Laboratorio de Física II Profa. Lismarihen Larreal de Hernández 1 PRÁCTICA Nº 1. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN OBJETIVO Describir las características y funcionamiento del equipo de laboratorio de uso común en el laboratorio de física II. FUNDAMENTO TEÓRICO La importancia de los instrumentos de medición es incalculable, ya que por medio de ellos se pueden medir y registrar magnitudes de carácter eléctrico, como corriente y potencial, o las características eléctricas asociadas a los principales elementos de circuitos, como la resistencia, la capacitancia y la inductancia. Además que permiten localizar, de manera indirecta, las causas de una operación defectuosa en el componente eléctrico de dispositivos en los cuales no es posible apreciar su funcionamiento en una forma visual, como en el caso de un aparato mecánico. A continuación, se presentan las definiciones básicas relacionadas con algunas magnitudes físicas y sus respectivos instrumentos de medición eléctrica, así como la descripción y funcionamiento de éstos y otros equipos. Carga eléctrica Es una de las propiedades fundamentales de las partículas que constituyen la materia, y es la responsable de la atracción o repulsión entre los cuerpos cargados eléctricamente.
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Laboratorio de Física II
Profa. Lismarihen Larreal de Hernández 1
PRÁCTICA Nº 1. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
OBJETIVO
Describir las características y funcionamiento del equipo de laboratorio de uso común
en el laboratorio de física II.
FUNDAMENTO TEÓRICO
La importancia de los instrumentos de medición es incalculable, ya que por medio de
ellos se pueden medir y registrar magnitudes de carácter eléctrico, como corriente y
potencial, o las características eléctricas asociadas a los principales elementos de
circuitos, como la resistencia, la capacitancia y la inductancia. Además que permiten
localizar, de manera indirecta, las causas de una operación defectuosa en el
componente eléctrico de dispositivos en los cuales no es posible apreciar su
funcionamiento en una forma visual, como en el caso de un aparato mecánico.
A continuación, se presentan las definiciones básicas relacionadas con algunas
magnitudes físicas y sus respectivos instrumentos de medición eléctrica, así como la
descripción y funcionamiento de éstos y otros equipos.
Carga eléctrica
Es una de las propiedades fundamentales de las partículas que constituyen la materia,
y es la responsable de la atracción o repulsión entre los cuerpos cargados
eléctricamente.
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Corriente eléctrica
Carga neta que fluye a través de la sección trasversal de un conductor por unidad de
tiempo. La unidad de corriente en el sistema internacional (SI) es el Amperio (A).
Resistencia eléctrica
Para un conductor eléctrico representa la razón entre la diferencia de potencial aplicada
entre sus extremos y la intensidad de corriente que circula por él. Su unidad en el
sistema internacional (SI) es el ohmio (Ω). Las resistencias se pueden clasificar como
fijas y variables.
a. Resistencias Fijas
Se utilizan para el control de corrientes en las cuales la resistencia tiene que mantener
valores constantes. Son fabricadas de diferentes materiales, formas y tamaños. El
símbolo empleado para representarla dentro del esquema de un circuito es el mostrado
en la figura 1.1:
Figura 1.1. Símbolo para representar una resistencia fija.
En las resistencias más grandes, el valor del resistor se imprime directamente en el
cuerpo del mismo, pero en los más pequeños no es posible. Para poder obtener con
facilidad el valor de la resistencia se utiliza el código de colores.
En el código de colores se pintan unas bandas de colores sobre la superficie del
resistor. Cada color representa un número que se utiliza para obtener el valor final del
mismo. Los colores y sus respectivos valores se indican en la Tabla 1.1.
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Tabla 1.1. Código de Colores
Color 1era y 2da
Banda
3era Banda
(Factor Multiplicador)
4ta Banda
(Tolerancia)
Negro 0 100 ---
Marrón 1 101 ---
Rojo 2 102 ±2%
Naranja 3 103 ±1%
Amarillo 4 104
Verde 5 105 ±0.5%
Azul 6 106 ±0.25%
Violeta 7 107 ±0.19%
Gris 8 108 ---
Blanco 9 109 ---
Dorado --- 10-1 ±5%
Plateado --- 10-2 ±10%
Sin Color --- --- ±20%
En el código de colores las dos primeras bandas indican las dos primeras cifras del
valor del resistor, la tercera banda el factor multiplicador y la cuarta banda la tolerancia
de la misma. En la figura 1.2, se indica un ejemplo.
Figura 1.2. Resistencia con su código de colores.
Primera Cifra
Segunda Cifra
Multiplicador
Tolerancia
Primera Cifra
Segunda Cifra
Multiplicador
Tolerancia
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En el ejemplo mostrado en la figura 1.2, donde la primera banda es roja, la segunda
negra, la tercera naranja y la cuarta dorado, al aplicar el código de colores indicado en
la tabla Nº 1.1, se obtiene un valor de resistencia de 320 10 5% .
b. Resistencias Variables
En muchas ocasiones existe la necesidad de modificar la resistencia en un circuito, para
adaptarlo a las condiciones de funcionamiento que se desean. Dentro de este tipo de
resistencias variables se encuentren los reóstatos, potenciómetros y las décadas o
cajas de resistencias.
Reóstato
Dispositivo de dos terminales que sirve para modificar la intensidad de la corriente en
un circuito. Consiste en un alambre enrollado sobre un material aislante, con las espiras
y un cursor que se desliza por un eje paralelo al núcleo. Con este instrumento es
posible variar la resistencia de un circuito y de esta manera, es posible aumentar o
disminuir según se desee, la intensidad de la corriente en dicho circuito. Tiene un valor
máximo, especificado por el fabricante y un valor mínimo (generalmente 0Ω).
Figura 1.3. Reóstato.
Potenciómetro
Dispositivo de tres terminales cuyo valor varía al girar un eje o al desplazar un cursor
o contacto móvil. Esta acción añade más o menos material a la resistencia,