Componente Practico 1

Componente practico 1

Electromagnetismo

Cesar OtloraC.C 94529351

Grupo 208022_10

Tutor:Jos audberto torres riascos

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD16 de abril 2015Cali- valle

INTRODUCCION

El desarrollo de las prcticas de laboratorio de Electromagnetismos, se divide en dos partes o prcticas.La primera prctica tratar sobre los instrumentos de medida y aparatos elctricos, en esta prctica analizaremos las funciones que cumple cada parte de los instrumentos de medida y como debe ser su correcto uso para lograr obtener lo que se est buscando, en cuanto a mediciones. Para el desarrollo de esta prctica se utilizaran instrumentos de medida como el osciloscopio, el multmetro y el generador de seales y como aparatos elctricos tenemos la Fuente de corriente directa.

La segunda prctica se denomina como Principios de electromagnetismosSe dice que los electromagnetismos es una rama de la fsica que estudia los fenmenos elctricos y magnticos. El electromagnetismo inicialmente se estudiaba de manera separada: por un lado los fenmenos elctricos y por otro los magnticos, hasta que Oersted, casi de manera casual, descubri que estn interconectados.

Quien uni estas ideas y las sintetiz en un pequeo conjunto de ecuaciones fue Maxwell y en su honor dichas leyes se conocen comoLeyes de Maxwell. stas describen por completo el campo electromagntico en funcin de un campo elctrico y un campo magntico.Para el desarrollo de los procedimientos de la prctica dos, se dividi en tres experimentos, denominados de la siguiente manera:

Experimento A. Campo magntico alrededor de un alambre recto y largo. Experimento B. Intensidad del campo magntico. Experimento C. El Campo magntico generado por una bobina.

INSTRUMENTOS DE MEDIDA Y APARATOS ELCTRICOS

Objetivos

Conocer las funciones de los botones, conmutadores y terminales de los instrumentos de medida ms utilizados en la electrnica o en la electricidady utilizar correctamente estos instrumentos para realizar mediciones elctricas.

Materiales

Fuente de Corriente Directa. Osciloscopio. Multmetro. Generador de Seales. Punta de Osciloscopio. Puntas de Fuente. Punta de Generador.

Procedimiento:

1. Con la Fuente de Voltaje.2.

Con la ayuda del Multmetro en posicin de voltaje continuo (VDC)y en la escala ms alta que tenga el dispositivo ,vamos a realizarlas siguientes mediciones:

a. Coloque las perillas (VADJ y Fine) hasta la posicin de cero, prenda la fuente, coloque en los terminales de salida de la fuente el Multmetro para hacer la medicin. Anote con cuidado sus observaciones:

Escala1000 voltios200 voltios20 voltios2 voltios2 mv

Medicin0 voltios0.1 voltios0.32 voltios0.339 voltiosMAX

Como se observa en las mediciones anteriores el Multmetro da una lectura de un voltaje mnimo cuando la perilla VADJ es puesta en cero. Este voltaje se denomina offset. A medida que disminuimos la escala del Multmetro observamos que el voltaje aumenta hasta llegar a la escala de 2 Voltios con una lectura de 339 milivoltios, lo que nos indica que la escala mnima de 200mv no se debe utilizar para proteger el instrumento.

b. Mueva la perilla (Fine) hasta la mitad y escriba su efecto mirando la pantalla del Multmetro. Luego termine de mover la perilla hasta el final. A note sus observaciones

Escala1000 v200 v20 v2 v2 mv

Medicin posicin media de la perilla5 v6.5 v6.68 vMAXMAX

Medicin posicin final de la perilla11v12.3 v12.47MAXMAX

Al rotar la perilla VADJ se observa el aumento de voltaje progresivamente en la salida de la fuente. Cuando la perilla se lleva hasta la mitad, la fuente entrega 6.68 voltios, cuando se mueve hasta el final alcanza la tensin mxima que puede entregar la fuente. Cuando se mueve la perilla (Fine)la tensin se ajusta a un valor deseado y cercano al fijado por la perilla VADJ. Las escalas 2v y 2mv no se deben utilizar en estas mediciones ya que las tensiones tomadas son superiores

. Rote la perilla (VADJ) despacio hasta que llegue al final de su recorrido, anote el valor mximo que puede entregar la fuente.

El valor mxima que puede entregar es 12,47 voltios DC.

d. Coloque el Multmetro en medicin de voltaje alterno (VAC) y en la escala ms alta del medidor, vamos a realizar la medicin del voltaje del toma de corriente. Anote sus observaciones intercambiando los ca imanes del Multmetro. Anote sus interesantes conclusiones, ideas, observaciones.

El voltaje en la toma de corriente es 114 voltios AC indistintamente de la posicin de los terminales del Multmetro por tratarse de un voltaje alterno el cual vara peridicamente su direccin y magnitud en el tiempo con una frecuencia de 60 Hz.

3. Con el Generador de Seales y el Osciloscopio.

a. Seleccione una frecuencia de 100hz en la escala de frecuencia del generador, el conmutador de rango del voltaje pngalo en (HIGHT);conel conmutador de forma de la onda WAVEFORM seleccione una seal seno. Conecte el generador al osciloscopio calibrado utilizando el canal1 (CH1), luego prenda el generador. Anote con gusto las observaciones:

Se puede observar una seal senoidal con frecuencia de 100 Hz con un voltaje RMS 3,5 voltios AC con un voltaje pico a pico 9,92 voltios AC, por tanto su amplitud es de 4,96 VAC.

b. Como el generador suministra una onda seno, medir por medio del Multmetro el voltaje que tenga a su salida ; este voltaje se debe medir en la escala de AC. Anote este valor:

3,47 voltios AC

c. Con el osciloscopio medir el voltaje(Amplitud)y el periodo de la seal,anotar los valores:

V: 3,5 voltios , T: 0,01 seg 10mseg yF: 100 Hz

d. Aumente la amplitud de la seal que proporciona el generador y repita el paso(c).Anote estos datos:

VOSC:580mvT:10ms10msegF:100 Hz

VOSC:1,36 vT:10msF:100 Hz

VOSC:2,10 v2T: 10ms10msegF: 100 Hz

VOSC:3,48 v3,48T: 10msF: 100 Hz

VOSC:3,5 vT: 10msF: 100 Hz

e. Seleccione en el generador una onda cuadrada y repita el paso (d). Anote estos datos:

Senoidal Cuadrada

VOSC: 580mv 774 mvT: 10ms_____10msegF: 100

VOSC: 1,36 v 1,098 vT: 10msF: 100

VOSC: 2,10 v_____ 2 3 vT: 10ms_____10msegF: 100

VOSC: 3,48 v_____3,48 4,84vT: 10msF: 100

VOSC: 3,5 v 4.89vT: 10msF: 100

f. Repita el anterior punto con las siguientes frecuencias: Anote los datos encontrados:

1. F: 250Hz2. F: 1000Hz3. F: 1520Hz4. F: 4700Hz5. F: 60000Hz6. F: 1000000HzOndaAmplitud (v)Frecuencia (KHz)

O,2511,524,7601000

Periodo Senoidal0,581,362,103,483,54 ms1ms657.89

212.76

16.661

Cuadrada0,771,0934,844.894 ms1ms657.89

212.76

16.661

Anote sus conclusiones, observaciones, inquietudes y recomendaciones, que hagan enriquecerla prctica para futuras y a legres sesiones.

La amplitud del voltaje es independiente a la frecuencia y periodo.La onda senoidal presenta un valor RMS el cual corresponde aproximadamente al 70 % del valor picoEn una onda cuadrada la lectura del valor RMS es prcticamente el mismo valor pico.Al aumentar la frecuencia el periodo disminuye.En una onda cuadrada la amplitud es mayor que el mismo valor RMS en una onda senoidal.

Ley de corrientes de Kirchhoff:La suma algebraica delas corriente sen un nodo son iguales a cero.

Materiales

Fuente de poder CCCables de conexinAmpermetro3 resistencias, en el intervalode100a 1000HMultmetro

A. Con una resistencia

1. Armeel circuito como se muestra en la figura1(a),utilizando una de las resistencias.Ajustelafuentedepoderaunvoltajedereferenciaenelvoltmetro, porejemplo3.0V.Leaelvalordelacorrienteenelampermetro.Permitaelpaso de la corriente desde la fuente y registresuslecturasenlatabla1.

R1()Lectura resistencia MULTIMETR OOMMULTIMERTRP deL MULTIMETRO MULTIMETROlLectura corriente del

470 Amarillo-violeta-caf46O 6,34 mA

Tolerancia(%)5% Dorado

B. Con dos resistencias

1. Arme el circuito como indica la figura 1(b)a adiendo una segunda resistencia. Ajuste la fue voltaje que en la parte A. Lea el valor de la corriente en el ampermetro .A note sus lecturas en la tabla 2

2. Ubique en otro sitio a los medidores para obtener las lecturas requeridas de la corrienteyelvoltaje.Registrelosvaloresenlatabla2.

R1()R2()Lecturade La corrienteLecturadelvoltmetro

II1I2VV1V2

220 Rojo-Rojo-caf100 Caf-Negro-Caf4 1,9 mA13,4mA29,2mA3.02v3.02v3.02v

5%

5%

C. Con tres resistencias

1. Arme el circuito como mustrala figura1(c) aadiendo la tercera resistencia. Ajuste la fuente de poder y lea los medidores .Anote las lecturas en la tabla3.2. Cambie de lugar los medidores segn sea necesario para obtener todas las lecturasrequeridas.Regstrelasenlatabla3

Tabla3

R1( )R2( )R3( )Lecturadel ampermetroLecturadelvoltmetro

II1I2I3VV1V2V3

220 Rojo-Rojo-caf100 caf-Negro-Caf1000Caf-negro-rojo46.4 mA13,08 mA29,4 mA2,9 mA3.02v3.02v3.02v3.02v

Tolerancia(%)5%

5%

5%

Anlisis

1. Emplee las lecturas de la tabla 1 para calcular el valor medido para R1, donde

Este resultado est dentro de la tolerancia esperada para el valorimpreso en R1?La tolerancia de la resistencia de 470 es del 5%, esto indica que no debe pasarse ni ser menor de 23.5, en nuestro caso se pasa 3.18 es decir 0.67% lo cual indica que esta dentro del rango de tolerancia.

2. Use las lecturas de la tabla 2 para calcular los siguientes valores:a. el valor medido para la resistencia equivalente, R, donde

b. la corriente medida, I1+I213,4mA+29,2mA=42.6mA

. la resistencia medida de R1, donde

d. la resistencia medida de R2;, donde

e. la resistencia equivalente calculada, R, donde

f. Compare la suma de la corriente medida, I1+I2 con la corriente total medida.Intensidades sumadasIntensidad medida

42.6mA4 1,9 mA

El factor que influye para que la corriente cambie es el nivel de tolerancia que traen las resistencias, esto altera los clculos y mediciones.

g. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalentemedida. La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen detolerancia de las resistencias?

Resistencia equivalente calculadaResistencia equivalente medidaTolerancia5% margen de 7.3

3.3 es un 4.8%

El margen es del 5% es decir no debe superar 7.3 de margen superior e inferior,

con lo que podemos observar que nuestra medicin obtuvo un margen de 7.3 equivalente a un 3.3%, es decir esta dentro del rango de tolerancia.

3. Emplee las lecturas de la tabla 3 para calcular lo siguiente:

a. la resistencia equivalente medida, R, donde

b. la corriente medida, I=I1+I2+I3.13,08 mA+29,4 mA+2,9 mA=45.38mA

c. la resistencia medida de R1, donde

d. la resistencia medida de R2, donde

e. la resistencia medida de R3, donde

f. la resistencia equivalente calculada, R, donde

4. a. Compare el valor de I con la suma de la corriente medida, I1+I2+I3

b. Compare la resistencia equivalente calculada con la resistencia equivalente medida. La resistencia equivalente medida estuvo dentro del margen de tolerancia de las resistencias?Resistencia equivalente calculadaResistencia equivalente medidaTolerancia 5%Esta en un rango de3.2

64.3263.10.78% equivale a 1.22

La resistencia calculada estuvo en el rango de 5% equivalente a 3.2, el porcentaje de error fue de 0.78%.

6. Cmo se relaciona la corriente en una rama de un circuito en paralelo con la corriente total en el circuito?

La corriente en las ramas del circuito est distribuida de acuerdo a la resistencia que en ella est, porque a mayor resistencia menor corriente circular por ella y viceversa, entonces quiere decir que si sumamos las corrientes de todas las ramas, nos tiene que dar la corriente total del circuito.

7. Cmo se relaciona la cada de voltaje en cada rama de un circuito enParalelo con la cada de voltaje en el circuito completo?

La cada de voltaje en cada una de sus ramas ser la misma de la fuente que lo alimenta independientemente de la resistencia que se aplique a cada una de ellas.

8. Cuando se aaden ms resistencias en paralelo a un circuito, qu pasa con laCorriente total del mismo?

A medida que se van aadiendo mas resistencias en un circuito paralelo la corriente va aumentando ya que las resistencias en paralelo se suman inversamente haciendo que el valor equivalente de ella disminuya y all se aplica eso de que a menor resistencia mayor corriente circular por el circuito.