Universidad Tecnolgica de PanamSede Regional de CoclFacultad de
Ingeniera Civil
Fsica 2 Informe de Laboratorio# 1 de FsicaMediciones de Voltaje,
Corriente y Resistencia Elctrica
Profesor:Manuel Chacn
Integrantes:Marisol FernndezClaudia GordnIlka MenesesAaron
Snchez
THE OHM
Grupo: 6IC121- B.
1. IntroduccinEn la electrnica hay ciertos conocimientos bsicos
que se deben dominar ya que son fundamentales a la hora del diseo y
construccin de un circuito electrnico o elctrico. Uno de estos
conocimientos bsicos es la medicin del voltaje, corriente y
resistencia por medio de un instrumento llamado multmetro el cual
nos permite realizar todas estas mediciones en un solo dispositivo.
Igual de importante es conocer las distintas formas en las cuales
pueden conectarse los dispositivos en un circuito, estas son en
serie o en paralelo las cuales deben tomarse en cuenta ya que
afectan las magnitudes obtenidas segn los elementos conectados. En
esta experiencia de laboratorio pretendemos familiarizarnos con los
trminos resistencia, voltaje y corriente; poder conocer las
distintas formas en la cuales pueden conectarse los dispositivos
electrnicos en un circuito; manipular las resistencias,
conectndolas entre s para realizar diferentes tipos de mediciones
en las mismas; habituarnos a la utilizacin del multmetro como
herramienta de trabajo a la hora de realizar las mediciones de
resistencia, voltaje y corriente; adquirir destreza a la hora de
armar un circuito electrnico colocando sus elementos de forma
correcta; aprender a tabular los resultados obtenidos en la
experimentacin para luego analizarlos y poder obtener conclusiones
acertadas.A continuacin mostraremos los procedimientos y resultados
obtenidos en esta experimentacin y se detallaran de forma clara y
concisa para facilitar su compresin.
2.
3. Marco Terico o DescripcinEl multmetro digital es un
instrumento electrnico de medicin que generalmente calcula voltaje,
resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo de multmetro
puede medir otras magnitudes como capacitancia y temperatura.
Gracias al multmetro podemos comprobar el correcto funcionamiento
de los componentes y circuitos electrnicos.
Figura 1: Multmetro
Veamos cmo se mide cada magnitud con el multmetro digital:1.
Resistencia: primero conectamos los cables en los jacks correctos,
luego movemos la llave selectora al smbolo y escogemos el rango
adecuado de acuerdo a la resistencia proporcionada por el resistor,
si no lo sabemos, escogemos el rango ms alto y lo disminuimos poco
a poco hasta llegar a un cantidad diferente de uno (el uno indica
que el rango es muy pequeo para medir esa resistencia) y con el
mayor nmero de decimales, tocamos los extremos del resistor con las
puntas roja y negra y finalmente multiplicamos la cantidad por el
valor del rango.1. Voltaje: Lo primero que haremos es colocar la
punta del cable rojo en el electrodo positivo de la pila y el negro
en el negativo1. Capacitancia y corriente: Al medir un capacitor o
condensador, este debe estar descargado ya que almacena energa, y
se debe tener cuidado al medir corriente. An no he medido ninguna
de estas magnitudes, as que cuando lo haga les explicare como
hacerlo.Ms raramente se encuentran tambin multmetros que pueden
realizar funciones ms avanzadas como: Generar y detectar la
frecuencia intermedia de un aparato, as como un circuito
amplificador con altavoz para ayudar en la sintona de circuitos de
estos aparatos. Realizar la funcin de osciloscopio por encima del
milln de muestras por segundo en velocidad de barrido, y muy alta
resolucin.1. Sincronizarse con otros instrumentos de medida,
incluso con otros multmetros, para hacer medidas de potencia
puntual ( Potencia = Voltaje * Intensidad ).1. Utilizacin como
aparato telefnico, para poder conectarse a una lnea telefnica bajo
prueba, mientras se efectan medidas por la misma o por otra
adyacente.1. Comprobacin de circuitos de electrnica del automvil.
Grabacin de rfagas de alto o bajo voltaje.
4. ExploracinEn sta parte de la experiencia en el laboratorio
utilizamos el multmetro como hmetro, es decir, para medir las
resistencias (dejamos el circuito abierto para evitar daos en los
aparatos utilizados). Colocamos los terminales en Com (negro) y v/
(rojo), luego pusimos el selector en la escala mayor y medimos la
resistencia colocando los terminales en cada extremo de dicha
resistencia, ajustamos la escala conforme aparezca la lectura con
mayor nmero de cifras significativas. Este procedimiento lo
utilizamos con las siete resistencias. Luego tabulamos la
informacin obtenida en una tabla detallando el valor medido como el
obtenido con el multmetro y el nominal como el obtenido utilizando
el cdigo de colores. Estos resultados se muestran en la tabla N-1.
Posteriormente conectamos en serie dos de las resistencias
utilizadas, hicimos la comparacin entre el valor calculado y el
medido para luego obtener el porcentaje de error. Estos resultados
se muestran en la tabla N-2. Luego colocamos dichas resistencias en
paralelo; de igual manera comparamos los valores medidos y
calculados y obtuvimos el porcentaje de error. Estos resultados se
muestran en la tabla N-3.Armamos el circuito N-1, el cual consista
en una resistencia conectada a una fuente con un voltaje de 10 V.
El multmetro digital lo utilizamos entonces como voltmetro.
Conectamos los terminales, el cable negro en Com y el rojo en v/,
colocamos el selector en la escala ms alta de corriente directa,
conectamos a la batera entre los terminales, el rojo en el nodo y
el negro en el ctodo y anotamos nuestra lectura. Posteriormente
cambiamos el selector a la escala inferior inmediata y anotamos la
lectura; repetimos este procedimiento una vez ms. Teniendo ya tres
lecturas observamos cul de estas es la que nos proporcionaba mayor
nmero de cifras significativas. Utilizando el circuito N-1, pero
variando la salida de voltaje de la fuente realizamos mediciones de
voltaje las cuales tabulamos en la tabla N-4.
Figura 2: Circuito N-1Armamos el circuito N-2, el cual consista
en 3 resistencias conectadas en serie entre si y en serie a una
fuente con salida de 10V, y procedimos a medir el voltaje en cada
resistencia los resultados se mostraran en la seccin de Resultados.
Luego comprobamos que la sumatoria del voltaje en cara resistencia
tena q ser igual al voltaje de sal ida de la fuente, simplemente
sumando los valores obtenidos en cada una.
Figura 3: Circuito N-2Utilizando el multmetro como ampermetro
realizamos mediciones de corriente.Armamos el circuito N-3 el cual
consiste en una sola resistencia conectada a una fuente pero a
diferencia al circuito N-1, el multmetro est colocado para medir
corriente sea en serie a la resistencia, luego variando el voltaje
recolectamos diferentes mediciones las cuales tabulamos en la tabla
N-5.
Figura 4: Circuito N-3Armamos el circuito N-4 el cual consista
en 2 resistencias conectadas en serie entre si y a su vez a una
fuente, procedimos a realizar las mediciones de corriente encada
una de las resistencias.
Figura 5: Circuito N-4 Respuesta parte 7b El valor
correspondiente a la corriente en este circuito: 2.0 mADe igual
forma repetimos el procedimiento anterior con el circuito N-4 que a
diferencia del circuito N-3 contiene 3 resistencias conectadas en
serie entre s, realizamos la medicin de corriente en el circuito la
cual ser mostrada en la seccin de Resultados.
Adicionamos otra resistencia manteniendo el voltaje en 10 v para
formar el siguiente circuito:
Circuito N 5 El valor correspondiente a la corriente en este
circuito: 1.6 mALa corriente es menor en este circuito porque le
agregamos una resistencia ms y como I = V/ R el voltaje es
inversamente proporcional a la resistencia y la corriente es
menor.
Resultados
TABLA N-1R1R2R3R4R5R6R7
V.N5.6 x10 22. x103 1.8x103 1.5x103 1.0 x103 6.8x10 5
3.3x101
V.L0.56X 10 32.5x1031.8 x103 1.6x103 1.0 x10 30.72 x10 63.5
TABLA N-2MEDIDO CALCULADO
R1 + R22.56 x 103 2560
PORCENTAJE DE ERROR
% = (PARTE /TOTAL ) X 100 = (727463.5/686893 ) X 100 = 105.4
-100 = 5.54 %
TABLA N -3MEDIDO CALCULADO
R1R2RT = R1 + R20.43x103 4.38 x10 2
PORCENTAJE DE ERROR
% = (PARTE /TOTAL ) X 100 = (101.86 100) = 1.86 %
TABLA N -4VOLTAJE DE LA FUENTE ESCALA VOLTAJE DE R
5.7 V200V5V
12.5 V200V10.3 V
15.8 V200V12.9 V
18.5 V200V17.40 V
RESULTADOS DE LAS MEDICIONES DE VOLTAJE EN LAS RESISTENCIAS DEL
CIRCUITO N-2
V 1 = 2.5 V V2 = 2.7 V V3= 0.76 V
COMPROBACION DE VT = V
VT = V1 + V2 + V3 =2.5 + 2.7 + 0.76 = 5.9 V
TABLA N-5VOLTAJE DE LA FUENTEESCALA CORRIENTE EN mAVOLTAJE DE
R
5.5 VmA1.9 mA5.50 V
12.5 VmA5.2 mA5.50 V
15.8 VmA5.3mA5.50 V
20.0 VmA8.7mA5.50 V
PREGUNTAS1. Cul es la marca y el modelo del multmetro que est
utilizando?La marca del multmetro utilizado es EX TECH y el modelo
MN361. Que debe hacer para encender el mutlimetro que est
utilizando?Simplemente girar la perilla hacia la escala deseada
para la medicin y automticamente se enciende el multmetro.1.
Cuantas y cules son las posiciones del multmetro para medir
voltajes de corriente directa (VCD)?Las posiciones estndares de un
multmetro para medir voltaje de corriente directa son desde 300,
200, 20 V hasta 200, 2000 mV.1. Cuantas y cules son las posiciones
del multmetro para medir corrientes de DC( AC)?Las posiciones
estndares de un multmetro para medir corriente directa son desde
2000, hasta 20, 200 mA1. Cuantas y cuales son las posiciones del
multmetro para medir resistencias (, K, etc)]?Las posiciones
estndares para medir resistencia en un multmetro son desde 2000K,
200, 20 hasta 2000, 200 .1. Que otras funciones y posiciones tiene
el multmetro que est utilizando?Tienes opciones para medir:
continuidad, temperatura, capacitancia, frecuencia, etc.1. Conecte
los terminales: el cable negro en el orificio COM, y el rojo
(terminal positivo) en el orificio V/.1. Ponga el selector rotativo
en la escala ms alta de voltaje de corriente directa1. Conecte una
batera de 6V, entre los terminales, colocando la punta del terminal
rojo en el nodo de la batera (positivo) y la punta del terminal
negro en el ctodo (negativo). Anote su lectura.En este paso
utilizamos una fuente variable en vez de una batera de 6V, tome el
valor de 6.07V de la fuente debido a inexactitud de la misma por
eso prefer dejarla en ese valor.1. Cambie el selector a la escala
inmediatamente inferior y anote su lectura:En el multmetro
utilizado cambia automticamente a la escala inferior, pero en un
multmetro de perilla regular cambia la pantalla, apareciendo el
nmero 1 que indica que debe ser cambiada la escala a un rango mayor
o menor para poder obtener una medicin1. Y si ahora cambia a la
siguiente escala inferior, cul es la lectura?Sigue apareciendo el
nmero 1, indicando que la escala no es la correcta1. Que observa?
Cul es el mejor rango para la lectura?En un multmetro regular la
mejor escala es la de 20 V, en la cual 6V entra en ese rango sin
problema alguno.1. Qu sucede cuando cambia el selector a la escala
ms pequea?No obtenemos ninguna medicin y aparece el nmero 1 en la
pantalla, indicando que debe ser cambiado la escala para obtener
una medicin apropiada.1. Intercambie las puntas en los contactos de
la batera y anote que sucedeObtenemos la misma magnitud en la
medicin, pero con un signo negativo, indicando un voltaje
negativo.
5. GlosarioVoltaje: La tensin elctrica o diferencia de potencial
(en algunos pases tambin se denomina voltaje[1] [2] ) es una
magnitud fsica que cuantifica la diferencia de potencial elctrico
entre dos puntos. Tambin se puede definir como el trabajo por
unidad de carga ejercido por el campo elctrico sobre una partcula
cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede
medir con un voltmetro.[3]La tensin es independiente del camino
recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial
elctrico de los puntos A y B en el campo elctrico, que es un campo
conservativo.
Corriente: La corriente o intensidad elctrica es el flujo de
carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al
movimiento de los electrones en el interior del material. En el
Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios
sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente
elctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce
un campo magntico, lo que se aprovecha en el electroimn.El
instrumento usado para medir la intensidad de la corriente elctrica
es el galvanmetro que, calibrado en amperios, se llama ampermetro,
colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea
medir.
Multmetro: Un multmetro, tambin denominado polmetro,[1] tester o
multitester, es un instrumento elctrico porttil para medir
directamente magnitudes elctricas activas como corrientes y
potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y
otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o
alterna y en varios mrgenes de medida cada una. Los hay analgicos y
posteriormente se han introducido los digitales cuya funcin es la
misma (con alguna variante aadida).
6. ConclusionesDurante la experiencia de laboratorio logramos
conocer la manipulacin correcta y las funciones bsicas de un
multmetro, en nuestro caso, digital el cual es mucho ms fcil y
exacto de manejar si lo comparamos con uno analgico. Para este
laboratorio utilizamos el multmetro como hmetro para conocer el
valor de varias resistencias las cuales previamente habamos ledo su
valor con la ayuda de la tabla de cdigos de color para resistores,
durante nuestros resultados pudimos observar que los valores muchas
veces no eran iguales a los que deca el cdigo, pero eran cercanos y
esto nos lo indicaba la tolerancia de los resistores.Llegamos a
utilizar el multmetro como voltmetro en donde con la ayuda de una
batera (9v) y los resistores armamos un circuito para luego medir
el voltaje total del mismo, a este circuito se le vari la cantidad
de resistores y medimos sus valores. Adems lo utilizamos tambin
como ampermetro para conocer la intensidad de corriente elctrica
del circuito en donde como en el caso anterior tambin variamos la
cantidad de resistores en el circuito.Algo que debimos tomar muy en
cuenta es que es muy importante conocer cmo conectar el multmetro
en el circuito, si queramos medir voltaje era necesario conectarlo
en paralelo, pero si queramos medir corriente elctrica, debamos
conectarlo el serie con la carga, esto era necesario para evitar
daos en el aparato o medidas errneas.
7. Infografa Gua de Laboratorio de Fsica II.Edicin 2011. Manuel
Fuentes, Armando Tun, etc.
http://es.wikipedia.org/wiki/Mult%C3%ADmetro
http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)
http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica
http://www.circuitoselectronicos.org/2007/11/el-multmetro-digital-tester-digital-o_10.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Mult%C3%ADmetro