LAB#2Fisica

7/28/2019 LAB#2Fisica

1/22

UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAM

FACULTAD DE INGENERA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE FSICA II

MEDICIONES DE VOLTAJE, CORRIENTE Y RESISTENCIA

PROFESOR:

JOS ANTONIO LPEZ RODRGUEZ

ESTUDIANTES:LABIOSA; GUILLERMO 8-826-1067QUINTERO; JOSELINN 8-866-27SITTN; PAOLA 8-868-437

II AO

I SEMESTRE

1-II125

FECHA DE ENTREGA:20 DE ABRIL DE 2012


2/22

INTRODUCCIN

En este trabajo daremos a conocer los elementos y funciones de un multmetro(en este caso, uno digital), que no es ms que un instrumento elctrico porttil quenos ayuda a medir directamente magnitudes elctricas activas como corrientes ypotenciales o pasivas como resistencias, capacidades, entre otras.

El multmetro es un instrumento fundamental para la reparacin de equiposelectrnicos, ya que permite verificar el estado de los componentes y las tensionesa la que estn sometidos. Utilizaremos el multmetro digital para obtenermediciones de corrientes, voltajes y resistencias a travs de la construccin decircuitos elctricos. Dicho instrumento es un aparato sensible que se utiliza paramedir los efectos que se producen cuando se activa un circuito elctrico.


3/22

MARCO TERICO

La exactitud del multmetro digital es mucho mayor que la de los medidoresanlogos. Para cada lectura hecha con este instrumento, se obtiene un nmero

definido, esto significa que siempre se ver el mismo valor dando como resultadola eliminacin de los errores humanos de lectura y paralaje. La lectura numricaincrementa la velocidad de la lectura y hace la tarea de tomar los dos datos de lasmediciones menos tediosas, lo que es una gran ventaja. Y en cuanto a precisin,el multmetro digital es mucho mejor a la hora de registrar medidas que el nmerode dgitos desplegados al incrementarse.

En electrnica, cuando queremos verificar el voltaje de un circuito o instalacin, yasea tensin continua o alterna, la unidad de medida es el voltio, identificado comoVOLT. La unidad para verificar el consumo en equipos es el ampere (AMP), y parauna resistencia elctrica, el ohmio (OHM)

Resistencias elctricas

La resistencia elctrica es la oposicin de un material al paso de corrienteelctrica. De esta definicin se deduce que mientras mayor sea el valor de laresistencia de un dispositivo, mayor ser el impedimento que presente al paso dela corriente elctrica.Los fabricantes han ideado un cdigo de colores para resistencias de bajapotencia; dicho valor se indica por medio de 4 bandas coloreadas. El valor de cadabanda se presenta a continuacin:

Color Dgito Multiplicador ToleranciaMarrn 1 10^1 1%

Rojo 2 10^2 2%

Naranja 3 10^3

Amarillo 4 10^4

Verde 5 10^5 0.50%

Azul 6 10^6

Violeta 7 10^7 0.1%

Gris 8 10^8

Blanco 9 10^9

Negro 1


4/22

Dorado 10^-1 5%

Plata 10^-2 10%

Sin color 20%

Las resistencias que generalmente se usan son de carbn prensado, de pelculametlica y de alambre.

Ley de Ohm

Despus de mltiples experimentos, George Ohm public el trabajo titulado El

Circuito Galvnico Investigado Matemticamente, en donde reportaba que lacorriente elctrica I que circula por un alambre es directamente proporcional a ladiferencia de potencial V aplicado a sus extremos. Adems report que si ladiferencia de potencial se mantiene constante, la corriente elctrica erainversamente proporcional a la resistencia elctrica ( R ) del alambre.Matemticamente, los resultados de los experimentos de Ohm se pueden escribircomo:

I V y I 1/R

Si se unen estas dos relaciones de proporcionalidad y considerando que en elSistema Internacional de la constant de proporcionalidad es 1, podemos escribir lo

que se conoce como la Ley de Ohm.

I = V/R o V = I R

I Parte


5/22

El Multmetro Digital utilizado como Ohmetro

Procedimiento

1. Encender el Multmetro Digital, colocar el terminal negro en Com y elterminal rojo en v/.

2. Colocar el selector del Multmetro en 20M, el cual representa el mayorrango.

3. Colocar cada una de las 7 resistencias entre ambos terminales y medir susvalores.

4. Obtener el Valor Nominal de cada resistencia mediante la lectura de cadauna de ellas, de acuerdo a la Tabla de cdigo de color para resistores.

5. Completar el siguiente cuadro.

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7V.NV.L

V.N representa el valor nominal y V.L el valor ledo con el Multmetro

6. Conectar la resistencia 1 (R1) y la resistencia 2 (R2) en serie y completar elcuadro.

Medido CalculadoR1+R2


6/22

Valor Calculado = valor medido de cada resistencia

7. Utilizando el valor medido y el calculado, determinar el porcentaje de error yjustificar las posibles causas.

8. Conectar la resistencia 1 (R1) y la resistencia 2 (R2) en paralelo y completarel cuadro.

Medido CalculadoRT = R1R2

R1+R2

9. Utilizando el calor medido y el calculado, determinar el porcentaje de error yjustificar las posibles causas.

Registro de Datos.

Una vez encendido el Multmetro en unidad de hmetro, procedimos a medir elvalor de cada resistencia y completamos el siguiente cuadro:

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7

V.N 30x102 5% 75x101 5% 27x101 10% 10x105 10% 10x105 5% 33x101 5% 39x102

V.L 3.04x103 K 0.74x103K 0.25x103K 1.002x106M 1.008x106M 0.32x103K 3.86x103


7/22

Ya conectados R1 y R2 en serie realizamos la siguiente operacin de adicin ycompletamos el siguiente cuadro:

Medido: 3.04x103

+ 0.74x103 3.78x10

3

Calculado: 30x102 + 75x101 3.75x103

Medido Calculado

R1 + R2 3.78x10

3

3.75x10

3

Una vez ya conocidos los valores Medido y Calculado, determinamos el porcentajede error:

V.N VM x 100 : 3.78x103 3.75x103 x100 0.79%

V.N 3.78x103

A pesar de que el porcentaje de error fue relativamente pequeo podemosidentificar como posibles causas de errores:

-Errores al anotar los valores expresados por el multmetro.

-Resistencias poco ptimas para el experimento (muy chicas).

-Errores de medicin debido al multmetro.

Conectados previamente R1 y R2 en paralelo, completamos el siguiente cuadro:


8/22

Medido (3.04x103)(0.74x103) 0.60x103

3.78x103

Calculado (30x102)(75x101) 0.60x103

3.75x103

Ya conocidos los datos, procedimos con el porcentaje de error:

V.N VM x 100 (0.60x103) (0.60x103) x 100 0%

V.N 0.60x103

II Parte

El Multmetro Digital utilizado como voltmetro

Procedimiento

1. Conectar el terminal negro del Multmetro en Com y el rojo en V/.

2. Colocar el selector en la escala ms alta que posee cada Multmetro, en

este caso, nuestra escala ms alta es 600v.3. Conectar una batera de 6v en medio de ambos terminales, colocando el

terminal rojo en el nodo (positivo) de la batera y el terminal negro en elctodo (negativo); posteriormente anotar su lectura.

Medido Calculado

RT R1R2

R1 + R20.60x103 0.60x103


9/22

4. Cambiar el selector a 200v y 20v, anotar la lectura del Multmetro.

5. Anotar qu se observa y cul es el mejor rango para realizar la lectura.

6. Explicar lo que sucedera si el selector se cambia a 2v.

7. Invertir la polaridad de la batera y anotar lo que sucede.

8. Con la orientacin del profesor y siguiendo sus indicaciones y precaucionesen todo momento, conectar la fuente de voltaje.

9. Con el Multmetro, medir el voltaje de la fuente y ajustarla a 10v.

10.Armar el circuito No.1 sin conectarlo y esperar a que el profesor nos indiquehacerlo.

-Ajustar la fuente al primer valor que nos indique el cuadro (5.5V)

-Colocar dos cocodrilos a los extremos de los cables banana-banana.


10/22

-Colocar a cada lado de la resistencia los extremos con los cocodrilos.

11.Conectar los cables a la fuente de voltaje (uno por uno).

12.Medir el voltaje con el Multmetro

13.Completar el cuadro.

Voltaje de la fuente Rango Voltaje de R

5.5V

12.5V

15.8V

19.82V

OBSERVACIN: Al cambiar el voltaje de la fuente primero se debedesconectar el circuito, y solo cuando est completamente armado se debeconectar.

14.Armar el circuito No2 y esperar la aprobacin del profesor.

-Ajustar la fuente a 5V


11/22

-Colocar el cable positivo en la resistencia 3 y el negativo a la resistencia 1

15.Conectar a la fuente si el profesor lo ha indicado.

16.Anotar la lectura de los voltajes en cada resistor.

17.Comprobar que VT = Vi

Registro de Datos

Para el Multmetro Digital en unidad de Voltmetro conectamos las terminales, elcable negro en el orificio Com, y el cable rojo en el orificio V/.

Posteriormente conectamos una batera de 6v, colocando el cable rojo en el nodoy el cable negro en el ctodo y obtuvimos la siguiente lectura: 005.

Cambiando la escala a 200v obtuvimos la siguiente lectura: 0.64 y en 20v: 6.45.

Ya realizado estas mediciones observamos que el mejor rango de medicin seencuentra en la escala de 20v.

En una ltima escala de 2v observamos que el valor que arrojaba era muypequeo para poder leerlo.

Una vez medido el voltaje de la fuente con el voltmetro y ajustado a 10v,conectamos el circuito No1, completando el siguiente cuadro:

Voltaje de la fuente Escala Voltaje de R

5.5v 20V 5.53V

12.5v 20V 12.52V

15.8v 20V 15.84V

19.82v 20V 19.83V

Circuito No.2

Resultados de los voltajes en cada resistor para este circuito:

V1 3.82.


12/22

V2 0.87.

V3 0.29.

VT Vi

Vi 3.82 + 0.87 + 0.29 4.98

VT 4.98

El Multmetro Digital utilizado como miliampermetro

Procedimiento

1. Conectar el terminal negro de uno de los multmetros en Com y el terminalrojo en A.

2. Colocar el selector en la mayor escala (en este caso 10A).

3. Armar el circuito No.3 (la resistencia debe ser mayor a 1.0k).

-Ajustar la fuente al primer valor del cuadro.

-Colocar los cables como lo indica la figura del circuito.


13/22

4. Conectar el circuito si el profesor as lo indica.

5. Con el otro multmetro, medir el voltaje.

6. Completar el siguiente cuadro con cada uno de los valores que se indican.

Voltaje de lafuente

Rango Corriente en mA Voltaje de R

5.0V

12.5V

15.8V

19.87V

OBSERVACIN: Al cambiar el voltaje de la fuente primero se debe

desconectar el circuito, y solo cuando est completamente armado se debeconectar.

7. Segn los resultados, decir que se concluye.

8. Con el mismo circuito No.3, fijar la fuente a 10V y adicionar otra resistencia,formando el circuito No.4

9. Conectar cuando el profesor lo indique.

10.Anotar la lectura del ampermetro.

11.Desconectar el circuito.

12.Adicionar otra resistencia al circuito No.4 sin variar el voltaje de la fuente;formando el circuito No.5.


14/22

13.Conectar el circuito

14.Anotar el valor de la corriente segn el ampermetro.

15.Desconectar el circuito.

16.Anotar que concluimos.

Registro de Datos

En la utilizacin del Multmetro en unidad de Ampermetro, ajustamos la fuente conel voltmetro y armando el circuito No.3 obtuvimos los siguientes resultados:

Voltaje de la fuente Rango Corriente en mA Voltaje de R

5.0v 200 m 01.4 5.02V

12.5v 200 m 03.7 12.51V

15.8v 200 m 04.7 15.82V

19.87v 200 m 06.0 19.87V

Gracias a estos resultados se puede ver claramente que los valores estn muy

cerca de los valores de prueba estimados, por lo cual pudimos concluir que nohubo errores significativos sobre la medicin con el voltmetro al momento derealizar esta experiencia.

Luego adicionamos otra resistencia para formar el circuito No.4. Obteniendo unalectura de 02.7 mA.


15/22

Finalmente agregando otra resistencia al circuito No.4, formamos el circuito No.5.En esta ocasin teniendo una lectura de 02.2 mA.

En esta parte del experimento pudimos notar que el valor obtenido de 02.7 mAobtenido con el circuito No.4, baj a 02.2 mA al agregarle una resistencia

adicional(Circuito No.5), concluyendo que, como su nombre lo indica, laresistencia se opone al flujo de electricidad, ocasionando una reduccin en el valorledo.


16/22

CONCLUSIN

1. Al haber terminado este laboratorio, logramos identificar los elementos yfunciones del multmetro digital. Entre sus funciones podemos mencionar lageneracin y deteccin la frecuencia intermedia de un aparato.

2. Logramos realizar mediciones de voltaje, corrientes y resistencias gracias aluso del multmetro y la fuente de poder otorgada en clase por el profesor.
http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_intermediahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_intermedia


17/22

GLOSARIO

1. Multmetro: Ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el

mismo aparato. Las ms comunes son las de voltmetro, ampermetro yhmetro.

2. Circuito: Es una red elctrica que tiene al menos una trayectoria cerrada,algunos contienen componentes lineales y pueden analizarse por metdosalgebraicos.


18/22

3. Tension Elctrica: Es una energa potencial que est asociada a un campoelectrosttico.

4. Resistencia: Es una medida de oposicin al paso de corriente elctrica.

5. Valor Nominal: Indica el valor ideal que se espera obtener el algun objetocuantificable.

6. Electricidad: Fenmeno fsico cuyo origen son las cargas elctricas,manifestndose en fenmenos mecnicos, trmicos, luminosos y qumicos.

7. Corriente continua: Son flujos de cargas elctricas que no varan con eltiempo.

8. Corriente alterna: Son corrientes elctricas cuya magnitud y direccinvaran cclicamente.

9. Corriente Elctrica: Flujo de cargas que atraviesan un material sometido auna diferencia potencial.

10.Carga Elctrica: Propiedad que poseen algunas partculas subatmicas yque se manifiesta mediante las fuerzas observadas entre ellas.
http://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADculas_subat%C3%B3micashttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzahttp://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADculas_subat%C3%B3micashttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza


19/22

INFOGRAFA

http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad

BIBLIOGRAFA

Ciencias Fsicas o Filosofa de la Naturaleza, Cuarta Edicin, Editorial Precisa(Producciones cientficas, S.A.)

Autores: Eduardo Flores Castro. Jos Emilio Moreno, Norberto E. Rosales
http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad


20/22

ANEXOS


21/22

Lectura del voltaje de la batera.

Regulando el voltaje de la fuente

Lectura del Circuito No.1

Circuito No.2


22/22



LAB#2Fisica

Documents

Transcript of LAB#2Fisica