Universidad Tecnológica de Panamá Sede Regional de Coclé Facultad de Ingeniería Civil Física 2 Informe de Laoratorio! " de Física #ediciones de $olta%e& $olta%e& Corriente ' Resistencia Resistencia (léctrica Profesor) #anuel C*acón Integrantes) #arisol Fernánde+ Claudia ,ordón Il-a #eneses .aron Sánc*e+
T/( 0/#
,ru1o) IC"2"3 45
1. Introducción En la electrónica hay ciertos conocimientos básicos que se deben dominar ya que son fundamentales a la hora del diseño y construcción de un circuito electrónico o eléctrico. Uno de estos conocimientos básicos es la medición del voltaje, corriente y resistencia por medio de un instrumento llamado multímetro el cual nos permite realiar todas estas mediciones en un solo dispositivo. !"ual de importante es conocer las distintas formas en las cuales pueden conectarse los dispositivos en un circuito, estas son en serie o en paralelo las cuales deben tomarse en cuenta ya que afectan las ma"nitudes obtenidas se"#n los elementos conectados. En esta e$periencia de laboratorio pretendemos familiariarnos con los términos resistencia, voltaje y corriente% poder conocer las distintas formas en la cuales pueden conectarse los dispositivos electrónicos en un circuito% manipular las resistencias, conectándolas entre sí para realiar diferentes tipos de mediciones en las mismas% habituarnos a la utiliación del multímetro como herramienta de trabajo a la hora de realiar las mediciones de resistencia, voltaje y corriente% adquirir destrea a la hora de armar un circuito electrónico colocando sus elementos de forma correcta% aprender a tabular los resultados obtenidos en la e$perimentación para lue"o analiarlos y poder obtener conclusiones acertadas. & continuación mostraremos los procedimientos y resultados obtenidos en esta e$perimentación y se detallaran de forma clara y concisa para facilitar su compresión.
2.
3. Marco Teórico o Descripción El multímetro digital es un instrumento electrónico de medición que "eneralmente calcula voltaje, resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo de multímetro puede medir otras ma"nitudes como capacitancia y temperatura. 'racias al multímetro podemos comprobar el correcto funcionamiento de los componentes y circuitos electrónicos.
Figura ":
Multímetro
(eamos cómo se mide cada ma"nitud con el multímetro di"ital) a Resistencia) primero
conectamos los cables en los jac*s
correctos, lue"o movemos la llave selectora al símbolo + y esco"emos el ran"o adecuado de acuerdo a la resistencia proporcionada por el resistor, si no lo sabemos, esco"emos el ran"o más alto y lo disminuimos poco a poco hasta lle"ar a un cantidad diferente de uno el uno indica que el ran"o es muy pequeño para medir esa resistencia- y con el mayor n#mero de decimales, tocamos los e$tremos del resistor con las puntas roja y
ne"ra y nalmente multiplicamos la cantidad por el valor del ran"o. b $olta%e) /o primero que haremos es colocar la punta del cable rojo
en el electrodo positivo de la pila y el ne"ro en el ne"ativo c Ca1acitancia ' corriente) &l medir un capacitor o condensador,
este debe estar descar"ado ya que almacena ener"ía, y se debe tener cuidado al medir corriente. &#n no he medido nin"una de estas ma"nitudes, así que cuando lo ha"a les e$plicare como hacerlo. 0ás raramente se encuentran también multímetros que pueden realiar funciones más avanadas como) •
'enerar y detectar la frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito amplicador con altavo para ayudar en la sintonía de circuitos de estos aparatos.
•
1ealiar la función de osciloscopio por encima del millón de muestras por se"undo en velocidad de barrido, y muy alta resolución.
•
2incroniarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros multímetros, para hacer medidas de potencia puntual 3otencia 4 (oltaje 5 !ntensidad -.
•
Utiliación como aparato telefónico, para poder conectarse a una línea telefónica bajo prueba, mientras se efect#an medidas por la misma o por otra adyacente.
•
6omprobación de circuitos de electrónica del automóvil. 'rabación de ráfa"as de alto o bajo voltaje.
4. Exploración En ésta parte de la e$periencia en el laboratorio utiliamos el multímetro como óhmetro, es decir, para medir las resistencias dejamos el circuito abierto para evitar daños en los aparatos utiliados-. 6olocamos los terminales en 6om ne"ro- y v78 rojo-, lue"o pusimos el selector en la escala mayor y medimos la resistencia colocando los terminales en cada e$tremo de dicha resistencia, ajustamos la escala conforme apareca la lectura con mayor n#mero de cifras si"nicativas. Este procedimiento lo utiliamos con las siete resistencias. /ue"o tabulamos la información obtenida en una tabla detallando el valor medido como el obtenido con el multímetro y el nominal como el obtenido utiliando el códi"o de colores. Estos resultados se muestran en la tala 63"5 3osteriormente conectamos
en serie
dos
de
las
resistencias
utiliadas, hicimos la comparación entre el valor calculado y el medido para lue"o obtener el porcentaje de error. Estos resultados se muestran en la tala 6325 /ue"o colocamos dichas resistencias en paralelo% de i"ual manera comparamos los valores medidos y calculados y obtuvimos el porcentaje de error. Estos resultados se muestran en la tala 6375 &rmamos el circuito 63", el cual consistía en una resistencia conectada a una fuente con un voltaje de 9: (. El multímetro di"ital lo utiliamos entonces como voltímetro. 6onectamos los terminales, el cable ne"ro en 6om y el rojo en v78, colocamos el selector en la escala más alta de
corriente directa, conectamos a la batería entre los terminales, el rojo en el ánodo y el ne"ro en el cátodo y anotamos nuestra lectura. 3osteriormente cambiamos el selector a la escala inferior inmediata y anotamos la lectura% repetimos este procedimiento una ve más. ;eniendo ya tres lecturas observamos cuál de estas es la que nos proporcionaba mayor n#mero de cifras si"nicativas. Utiliando el circuito 63", pero variando la salida de voltaje de la fuente realiamos mediciones de voltaje las cuales tabulamos en la tala 638.
Figura 2: Circuito N-1
&rmamos el circuito 632, el cual consistía en < resistencias conectadas en serie entre si y en serie a una fuente con salida de 9:(, y procedimos a medir el voltaje en cada resistencia los resultados se mostraran en la sección de Resultados. /ue"o comprobamos que la sumatoria del voltaje en cara resistencia tenía q ser i"ual al voltaje de sal ida de la fuente, simplemente sumando los valores obtenidos en cada una.
Figura 7: Circuito N-2
Utiliando el multímetro como amperímetro realiamos mediciones de corriente. &rmamos el circuito 637 el cual consiste en una sola resistencia conectada a una fuente pero a diferencia al circuito 63", el multímetro está colocado para medir corriente ósea en serie a la resistencia, lue"o variando el voltaje recolectamos diferentes mediciones las cuales tabulamos en la tala 6395
Figura 8: Circuito N-3
&rmamos el circuito 638 el cual consistía en = resistencias conectadas en serie entre si y a su ve a una fuente, procedimos a realiar las mediciones de corriente encada una de las resistencias.
Figura 9: Circuito N-4 Res1uesta 1arte : (l valor corres1ondiente a la corriente en este circuito) 25; m.
>e i"ual forma repetimos el procedimiento anterior con el circuito 638 que a diferencia del circuito 637 contiene < resistencias conectadas en serie entre sí, realiamos la medición de corriente en el circuito la cual será mostrada en la sección de Resultados.
&dicionamos otra resistencia formar el si"uiente circuito)
manteniendo el voltaje en 9: v para
Circuito N° 5 El valor correspondiente a la corriente en este circuito: 1.6 mA
La corriente es menor en este circuito porque le agregamos una resistencia más y como I = V/ R el voltaje es inversamente proporcional a la resistencia y la corriente es menor.
Resultados
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1=
1<
1B
1C
1D
1
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C.D $9: =8
=. $9:< 8
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<.<$9:9 8
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9.: $9: < 8 9.: $9: < 8
D.F$9: C 8
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9.F$9:< 8 9.F $9:< 8
:.= $9: D 8
<.C 8
9.D$9: < 8
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=.CD $ 9: 8
=CD: 8
3H16E@;&IE >E E11H1 J 4 3&1;E 7;H;&/ - G 9:: 4 =BD<.C7DFDFK< - G 9:: 4 9:C.B A9:: 4 C.CB J ;&?/& @ A< MEDIDO RT %
R1R2 R1 $ R2
<
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B.
3H16E@;&IE >E E11H1 J 4 3&1;E 7;H;&/ - G 9:: 4 9:9.FD L 9::- 4 9.FD J ;&?/& @ AB &O"T!'E DE "! (#E)TE +., & 12.+ & 1+.- & 1-.+ &
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31E'U@;&2 9 6uál es la marca y el modelo del multímetro que está utiliandoO /a marca del multímetro utiliado es EG ;E6P y el modelo 0@-O /as posiciones estándares de un multímetro para medir voltaje de corriente directa son desde <::, =::, =: ( hasta =::, =::: m(. B 6uantas y cuáles son las posiciones del multímetro para medir corrientes de >6 &6-O
/as posiciones estándares de un multímetro para medir corriente directa son desde =:::R, hasta =:, =:: m& C 6uantas y cuales son las posiciones del multímetro para medir resistencias 8, S8, etc-TO /as posiciones estándares para medir resistencia en un multímetro son desde =:::S, =::, =: hasta =:::, =:: 8. D Que otras funciones y posiciones tiene el multímetro que está utiliandoO ;ienes opciones para medir) continuidad, temperatura, capacitancia, frecuencia, etc. 6onecte los terminales) el cable ne"ro en el oricio OM//0 y el rojo terminal positivo- en el oricio &//. F 3on"a el selector rotativo en la escala más alta de voltaje de corriente directa K 6onecte una batería de D(, entre los terminales, colocando la punta del terminal rojo en el ánodo de la batería positivo- y la punta del terminal ne"ro en el cátodo ne"ativo-. ¬e su lectura. En este paso utiliamos una fuente variable en ve de una batería de D(, tome el valor de D.:( de la fuente debido a ine$actitud de la misma por eso preferí dejarla en ese valor. 9: 6ambie el selector a la escala inmediatamente inferior y anote su lectura) En el multímetro utiliado cambia automáticamente a la escala inferior, pero en un multímetro de perilla re"ular cambia la pantalla, apareciendo el n#mero 9 que indica que debe ser cambiada la escala a un ran"o mayor o menor para poder obtener una medición 99 V si ahora cambia a la si"uiente escala inferior, Wcuál es la lecturaO 2i"ue apareciendo el n#mero 9, indicando que la escala no es la correcta 9= WQue observaO W6uál es el mejor ran"o para la lecturaO
En un multímetro re"ular la mejor escala es la de =: (, en la cual D( entra en ese ran"o sin problema al"uno. 9< WQué sucede cuando cambia el selector a la escala más pequeñaO @o obtenemos nin"una medición y aparece el n#mero 9 en la pantalla, indicando que debe ser cambiado la escala para obtener una medición apropiada. 9B !ntercambie las puntas en los contactos de la batería y anote que sucede Hbtenemos la misma ma"nitud en la medición, pero con un si"no ne"ativo, indicando un voltaje ne"ativo.
+. losario $olta%e) /a tensión eléctrica o diferencia de potencial en al"unos países
también se denomina voltajeX9T X=T - es una ma"nitud física que cuantica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. ;ambién se puede denir como el trabajo por unidad de car"a ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula car"ada para moverla entre dos posiciones determinadas. 2e puede medir con un voltímetro.X
Corriente) /a corriente o intensidad eléctrica es el Yujo de car"a por
unidad de tiempo que recorre un material. 2e debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el 2istema !nternacional de Unidades se e$presa en 67s culombios sobre se"undo-, unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un
movimiento de car"as, produce un campo ma"nético, lo que se aprovecha en el electroimán. El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el "alvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
#ultímetro) Un multímetro, también denominado polímetro,X9T tester o multitester ,
es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente ma"nitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales tensioneso pasivas como resistencias, capacidades y otras. /as medidas pueden realiarse para corriente continua o alterna y en varios már"enes de medida cada una. /os hay analó"icos y posteriormente se han introducido los di"itales cuya función es la misma con al"una variante añadida-.
. onclusiones >urante la e$periencia de laboratorio lo"ramos conocer la manipulación correcta y las funciones básicas de un multímetro, en nuestro caso, di"ital el cual es mucho más fácil y e$acto de manejar si lo comparamos con uno analó"ico. 3ara este laboratorio utiliamos el multímetro como Zhmetro para conocer el valor de varias resistencias las cuales previamente habíamos leído su valor con la ayuda de la tabla de códi"os de color para resistores, durante nuestros resultados pudimos observar que los valores muchas veces no eran i"uales a los que decía el códi"o, pero eran cercanos y esto nos lo indicaba la tolerancia de los resistores. /le"amos a utiliar el multímetro como voltímetro en donde con la ayuda de una batería Kv- y los resistores armamos un circuito para lue"o medir el voltaje total del mismo, a este circuito se le varió la cantidad de resistores y medimos sus valores. &demás lo utiliamos también como amperímetro para conocer la intensidad de corriente eléctrica del circuito en donde como en el caso anterior también variamos la cantidad de resistores en el circuito. &l"o que debimos tomar muy en cuenta es que es muy importante conocer cómo conectar el multímetro en el circuito, si queríamos medir voltaje era necesario conectarlo en paralelo, pero si queríamos medir corriente eléctrica, debíamos conectarlo el serie con la car"a, esto era necesario para evitar daños en el aparato o medidas erróneas.
,. In5o6ra5ía •
'uía de /aboratorio de [ísica !!.
Edición =:99. 0anuel [uentes,
&rmando ;uñón, etc.
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http)77es.\i*ipedia.or"7\i*i70ultJ6metro
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http)77es.\i*ipedia.or"7\i*i7;ensiJ6
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http)77es.\i*ipedia.or"7\i*i76orriente]elJ6
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http)77\\\.circuitoselectronicos.or"7=::7997elAmultmetroAdi"italA testerAdi"italAo]9:.html
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