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LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO Nº 2 RECONOCIMIENTO DE MATERIALES Y MEDIDAS DE VOLTAJES ARMANDO JOSÉ ARIAS JOSE ALBERTO BRAVO RAMIREZ JULIAN CAMILO GALVIS RUEDA GEORDY MORELO TEHERAN MIRIAN ELEN VAZQUEZ VARGAS LIC. JUAN PACHECO FERNÁNDEZ UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE ING. Y TECNOLOGIAS VALLEDUPAR - CESAR 2016 CONTENIDO Pág. 1. Presentación 3 2. Objetivo general 4 3. Marco teórico 5 4. Materiales 8 5. Procedimiento 9 6. Análisis de Resultado 10 7. Conclusión 13 8. Referencias Bibliográficas 14 1. PRESENTACIÓN En este laboratorio se conocerá los instrumentos que se emplean para medir las diferentes medidas de voltajes. Por medio de ensayos que involucran diferentes magnitudes eléctricas, tales como: magnitudes en voltios, amperios y ohmios, las cuales serán medidas en diferentes fuentes por medio de instrumentos conocidos como multímetro o tester. 2. OBJETIVO GENERAL Identificar por medio de instrumentos de medición las diferentes magnitudes eléctricas. 3. MARCO TEORICO Voltímetro. El voltímetro es un instrumento destinado a medir la diferencia de potencial (ddp). La unidad de medida es el Voltio (V). La ddp puede ser medida en CC o AC, según la fuente de alimentación utilizada. Por ello, antes de utilizar el instrumento lo primero que se debe verificar es qué tipo de señal suministrará la fuente de alimentación, y constatar que el selector de escala se encuentre en la posición adecuada, AC o CC. Luego se debe estimar o calcular por medio analítico el valor de ddp a medir y con ello seleccionar el rango de escala adecuado, teniendo en cuenta que el fondo de escala sea siempre superior al valor a medir. En el caso que no sea posible estimar ni calcular la ddp a medir, se deberá seleccionar la escala de mayor rango disponible y luego de obtener una medición adecuar el rango de escala, si fuera necesario. Para el caso de instrumentos de aguja, es aconsejable que la lectura se efectúe siempre en la segunda mitad de la escala, ya que allí se comete menor error. Cuando se debe medir en CC se deberá tener en cuenta la polaridad del instrumento, observando que para ello los cables del mismo se hallan diferenciados por su color siendo, por convención, el color rojo para la polaridad positiva y el color negro para la polaridad negativa; los bornes del instrumentos están indicados con los signos + y - o COM respectivamente. Para el caso de instrumentos de aguja (analógicos), al conectarlos con la polaridad incorrecta se observará que la aguja deflexionará en sentido contrario (de derecha a izquierda), lo que puede causar deterioro del mecanismo de medición del instrumento. En caso de desconocer la polaridad de la fuente de alimentación, o ante cualquier duda sobre la selección de escala, consultar con el profesor. Cuando se vaya a medir en AC no se tendrá en cuenta la polaridad debido a que se trata de corrientes no polarizadas. Amperímetro. Es un instrumento destinado a medir intensidad de corriente, tanto en corriente continua como en alterna. La unidad de medida es el Ampere (A). Para el manejo de éste instrumento se deberán observar las mismas precauciones que para el uso del voltímetro. Óhmetro. Instrumento destinado a medir valores de resistencias. La unidad de medida es el Ohm (Ω). Este instrumento no posee polaridad. La medición de resistencia debe efectuarse siempre con al menos uno de los bornes del elemento resistivo desconectado del resto del circuito. Multímetro. También denominado polímetro, o tester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas 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 márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma, con alguna variante añadida Figura 1. Multímetro digital MEDIDA DE VOLTAJES Un voltímetro (o un multímetro efectuando esa función) posee siempre una resistencia interna muy grande (de varios MΩ), y se coloca siempre en paralelo. Si las resistencias en el circuito son pequeñas comparadas con la resistencia interna del voltímetro, se puede suponer que ésta es infinita sin introducir un error apreciable en las ecuaciones. Sin embargo, en aquellos casos en que la resistencia en la que se está midiendo la diferencia de potencial el circuito sea grande hay que tener en cuenta la resistencia interna del voltímetro. MEDIDA DE INTENSIDADES Un amperímetro (o un multímetro efectuando esa función) posee siempre una resistencia interna pequeña, y ha de colocarse en serie. En caso de que, por equivocación, se coloque en paralelo corremos el peligro de que la intensidad que entre en el amperímetro supere el máximo permitido, debido a que su resistencia interna es muy pequeña. Al superar dicho máximo se puede estropear el aparato o, si se está utilizando una entrada protegida, se fundirá el fusible de protección. MEDIDA DE RESISTENCIAS La medida de las resistencias (el multímetro funcionando como ohmímetro) se efectúa básicamente a partir de la Ley de Ohm: se aplica una tensión (procedente de una pila interna del aparato) y se mide la corriente que circula por el circuito de medida. Para realizar una medida correcta es necesario que la resistencia a medir este libre, es decir, que NO esté conectada a un circuito. 4. MATERIALES 1 FUENTE CON CUATRO SECCIONES 1 MULTIMETROS DIGITAL 1 Toma corriente (de un salón de la Universidad Popular del Cesar) 5. PROCEDIMIENTO 5.1 En las fuentes amarillas del laboratorio identifique el tipo de voltaje de cada sección (continuo o alterno), descríbalas y compare las diferentes escalas. 5.2 Verifica el estado de cada sección. 5.3 Utilizando el multímetro como voltímetro, escoge el rango adecuado para realizar varias mediciones y compara si el valor dado por el instrumento coincide con el valor que suministra la fuente. Realiza una tabla de datos donde consignes ambas clases de valores. 5.4 Analice y coloque la perilla de la fuente en una posición que suministre aproximadamente 50V. Verifique con el multímetro si efectivamente hay aproximadamente los 50 V que supuestamente está suministrando la fuente (no se olvide de la escala) ¿Cuál es la lectura en el multímetro? ¿Es aproximadamente 50 V?, ¿Está totalmente lejos? Explique, y si es el caso intente nuevamente. ¿Qué información suministra la perilla? Explica! Después de analizar hasta el momento lo que se ha realizado, Según tu fuente, ¿qué valor de voltaje se debe entonces registrar con la posición de la perilla en 20? ¿Explica la forma como hiciste el cálculo para conocer el resultado anterior? Verifica el resultado con el multímetro, verifica si es correcto el rango de valores de la fuente, si no es correcto determina el nuevo rango. Con el nuevo rango qué valor de voltaje debe registrarse cuando la perilla esta en las siguientes posiciones: a. Para la fuente de 0 ÷ 25: * 15 * 25. b. Para la fuente de 0 ÷ 250: * 40 * 75. 5.5 Medir con el voltímetro la diferencia de potencial suministrada por los tomas de corriente del salón. ¿Qué tipo de voltaje es? ¡Explica! 5.6 Verifica si la fuente fija de voltaje alterno, de las fuentes amarillas, suministra lo que la lectura especifica. 6. ANALISIS DE RESULTADOS En las fuentes amarillas del laboratorio identifique el tipo de voltaje de cada sección (continuo o alterno), descríbalas y compare las diferentes escalas. Figura 2. Fuente con 4 Secciones 4 3 ALTERNA 6.3V CONTINUA 25V 250V 300V 150V 2 CONTINUA 1 CONTINUA 25V 25 V Verifica el estado de cada sección. El estado de las secciones de la fuente amarilla en las cuales se realizaron las mediciones, se logró determinar: TIPO DE ALTERNA CORRIENTE VOLTAJE 6.3V 25V 250V ESTADO DE LA FUENTE SI SI SI CONTINUA CONTINUA CONTINUA 300V 150V 25V 25 V SI SI NO SI Utilizando el multímetro como voltímetro, escoge el rango adecuado para realizar varias mediciones y compara si el valor dado por el instrumento coincide con el valor que suministra la fuente. Realiza una tabla de datos donde consignes ambas clases de valores. ALTERNA CONTINUA CONTINUA CONTINUA 6.3V 25V 250V 300V 150V 25V 25 V 2.4V 4,2V 300V 110.1 216 NO FUNCIONA 26.5 Analice y coloque la perilla de la fuente en una posición que suministre aproximadamente 50V. Verifique con el multímetro si efectivamente hay aproximadamente los 50 V que supuestamente está suministrando la fuente (no se olvide de la escala) ¿Cuál es la lectura en el multímetro? ¿Es aproximadamente 50 V?, ¿Está totalmente lejos? Explique, y si es el caso intente nuevamente. ¿Qué información suministra la perilla? Explica! - Al colocar la perilla de la fuente en una posición que suministra aproximadamente 50 V y verificarla con el multímetro este arrojo un valor de 31 Voltios; por lo que podemos afirmar que la Fuente se encuentra descalibrada. Después de analizar hasta el momento lo que se ha realizado, Según tu fuente, ¿qué valor de voltaje se debe entonces registrar con la posición de la perilla en 20? ¿Explica la forma como hiciste el cálculo para conocer el resultado anterior? Verifica el resultado con el multímetro, verifica si es correcto el rango de valores de la fuente, si no es correcto determina el nuevo rango. Con el nuevo rango qué valor de voltaje debe registrarse cuando la perilla esta en las siguientes posiciones: VOLTAJE FUENTE (V) 50 20 10 VOLTAJE MEDIDO (V) 31 15.8 7.3 Comparando los valores obtenidos con los valores estipulados en la fuente podemos afirmar que la fuente se encuentra descalibrada. a. Para la fuente de 0 ÷ 25: Calculo → * 15 multímetro 25 ∙ 0,15 = 3,75𝑣 → 0,2𝑣 25 ∙ 0,25 = 6,125𝑣 → 0,6𝑣 * 25. b. Para la fuente de 0 ÷ 250: * 40 * 75. Calculo → multímetro 250 ∙ 0,40 = 100𝑣 → 238𝑣 250 ∙ 0,75 = 187,5𝑣 → 122𝑣 Medir con el voltímetro la diferencia de potencial suministrada por los tomas de corriente del salón. ¿Qué tipo de voltaje es? ¡Explica! TOMA #1 96 V ALTERNA TOMA #2 96 V ALTERNA Verifica si la fuente fija de voltaje alterno, de las fuentes amarillas, suministra lo que la lectura especifica. ALTERNA 6.3V 25V 250V 2.4V 4,2V 300V 7. CONCLUSIÓN Después de desarrollar a cabalidad el laboratorio, podemos concluir que el multímetro es un instrumento de medida, que permite la medición de magnitudes eléctricas; tensiones alternas y continuas - Corrientes alternas y continuas – Resistencias. 8. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS - http://395314465.galeon.com/voltajes_archivos/multimetro.htm Tomado el 18 de Septiembre del 2016 - https://es.wikipedia.org/wiki/Mult%C3%ADmetro Tomado el 18 de Septiembre del 2016 - http://www.ehu.eus/rperez/TE1/docu/multimetros.pdf Tomado el 18 de Septiembre del 2016