TEORIA DE ERRORES

I. OBJETIVO:

Manejo adecuado de los instrumentos. Identificar los errores en la medicin, las causas y las incidencias en las medidas de los diversos parmetros elctricos de un circuito. Calculo de la exactitud de la medicin y las magnitudes de posibles errores implcitos. Registro de los datos de un modo claro, completo y ordenado.

II. FUNDAMENTO TEORICO:

Los errores se presentan en todo los experimentos, son inherentes al acto mismo de la medicion. Como no se puede obtener una exactitud perfecta, la discripcion de cada medicion debe incluir un intento de evaluar las magnitudes y las fuentes de los errores.

Fuentes y tipos de errores

Errores de los aparatos: Son consecuencia de las imperfecciones en la construccin y contraste de los mismos.

Errores de conexin: Son consecuencia de la influencia de la propia magnitud a medir, debido al proceso de medida.

Errores sistemticos: Normalmente son debidos a imperfecciones apreciables de los aparatos y conexiones de la medida, as como a las magnitudes ambientales medibles, que ejercen su influencia.

Errores personales: Son consecuencia de observacin lectura y valoracin defectuosa de la indicacin.

Anlisis Estadsticos

El anlisis estadsticos de los datos de mediciones, es una prctica comn ya q permite obtener una determinacin analtica de la incertidumbre del resultado final.

Media Aritmtica. Al valor ms probable de una variable medida, se le denomina tambin, la media aritmtica del nmero de lecturas tomadas, est dada por:

Desviacin de la Media. Es el alejamiento de una lectura dada a la media aritmtica.

Desviacin Promedio. Es una indicacin de la precisin de los instrumentos usados en las mediciones. Los instrumentos altamente precisos producen una desviacin promedio entre sus lecturas; la cual se determinan mediante la siguiente expresin:

Desviacin Estndar. El anlisis estadstico de errores aleatorios, la raz media cuadrtica de las desviaciones o desviacin estndar es una ayuda y se determina mediante la siguiente expresin:

III. EQUIPOS Y/O INSTRUMENTOS A UTILIZAR:

1. 1 Fuente variable 0 220V.A.C2. 1 Voltmetro 0 300A.C3. 1 Ampermetro 0 10 20Amp.A.C.4. 1 juego de resistencia5. 2 Resistencias 2.5 K - 4Watt6. 2 Resistencias 2.0 K - 2Watt7. 2 Resistencias 1.5 K - 1Watt8. 2 Resistencias 0.5 K - 1Watt9. 1 panel de conectores10. Cables 11. 1 multmetro.12. 1 llave cuchilla 1

IV. PROCEDIMIENTO:

MEDICION DE RESISITENCIAS

a) Anotar el valor nominal (Rn) de cada una de las resistencias y sus tolerancias(%Rn)b) Calcular el valor de cada tolerancia y anotar en la tabla N 1c) Determinar el valor de cada resistencia empleando la siguiente expresind) Medir con un ohmimetro el valor real de cada resistencia y anotarlo en la tabla N 1e) Evaluar el %de error existente de cada resistencia

Haz la tabla

Tabla N01MEDIDA DE UN GRUP0 DE RESISTENCIAS

ValorNominalRn (ohm)Tolerancia(%)Valor deToleranciaR=Rn% RnValorMedido

%Error

R1=1505%7.5150 7.5148.31.133%

R2=3305%16.5330 16.5326.21.152%

R3=1205%6120 6120.50.42%

R4=2205%11220 11217.31.23%

UTILIZANDO EL METODO V A:

Realizar la medicin el circuito 1 de tal manera que:

a. Regular la fuente y medir 15Vb. Medir los valores de corriente, de acuerdo al circuito 1, instalando los ampermetros.c. Anotar los valores medidos en la tabla N2d. Calcular los valores de las corrientes, I, I1, I2, I3, analticamente con una tensin de entrada de 15V

CIRCUITO 1

Hallando Requi de R2 // R3 //R4

Hallando I

Hallando I1

Hallando I2

Hallando I3

Hallando V

Tabla N2

I(calculado)I(medido)I(simulado)% Error

I78.86mA85mA78.9mA7.78%

I136.92mA34mA36.9mA7.9%

I216.78mA18.4mA16.8mA9.65%

I325.17mA21.5mA25.2mA14.58%

V5.536V5.46V3,58V1.37%

APLICANDO DIVISOR DE CORRIENTE:

Circuito N2

Hallando Req de R2 //R3

Hallando I

Hallando I1

Hallando I2

Hallando V

Tabla N3

I(calculado)I(medido)I(simulado)% Error

I71.7mA73.2mA71.7mA2.09%

I142.6mA44.1mA42.6mA3.52%

I229.07mA31.6mA29.1mA8.7%

V5.75V5.68V3.78V1.22%

CONECTAR EL SIIGUIENTE CIRCUITO

Circuito N3

a. Calcule los valores de las corrientes I1, I2, I3 analticamente con una fuente de 15Vb. Instalar en serie los ampermetro con las resistencias R1, R5, R8 y anotar los valores

Tabla N4

I(calculado)I(medido)I(simulado)% Error

I13.534mA3.6mA3.53mA1.87%

I2471.5uA500uA472uA6.04%

I3834uA800uA835uA4.076%

V0.36V0.34V0.36V5.55%

V. CUESTIONARIO

1. Cules son los primeros pasos que se debe dar al experimento, para efectuar una medicin.

Los pasos que se deben realizar a partir de la teora sobre el experimento seria: Comprobar que se cuenta con todas las herramientas y elementos para el laboratorio, verificar que las herramientas de medidas estn completamente en buen estado y en la debida calibracin, alejar cualquier elemento distractor que pueda alterar la medida a esperar.

2. Diga usted las etapas en el proceso de la medicin

Los procesos de medicin demagnitudes fsicasque no son dimensiones geomtricas entraan algunas dificultades adicionales, relacionadas con la precisin y el efecto provocado sobre el sistema. As cuando se mide alguna magnitud fsica se requiere en muchas ocasiones que el aparato de medida interfiera de alguna manera sobre el sistema fsico en el que se debe medir algo o entre en contacto con dicho sistema. En esas situaciones se debe poner mucho cuidado, en evitar alterar seriamente el sistema observado. De acuerdo con la mecnica clsica no existe un lmite terico a la precisin o el grado de perturbacin que dicha medida provocar sobre el sistema (esto contrasta seriamente con lamecnica cunticao con ciertos experimentos en ciencias sociales donde el propio experimento de medicin puede interferir en los sujetos participantes).Por otro lado, no hemos de perder de vista que las medidas se realizan con algn tipo de error, debido a imperfecciones del instrumental o a limitaciones del medidor, errores experimentales, por eso, se ha de realizar la medida de forma que la alteracin producida sea mucho menor que el error experimental que pueda cometerse.

3. Cmo y por qu se originan los errores y como se clasifican

La clasificacin de los tipos de error suele hacerse con base en la fuente deprocedencia. As se suele hablar de los siguientes errores:

- Sistemticos: Son errores que se originan siempre en la misma direccin encada medida y disminuyen la exactitud de la misma. Es el caso de los instrumentos demedida mal calibrados, por ejemplo una balanza que nos hace que cualquier masa quese mida resulte siempre desplazada unos gramos ms (o menos) de su valor real.

- Personales: A esta categora pertenecen los errores cometidos con msfrecuencia cuando se tiene poca experiencia en el laboratorio: lectura inadecuada de unaparato, equivocacin en el reactivo utilizado, etc.Estos dos tipo de errores, sistemticos y personales, no es posible o es muydifcil cuantificarlos, por ello cuando detectemos un error de este tipo es necesariocomenzar el experimento de nuevo.

-De escala: Es el error debido a la limitacin en el poder resolutivo delaparato. Es un error constante que depender del aparato en concreto que estemosutilizando para medir.

-Accidentales: Son debidos a las fluctuaciones de las distintas variables queinfluyen en el sistema. Son imprevisibles e inevitables ya que no se puede ejercer uncontrol sobre estas fluctuaciones, incluso normalmente no se conocen todas lasvariables que influyen. Dado su carcter aleatorio pueden ser tratados estadsticamente.

4. Presentar los cuadros obtenidos en el laboratorio y comentar

Los cuadros obtenidos en el laboratorio lo hemos presentado hojas atrs juntos con los circuitos simulados.

La realizacin de este experimento nos ayud a comprender con mejor claridad los errores por ms mnimos que sean afectan en los diferentes clculos. Y pudimos darnos cuenta las variaciones y poder sacar los porcentajes de errores.

VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

En conclusin no se puede obtenervaloresexactos. Adems existenherramientascon menor error que otras.Adems se concluye que aquel instrumento que posea menor error sistemtico (lectura mnima) posee, el error es menor.Tambin es bueno detallar que se debe tener un adecuado manejo de los instrumentos.

BIBLIOGRAFIA

- TEORIA DE ERRORES, Walter Garbarino- Programa Simulador- Proteus 8 Professional