencia de potencial y corriente
eléctrica. Para medirlas se utilizan instrumentos
especializados, como el multímetro. En este laboratorio se
hará uso y empleo de instrumentos básicos, como el
multímetro, fuente de alimentación, etc.
Y debemos resaltar la importancia que debe poner en el
uso y la lectura de las distintas posiciones del selector del
instrumento usado.
II. MATERIAL DIDÁCTICO:
Para el desarrollo del tema, los alumnos utilizaran lo siguiente:
N° DESCRIPCIÓN MODELO CANTIDAD
01 Fuente de alimentación regulable 01
02 Multímetro digital (BK precisión) 2890 A 01
03 Protoboard 01
04 Cables con conectores mordaza - cocodrillo 02
05 Cables de extensión 01
06 Resistencias (diversos colores) 05
07 LEDS (diversos colores) 05
08 Pequeños cables o conectores (cable de teléfono 05
III. TÉCNICA OPERATIVA / PROCEDIMIENTO / RECOLECCIÓN DE DATOS /
RESULTADOS
4.1.- Fuente De Voltaje.- Consiste en un transformador incorporado que reduce el
voltaje de entrada que es generalmente 220 volts (CA) a voltajes menores los que son
rectificados a corriente continua (CC) obteniéndose salidas en el rango de 0-30 voltios.
También podemos utilizar baterías (pilas) de diferentes diferencias de potencial
(voltaje).
4.2.- Multímetro.- Un multímetro es una poderosa herramienta de prueba de
electricidad que puede detectar los niveles de voltaje (V), corriente (I), resistencia (R) y
los circuitos abiertos/cerrados. Puede verificar tanto el voltaje de la corriente alterna
(CA) como el de corriente continua (CC).
4.3.- Resistencia: Es un componente eléctrico muy frecuentemente empleado en los
circuitos. Los valores van desde unos pocos ohmios (Ω) hasta el kilo ohmios (KΩ) o
Mega ohmios (MΩ). El valor en ohmios de una resistencia viene expresado mediante
un conjunto de bandas de colores impreso en la envoltura de la resistencia. El valor de
estas bandas es de acuerdo con el siguiente cuadro:
Tabla 1: codigo de colores para lectura de resistencias
COLOR1°
BANDA
2°
BANDA
3°
BANDA
4°
BANDA
FIGURA 1 Un resistor típico
mostrando su código de colores
Negro 0 0 x1 Ω Plateado:
±10%
Tolerancia.
Dorado:
±5%
Tolerancia.
Sin banda:
±20%
Tolerancia.
Marrón 1 1 x10 Ω
Rojo 2 2 x100 Ω
Naranja 3 3 x1 KΩ
Amarillo 4 4 x10 KΩ
Verde 5 5 x100 KΩ
Azul 6 6 x1 MΩ
Violeta 7 7 x10 MΩ
Gris 8 8x100
MΩ
Blanco 9 9 x1 GΩ
En la Fig. 1 en su superficie tiene cuatro bandas de colores, igualmente espaciadas,
muy cercanas a uno de los extremos. Si sujetamos la resistencia con la mano
izquierda, por el lado donde esta ubicadas las bandas de colores, podemos deducir su
valor de la resistencia con tabla mostrada. El resultado se confecciona como 24x103Ω
o 24 kΩ con un error del 10%.
4.4.- USO DEL MULTÍMETRO COMO OHMÍMETRO.-
* Utilizando el código de colores, determine el valor nominal (según los colores) de
cada una de las 5 resistencias de diferentes valores proporcionadas y anote su valor y
la tolerancia en la tabla 2.
*Calcular la resistencia mínima y la resistencia máxima para cada resistencia.
*Seguidamente, tome el multímetro digital para su operación como ohmímetro, girando
el selector de rango a la posición adecuada para la medición de resistencias. Mida el
valor (real) de cada resistencia. Anote su lectura en la tabla 2
Banda1°
Color2°
Color3°
Color4°
ColorValor
Nominal de R (Ω )
T (%) Valor Real en (Ω )
R1 1 0 x1k Ω ± 5% 10k Ω 10k Ω ± 5% 9.9 k Ω R2 3 2 x1 Ω ± 5% 32 kΩ 32 kΩ ± 5% 29.7 kΩ R3 5 1 x1k Ω ± 5% 51 kΩ 51 kΩ ± 5% 29.7 kΩ R4 6 8 x1k Ω ± 5% 68 kΩ 68 kΩ ± 5% 67 kΩ R5 8 2 x1k Ω ± 5% 82 kΩ 82 kΩ ± 5% 82 kΩ R6 1 0 x10k
Ω ± 5% 100 kΩ 100 kΩ ±
5%100 kΩ
4.5.- USO DEL MULTÍMETRO COMO VOLTÍMETRO Y AMPERÍMETRO
*Arme un circuito en serie con por lo menos tres resistencias y mida la lectura del
amperímetro colocado en serie.
*mida el voltaje de cada resistencia del circuito y mida el voltaje total del circuito anote
sus resultados en la tabla 3.
MIDIENDO LA CORRIENTE: Arme el circuito
de la Figura anote la lectura en la tabla 3
cambie la resistencia R por otra. Repita este
paso. Hasta completar la tabla 3.
MIDIENDO EL VOLTAJE: Anote la lectura
del voltímetro en la tabla 2. Cambie la
resistencia R por otra. Repita este paso.
Hasta completar la tabla 3.
Tabla 3: Resumen de parámetros eléctricos para 5 resistencias
Nº 1 2 3 4 5 6
R(Ω) 10k Ω 32 kΩ 51 kΩ 68 kΩ 82 kΩ 100 kΩ
I(mA) 2.68 x10-4 0.09 5.88x10-5 4.41x10-5 3.65x10-5 3x10-5
V(v) 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66
IV. CUESTIONARIO
1. Dar una opinión de la tabla 1: el valor de las resistencias obtenido mediante el
código de colores y mediante la medición con el multímetro digital.
La resistencia obtenida mediante la banda de colores de cada resistor es una
medición ya establecida que es un valor figo pero ahí nos da con un margen de
error que es ±10%, ±5% y ±20% .
A la hora de medir con el multímetro digital nos da la medición real de cada resistor
y se puede apresar que la tolerancia que nos da se cumple.
2. De la tabla 2 conociendo los valores de voltaje y resistencia hallar
teóricamente el valor de la corriente y comparar con lo obtenido con el
multímetro. Hacer una comparación y explicar sus observaciones.
SEGÚN CÓDIGO DE COLORES
Multímetro
Banda1°
Color2°
Color3°
Color4°
Color
Valor Nominal de
R (Ω )
Voltaje (V)
I = V/R en (mA)
I en (mA)
R1 marron negro naranja dorado 10000 3 2.68 x10-4 2.66x10-4
R2 naranja rojo negro dorado 32000 3 0.09 0.089
R3 verde marron naranja dorado 51000 3 5.88x10-5 5.32x10-5
R4 azul Gris naranja dorado 68000 3 4.41x10-5 3.95x10-5
R5 Gris rojo naranja dorado 82000 3 3.65x10-5 3.24x10-5
R6 marron negro amarillo dorado 100000 3 3x10-5 2.66x10-5
a) COMPARACION
Estableciendo una comparación el margen de error porcentual es de 10% casi
nada pero hay una varianza como ya mencionamos el multímetro es más preciso
en la medición del voltaje, intensidad y la resistencia.
b) OBSERVACIONES
Es que el multímetro es más preciso en las mediciones.
calcularemos experimentalmente el valor de la resistencia equivalente a la
asociación de dos resistencias conectadas tanto en serie como en paralelo. Por
definición, el valor de la resistencia equivalente, R, de cualquier asociación (serie,
paralelo u otras) se define como el cociente entre tensión, V, entre los extremos de
la asociación dividida por la intensidad, I.
Las dos primeras bandas representan los primeros dos dígitos del valor de la
resistencia, la tercera el factor, en potencia de diez por la cual debe ser
multiplicada la cifra anterior de dos dígitos y la cuarta es la tolerancia del fabricante
dentro de la cual puede variar el valor del elemento.
3. ¿Por qué debe conectarse un voltímetro en paralelo a una porción del circuito
cuya diferencia de potencial se desea medir?
a) Conexión en paralelo
Si los resistores están en paralelo la corriente a través de cada resistor no
necesita ser la misma.
Pero la diferencia de potencial entre las terminales de cada resistor debe
ser la misma e igual a V total.
Para cualquier número de resistores en paralelo, el recíproco de la
resistencia equivalente es igual a la suma de los recíprocos de sus
resistencias individuales.
4. ¿Por qué debe conectarse un amperímetro en serie en un circuito?
a) CONEXIÓN EN SERIE
Si los resistores están en serie, la corriente I debe ser la misma en todos
ellos
Las diferencias de potencial a través de cada resistor no necesitan ser las
mismas (excepto para el caso especial en que las tres resistencias son
iguales). La diferencia de potencial V total a través de toda la combinación
es la suma de estas diferencias de potencial individuales
La resistencia equivalente de cualquier número de resistores en serie es
igual a la suma de sus resistencias individuales.
5. Un voltímetro cuya resistencia es baja. ¿podría medir con precisión la
diferencia de potencial en los extremos de una resistencia alta? Explicar.
No, porque si tenemos una resistencia muy baja esto quiere decir que por el
circuito va a pasar o circular mucha corriente y eso probablemente ocasionaría una
caída de potencial con lo que no podríamos medir la diferencia de potencial
original. Si se llegara a medir esta medida no sería la correcta.
7. Determinar el valor de la resistencia (en ohmios) cuyos colores son
a. Marrón-Negro-Naranja-Dorado
b. Naranja-Rojo-Negro-Dorado
c. Verde-Marrón-Naranja-Dorado
d. Azul-Gris-Naranja-Dorado
e. Gris-Rojo-Naranja-Dorado
Resistencia de:
2.66 omhs
Tolerancia: ± 5%
Resistencia de:
0.089 omhs
Tolerancia: ± 5%
Resistencia de:
5.32 omhs
Tolerancia: ± 5%
Resistencia de:
3.95 omhs
Tolerancia: ± 5%
Resistencia de:
3.35 omhs
Tolerancia: ± 5%
f. Marrón-Negro-Amarillo-Dorado
8. Según la tabla 3. Compruebe teóricamente la solución de problemas con los
circuitos que formaste y comprara con el resultado de la lectura del
voltímetro y amperímetro utilizados en el laboratorio.
Verificados a partir de las leyes de Ohm y de Kirchhoff
a) Conexión en serie
Valores teóricos
Nº 1 2 3 4 5 6
R(Ω) 10k Ω 32 kΩ 51 kΩ 68 kΩ 82 kΩ 100 kΩ
I(mA) 2.68 x10-
40.09 5.88x10-5 4.41x10-5 3.65x10-5 3x10-5
V(v) 3 3 3 3 3 3
Valores obtenidos a partir del amperímetro y voltímetro(Practico)
Nº 1 2 3 4 5 6
R(Ω) 10k Ω 32 kΩ 51 kΩ 68 kΩ 82 kΩ 100 kΩ
I(mA) 2.66 x10-
40.089 5.32x10-5 3.95x10-5 3.24x10-5 2.66x10-5
V(v) 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66
Resistencia de:
2.66 omhs
Tolerancia: ± 5%
CONCLUSIONES
1. Podemos ver que el margen de error de la lectura por tabla y la hecha por el
multímetro se cumple con la tolerancia que se nos presentaba.
2. Es necesario que el voltímetro tenga una resistencia muy alta.
3. Para medir una resistencia desconocida podemos usar el multímetro como
ohmímetro.
4. El Ohmímetro digital nos brinda una mayor precisión al momento de medir una
resistencia.
5. Todas las resistencias presentan un margen de error que identificamos como
tolerancia, el cual representa también un margen de error en los cálculos
realizados a partir de ellas.
6. Para calcular de manera efectiva el margen de error entre dos lecturas de la misma
magnitud, se debe tener en cuenta que las cifras significativas juegan un papel muy
importante en cuando a la exactitud del margen de error
ANEXOS