PROGRAMA DETALLADO VIGENCIA TURNO

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA 2009 DIURNO

INGENIERIA ELECTRICA SEMESTRE

ASIGNATURA 4to

MEDICIONES ELÉCTRICAS CÓDIGO

HORAS ELC-30215

TEORÍA PRÁCTICA LABORATORIO UNIDADES DE CRÉDITO PRELACIÓN

3 2 3 5 CO-ELC-30115

1.- OBJETIVO GENERAL

Explicar el funcionamiento de equipos de medición tales como voltímetros, amperímetros, óhmetros, puentes de resistencias, puentes de impedancias, etc.

Utilizar los diversos instrumentos de medidas (de C.D. y de C.A.) y técnicas de medición.

2.- SINOPSIS DE CONTENIDO

UNIDAD 1. Aspectos y definiciones generales de las mediciones eléctricas.

UNIDAD 2. Mediciones directas de tensión, corriente.

UNIDAD 3. Mediciones de resistencia e impedancia.

UNIDAD 4. Medición de potencia monofásica y trifásica

UNIDAD 5. Instrumentos de medición electrónicos.

UNIDAD 6. Transductores.

3.- ESTRATEGIAS METODOLÓGÍCAS GENERALES

Diálogo Didáctico Real: Actividades presenciales (comunidades de aprendizaje), tutorías y actividades electrónicas.

Diálogo Didáctico Simulado: Actividades de autogestión académica, estudio independiente y servicios de apoyo al estudiante

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN

La evaluación de los aprendizajes del estudiante y en consecuencia, la aprobación de la asignatura, vendrá dada por la valoración obligatoria de un conjunto de elementos, a

los cuales se les asignó un valor porcentual de la calificación final de la asignatura. Se sugieren algunos indicadores y posibles técnicas e instrumentos de evaluación que

podrá emplear el docente para tal fin.

Realización de actividades teórico-prácticas.

Realización de actividades de campo.

Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión).

Experiencias vivenciales en el área profesional

Realización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc.

Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE CONTENIDO ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN BIBLIOGRAFÍA

Definir medición, patrones de

medición, clasificación de los patrones,

magnitud, instrumento, exactitud,

precisión, sensibilidad, resolución y

escala los error, tipos de errores y

técnicas probabilísticas en el análisis

de errores.

UNIDAD 1. ASPECTOS Y DEFINICIONES

GENERALES DE LAS MEDICIONES

ELÉCTRICAS.

1.1. Conceptos generales de: patrón de

mediciones, medición y tipos, valor

verdadero, errores de medición, clasificación

de errores, exactitud vs. Precisión, rango,

alcance.

1.2. Métodos de medición.

1.3. Aplicación de técnicas probabilísticas en el

análisis de errores.

1.4. Sistema internacional de medidas. Unidades

de tipo eléctrico usadas comúnmente.

Múltiplos y submúltiplos de las unidades del

sistema internacional y reglas de escritura.

Realización de actividades teórico-

prácticas.

Realización de actividades de campo.

Aportes de ideas a la Comunidad

(información y difusión).

Experiencias vivenciales en el área

profesional

Realización de pruebas escritas cortas y

largas, defensas de trabajos,

exposiciones, debates, etc.

Actividades de Auto-evaluación / co-

evaluación y evaluación del

estudiante.

Alan S. Morris (1996).

Principios de Mediciones e

Instrumentación. Prentice-

Hall.

Ernest Frank (1971). Análisis

de Medidas Eléctricas. Mc

Graw-Hill.

Stanley Wolf & Richard F.M.

Smith (1992). Guia para

Mediciones Electrónicas y

Prácticas de Laboratorio.

Prentice-Hall.

William David Cooper (1982).

Instrumentación Electrónica y

Mediciones. Prentice-Hall.

Caracterizar el galvanómetro

D’Arsonval, ventajas y desventajas y

el movimiento electrodinámico.

Diseñar voltímetros y amperímetros

de CD y CA a partir del

galvanómetro de D’Arsonval.

Conocer los instrumentos de hierro

móvil, instrumento electrostático,

instrumento de termopar,

instrumento de inducción

UNIDAD 2. MEDICIONES DIRECTAS DE

TENSIÓN, CORRIENTE.

2.1. Instrumento medidor D’Arsonval:

Construcción instrumento con imanes

permanentes rectos. Instrumento de campo

radial. Características de escala.

2.2. Amperímetros de CD. Voltímetros de CD.

Fenómeno carga instrumental. Voltímetros y

Amperímetros de corriente directa.

2.3. Instrumento tipo rectificador. Instrumento

rectificador simple, doble y con puente.

Características de escala de los instrumentos

rectificadores. Factor de Forma. Factor de

corrección. Efecto de frecuencia.

2.4. Instrumentos electrodinámicos. Principio de

funcionamiento. Características de escala.

Efecto de la frecuencia. Efecto de la forma de

onda. Amperímetros electrodinámicos.

Voltímetros electrodinámicos.

2.5. Generalidades sobre instrumento de hierro

móvil, instrumento electrostático, instrumento

de termopar, instrumento de inducción.

Realización de actividades teórico-

prácticas.

Realización de actividades de campo.

Aportes de ideas a la Comunidad

(información y difusión).

Experiencias vivenciales en el área

profesional

Realización de pruebas escritas cortas y

largas, defensas de trabajos,

exposiciones, debates, etc.

Actividades de Auto-evaluación / co-

evaluación y evaluación del

estudiante.

Alan S. Morris (1996).

Principios de Mediciones e

Instrumentación. Prentice-

Hall.

Ernest Frank (1971). Análisis

de Medidas Eléctricas. Mc

Graw-Hill.

Stanley Wolf & Richard F.M.

Smith (1992). Guia para

Mediciones Electrónicas y

Prácticas de Laboratorio.

Prentice-Hall.

William David Cooper (1982).

Instrumentación Electrónica y

Mediciones. Prentice-Hall.

Diseñar el puente de Wheastone.

Caracterizar el Megómetro.

Diagramar las configuraciones

circuitales de los instrumentos tipo

rectificador para instrumentos CA.

Analizar el comportamiento de

amperímetros y voltímetros en CA.

Analizar los voltímetros y

amperímetros electrodinámicos

UNIDAD 3. MEDICIONES DE

RESISTENCIA E IMPEDANCIA.

3.1. Clasificación de resistencias. (Resistencias

grandes, medianas y pequeñas)

3.2. Óhmetro serie: Principio de funcionamiento.

Característica de escala. Errores del óhmetro

por envejecimiento de la batería. Óhmetro

serie de varios rangos.

3.3. Óhmetro Shunt: Principio de funcionamiento.

Características de escala.

3.4. Método Volti-Amperímetro para medición de

resistencias.

3.5. Puente de Wheastone. Puentes de Corriente

Alterna.

3.6. Megaohmetro. Puente de megaohmios.

Realización de actividades teórico-

prácticas.

Realización de actividades de campo.

Aportes de ideas a la Comunidad

(información y difusión).

Experiencias vivenciales en el área

profesional

Realización de pruebas escritas cortas y

largas, defensas de trabajos,

exposiciones, debates, etc.

Actividades de Auto-evaluación / co-

evaluación y evaluación del

estudiante.

Alan S. Morris (1996).

Principios de Mediciones e

Instrumentación. Prentice-

Hall.

Ernest Frank (1971). Análisis

de Medidas Eléctricas. Mc

Graw-Hill.

Stanley Wolf & Richard F.M.

Smith (1992). Guia para

Mediciones Electrónicas y

Prácticas de Laboratorio.

Prentice-Hall.

William David Cooper (1982).

Instrumentación Electrónica y

Mediciones. Prentice-Hall.

Analizar el funcionamiento del

medidor de potencia a través de su

configuración circuital y el

funcionamiento del medidor de

potencia.

UNIDAD 4. MEDICIÓN DE POTENCIA

MONOFÁSICA Y TRIFÁSICA

4.1. Principio de funcionamiento del vatímetro.

4.2. Instrumentos electrodinámicos como

vatímetro.

4.3. Especificación del vatímetro.

4.4. Errores inherentes a la conexión vatimétrica.

4.5. Demostración del Teorema de Blondel.

Medición de potencia en sistemas trifásicos.

Sistemas de 3 y 4 hilos.

4.6. Método de los dos vatímetros.

4.7. Medición de potencia reactiva.

Realización de actividades teórico-

prácticas.

Realización de actividades de campo.

Aportes de ideas a la Comunidad

(información y difusión).

Experiencias vivenciales en el área

profesional

Realización de pruebas escritas cortas

y largas, defensas de trabajos,

exposiciones, debates, etc.

Actividades de Auto-evaluación / co-

evaluación y evaluación del

estudiante.

Alan S. Morris (1996).

Principios de Mediciones e

Instrumentación. Prentice-

Hall.

Ernest Frank (1971).

Análisis de Medidas

Eléctricas. Mc Graw-Hill.

Stanley Wolf & Richard

F.M. Smith (1992). Guia para

Mediciones Electrónicas y

Prácticas de Laboratorio.

Prentice-Hall.

William David Cooper

(1982). Instrumentación

Electrónica y Mediciones.

Prentice-Hall.

Caracterizar los instrumentos de

medición electrónicos y los

instrumentos de medición digitales.

UNIDAD 5. INSTRUMENTOS DE

MEDICIÓN ELECTRÓNICOS.

5.1. Voltímetro y Multímetro Electrónico.

5.2. Voltímetro Digital. Diferencia entre un

voltímetro analógico y un voltímetro digital.

Clasificación de los voltímetros digitales.

Diagrama de bloques.

5.3. Osciloscopio.

Realización de actividades teórico-

prácticas.

Realización de actividades de campo.

Aportes de ideas a la Comunidad

(información y difusión).

Experiencias vivenciales en el área

profesional

Realización de pruebas escritas cortas

y largas, defensas de trabajos,

exposiciones, debates, etc.

Alan S. Morris (1996).

Principios de Mediciones e

Instrumentación. Prentice-

Hall.

Ernest Frank (1971).

Análisis de Medidas

Eléctricas. Mc Graw-Hill.

Stanley Wolf & Richard

F.M. Smith (1992). Guia para

Mediciones Electrónicas y

Actividades de Auto-evaluación / co-

evaluación y evaluación del

estudiante.

Prácticas de Laboratorio.

Prentice-Hall.

William David Cooper

(1982). Instrumentación

Electrónica y Mediciones.

Prentice-Hall.

Identificar los diferentes tipos de

tansdutores y sus aplicaciones.

UNIDAD 6. TRANSDUCTORES.

6.1. Definición de Transductores.

6.2. Tipos de Transductores.

6.3. Características de Cada uno de ellos.

Realización de actividades teórico-

prácticas.

Realización de actividades de campo.

Aportes de ideas a la Comunidad

(información y difusión).

Experiencias vivenciales en el área

profesional

Realización de pruebas escritas cortas

y largas, defensas de trabajos,

exposiciones, debates, etc.

Actividades de Auto-evaluación / co-

evaluación y evaluación del

estudiante.

Alan S. Morris (1996).

Principios de Mediciones e

Instrumentación. Prentice-

Hall.

Ernest Frank (1971).

Análisis de Medidas

Eléctricas. Mc Graw-Hill.

Stanley Wolf & Richard

F.M. Smith (1992). Guia para

Mediciones Electrónicas y

Prácticas de Laboratorio.

Prentice-Hall.

William David Cooper

(1982). Instrumentación

Electrónica y Mediciones.

Prentice-Hall.

PROGRAMACION DETALLADA DEL LABORATORIO DE MEDICIONES ELÉCTRICAS

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE CONTENIDO ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN

1.1. Caracterizar los diferentes equipos a utilizar

en el laboratorio.

PRÁCTICA NO.1: RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS.

Identificación, uso y características de los diferentes equipos de medida

usados comúnmente en el laboratorio.

2.1. Determinar experimental-mente la curva de

calibración de un instrumento.

PRÁCTICA NO.2: TRAZADO DE GRÁFICAS Y CURVA DE

CALIBRACIÓN.

Trazado de las curvas de calibración de un voltímetro analógico en todas

sus escalas tomando como referencia uno digital.

3.1. Verificar los diferentes métodos de medida.

PRÁCTICA NO.3: MÉTODOS DE MEDIDA.

Cálculo del valor de tres resistencias incógnitas a través de cinco

métodos de medida diferentes.

4.1. Determinación de las características de un

galvanómetro D´Arsonval.

PRÁCTICA NO.4: ESTUDIO DEL GALVANÓMETRO.

Determinación de las características de un galvanómetro D’Arsonval:

corriente y voltaje de máxima deflexión de escala, resistencia interna,

sensibilidad, linealidad, resolución.

5.1. Diseñar un amperímetro analógico de varios

rangos.

PRÁCTICA NO.5: DISEÑO DE UN AMPERÍMETRO. Diseño, calibración y determinación experimental de las siguientes

características del amperímetro: sensibilidad, linealidad, exactitud,

precisión, resolución y resistencia interna de cada rango.

6.1. Diseñar un voltímetro analógico de varios

rangos.

PRÁCTICA NO.6: DISEÑO DE UN VOLTÍMETRO.

Diseño, calibración y determinación experimental de las siguientes

características del voltímetro: sensibilidad, linealidad, exactitud,

Precisión, resolución y resistencia interna de cada rango.

7.1. Diseñar un ohmetro analógico de varios

rangos.

PRÁCTICA NO.7: DISEÑO DE UN ÓHMETRO.

Diseño y calibración de un óhmetro tipo serie y un óhmetro tipo paralelo.

Determinación experimental de las resistencias de media escala,

exactitud, precisión de cada rango.

8.1. Diseñar un puente de corriente continua de

varios rangos.

PRÁCTICA NO.8: PUENTES DE CORRIENTE CONTINUA.

Diseño y calibración del puente de corriente continua. Determinación

experimental de su sensibilidad.

9.1. Diseñar un puente de corriente alterna de

varios rangos.

PRÁCTICA NO.9: PUENTES DE CORRIENTE ALTERNA.

Diseño y calibración del puente de corriente alterna. Determinación

experimental de su sensibilidad.

10.1. Verificar experimental-mente la operación

de los transformadores de medida y algunas de

sus aplicaciones.

PRÁCTICA NO.10: TRANSFORMADORES DE MEDIDA.

Determinación experimental de las características y operación de los

transformadores de medida como elemento reductor de corriente y

voltaje.

11.1. Determinar experimentalmente el valor de

la resistencia de aislamiento utilizando el

Megómetro.

PRÁCTICA NO.11: MEDIDA DE RESISTENCIA DE

AISLAMIENTO.

Utilizar el Megóhmetro en la medición del aislamiento a diferentes

equipos (transformadores, máquinas, y cables) a través de algunas de las

pruebas existentes para ello.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE CONTENIDO ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN

12.1 Determinar experimentalmente el valor de la

resistencia de puesta a tierra de un terreno. PRÁCTICA NO.13: MEDIDA DE RESISTENCIA DE PUESTA A

TIERRA.

Hacer mediciones de Resistividad del terreno y de Resistencia de la

Toma a Tierra utilizando el Método Voltiamperimétrico.

13.1. Verificar experimental-mente la operación

de los transductores de temperatura y presión. PRÁCTICA NO.11: TRANSDUCTORES DE TEMPERATURA Y

PRESIÓN.

Determinación experimental de las características y operación de los

transductores de temperatura y presión.

BIBLIOGRAFÍA

Alan S. Morris (1996). Principios de Mediciones e Instrumentación. Prentice-Hall.

Ernest Frank (1971). Análisis de Medidas Eléctricas. Mc Graw-Hill.

Stanley Wolf & Richard F.M. Smith (1992). Guia para Mediciones Electrónicas y Prácticas de Laboratorio. Prentice-Hall.

William David Cooper (1982). Instrumentación Electrónica y Mediciones. Prentice-Hall.