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UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
GUÍA DE LABORATORIO NO. 2: RECONOCIMIENTO DE MATERIALES Y
MEDIDAS DE VOLTAJES
CURSO
:
ELECTROMAGNETISMO
DOCENTE :
LIC. JUAN PACHECO FERNÁNDEZ
INTEGRANTES
:
JORGE JIMENEZ CÓRDOBA
ALDAIR ACUÑA SERRANO
LEIDER PARRA CODINA
BREINER NIETO
VALLEDUPAR – CESAR
2016 – 02
1
TABLA DE CONTENIDO
1.
Pág.
INTRODUCCIÓN: ............................................................................................................. 4
2.
OBJETIVO: ........................................................................................................................ 6
2.1
Objetivo General ............................................................................................................. 6
2.2 Objetivos Específicos........................................................................................................... 6
3.
FUNDAMENTO TEÓRICO .............................................................................................. 7
4.
MATERIALES Y EQUIPOS REQUERIDOS ................................................................. 15
5.
FUNCIONAMIENTO Y PROCEDIMIENTO ................................................................ 16
5.1 PROCEDIMIENTO. ......................................................................................................... 16
6.
OBSERVACIONES Y RESULTADOS .......................................................................... 17
7.
ANÁLISIS DE RESULTADOS ....................................................................................... 21
8.
CONCLUSIÓN ................................................................................................................ 22
9.
ANEXOS .......................................................................................................................... 23
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................... 25
2
TABLA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1: Multímetro Analógico. .............................................................................................. 8
Figura 2: Multímetro Digital. ................................................................................................... 8
Figura 3: Conexión del Voltímetro en un circuito. ................................................................. 10
Figura 4: Conexión del Amperímetro en un circuito. ............................................................. 11
Figura 5: Conexión del óhmetro en un circuito. ..................................................................... 12
Figura 6: Gráfica de voltaje de corriente continua (VCC). .................................................... 13
Figura 7: Gráfica de tensión de corriente alterna (VCA). ...................................................... 14
Figura 8: Fuente reguladora de voltaje. .................................................................................. 15
Figura 9: Multímetro UT33C ................................................................................................. 15
Figura 10: (toma 1) ................................................................................................................. 19
Figura 11: (toma 2) ................................................................................................................. 20
Figura 12: (toma 3) ................................................................................................................. 20
3
TABLA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1: Materiales para la experiencia de laboratorio. .......................................................... 15
Tabla 2: Tipo de voltaje en cada sesión. ................................................................................. 17
Tabla 3: Voltajes regulado de las fuentes y el voltaje tomado por el multímetro. ................. 17
Tabla 4: Resultados anotados de las operaciones en las respectivas perillas. ........................ 18
Tabla 5: Voltajes medidos en fuente de 0 – 250V. ................................................................. 19
4
1. INTRODUCCIÓN:
Las primeras mediciones de voltaje se hicieron con un instrumento conocido como
galvanómetro, que es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica.
Se trata de un transductor analógico electromecánico que produce una deformación de
rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su
bobina. El término "galvanómetro" se hizo común desde 1836, se deriva del apellido del
investigador italiano, Luigi Galvani, quien descubrió que la corriente eléctrica podía hacer
mover las patas de una rana ya muerta.
El multímetro es un instrumento eléctrico que permite medir magnitudes eléctricas como
corrientes, potenciales, resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para
corriente continua o alterna. Este instrumento tiene un antecedente llamado AVO
(Amperímetro, Voltímetro y Óhmetro). Actualmente los modelos analógicos de los
multímetros han evolucionado poco respecto a los primeros modelos incluyendo además la
medida de la capacidad de los condensadores y algunas características de los transistores. Los
multímetros digitales, en cambio, son cada vez más sofisticados pero siempre incluyen como
base el fundamento del analógico.
En ingeniería dispositivos como el multímetro son muy útiles, para el siguiente laboratorio
veremos el funcionamiento y uso de éste, además, comprobaremos desde el punto de vista
experimental la teoría de los conceptos planteados en la hoja guía.
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2. OBJETIVO:
2.1 Objetivo General
Reconocer el multímetro y medidas de voltaje.
2.2 Objetivos Específicos
 Identificar las fuentes de corriente alterna y directa.
 Realizar toma de medidas de voltaje en las fuentes y en la toma corriente del salón.
 Afianzar el manejo del multímetro.
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3. FUNDAMENTO TEÓRICO
A continuación se presentan todos los principios y conceptos eléctricos necesarios para la
comprensión, realización y explicación de todos los procesos y resultados obtenidos en esta
práctica experimental.
MULTÍMETRO.
Un 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.
Algunos multímetros (tester) cuentan separadamente con un selector de función o tipo de
magnitud a medir (voltaje, corriente, resistencia) así como con un selector de tipo de señal a
medir, corriente continua (CC) o corriente alterna (AC). En otros, todas estas funciones se
encuentran agrupadas en un solo selector donde, la medición de voltaje o intensidad tanto en
CC como en AC, tienen cada uno su propio rango de escala en un mismo selector.
TIPOS DE MULTÍMETRO.
Actualmente existen dos tipos de multímetro: uno analógico y otro digital. En cualquiera de
los casos, los instrumentos poseen un selector de escalas, a los efectos de seleccionar el rango
de medición.
Multímetro analógico. Es un instrumento especial para laboratorios, de campo especializado,
muy útil y variable. Es capaz de medir voltajes en AC y CC, corriente, ganancia de transistor,
caída de voltaje de diodos, resistencia, capacitancia e impedancia. Mediante el principio del
galvanómetro y su funcionamiento, cuenta con una aguja que se mueve sobre una escala. Los
aparatos digitales son habitualmente más resistentes que los analógicos, pero también tienden
a malograrse si se les pone en una escala menor a la señal. En estos instrumentos el
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movimiento del órgano indicador es, generalmente, de izquierda (cero) a derecha, salvo en el
óhmetro en que el cero se encuentra a la derecha.
Figura 1: Multímetro Analógico.
Fuente: http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/multimetro-analogico-61151.html
Multímetro digital. Este aparato usa los circuitos para convertirlos de valores analógicos a
valores digitales para luego mostrarlo en una pantalla. En estos últimos años, los multímetro
más usados son los digitales, pero también los analógicos no fueron dejados atrás ya que
brindan una más rápida respuesta gracias al movimiento de la aguja, cosa que uno digital no
puede brindar.
Figura 2: Multímetro Digital.
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USOS DEL MULTÍMETRO.
El multímetro tiene muchas funcionalidades de uso como el voltímetro, el amperímetro o un
óhmetro, se puede utilizar para medir voltaje, corriente y resistencia eléctrica,
respectivamente. Existen multímetros que incluyen otras funciones como la medición de
temperatura, continuidad, etc.
El voltímetro.
El voltímetro es un aparato que mide la diferencia de potencial o voltaje entre dos puntos. La
unidad de medida es el Voltio (V). La diferencia de potencial (ddp) puede ser medida en CC
o AC, según la fuente de alimentación utilizada. Existen varios tipos de voltímetros según su
funcionamiento, como: los voltímetros electromecánicos, voltímetros digitales, osciloscopios
y potenciómetros. Del mismo modo, también pueden ser analógicos o digitales.
La diferencia de potencial se ve afectada por la presencia del voltímetro. Para que este no
influya en la medida, debe de desviar la mínima intensidad posible, por lo que la resistencia
interna del aparato debe de ser grande, ya que de esta forma la intensidad que circula por el
voltímetro se considera despreciable. En la actualidad existen dispositivos digitales que
realizan la función del voltímetro presentando unas características de aislamiento bastante
elevadas empleando complejos circuitos que cumplan esa función.
Como precaución, inicialmente se debe verificar el tipo de señal suministrada por la fuente de
alimentación y constatar que el selector de escala se encuentre en la posición adecuada, AC o
CC. Posteriormente se debe estimar por medio analítico el valor del voltaje a medir, y con
ello seleccionar el rango de escala adecuado. Si no es posible estimar esta magnitud, se debe
seleccionar la escala de mayor rango posible y luego de obtener una medición, adecuar el
rango de escala hasta conseguir el valor más preciso.
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Conexión del voltímetro.
Para efectuar correctamente esta medida, el voltímetro se coloca en paralelo entre los puntos
cuya diferencia de potencial se desea medir (Figura 3). Para el caso de corriente continua, se
debe tener en cuenta la polaridad para la conexión del instrumento. 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.
Para el caso de instrumentos analógicos, al invertir la polaridad se observará que la aguja se
flexionará en sentido contrario (de derecha a izquierda), lo que puede causar deterioro del
mecanismo de medición del instrumento. Para instrumentos digitales, al invertir la polaridad
se observará en el display el valor de la medición con un signo negativo.
Figura 3: Conexión del Voltímetro en un circuito.
Fuente: http://el2012gp5.blogspot.com.co/2012/12/1.html?view=classic
El Amperímetro.
Un amperímetro es un instrumento para medir la intensidad de corriente eléctrica que fluye
sobre una rama de un circuito eléctrico, tanto en corriente continua (CC), como en corriente
alterna (AC). La unidad de medida es el Ampere (A).En términos generales, el amperímetro
es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente), con
una resistencia en paralelo, llamada "resistencia shunt".
Un tipo especial de amperímetro es la pinza amperimétrica, la cual que permite obviar el
inconveniente de tener que abrir el circuito en el que se quiere medir la corriente.
La intensidad de corriente se ve afectada por el amperímetro. Entonces, para evitar una
alteración significativa de la corriente que se va a medir, el instrumento debe tener una
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resistencia muy baja, ya que al ser muy pequeña permitirá un mayor paso de electrones para
su correcta medida.
Del mismo modo, como precaución, se debe verificar el tipo de señal suministrada por la
fuente y se debe estimar el valor de la corriente a medir para seleccionar el rango de escala
adecuado.
Conexión del amperímetro.
Para obtener esta medida, el instrumento se debe colocar en serie con la rama a medirpara
que de esta forma sea atravesado por dicha corriente (Figura 4).Para el caso de corriente
continua, también se debe tener en cuenta la polaridad para la conexión del instrumento.
Figura 4: Conexión del Amperímetro en un circuito.
Fuente: http://iesmjuancalero.juntaextremadura.net/archivos_insti/recurdptos/tecnolog/electrotenia/t2.htm
El óhmetro.
Un óhmetro, Ohmímetro, u Ohmímetro es un instrumento diseñado para medir la resistencia
eléctrica. La unidad de medida es el Ohm (Ω). Este instrumento no posee polaridad.
Debido a que la resistencia es la diferencia de potencial que existe en un conductor dividida
por la intensidad de la corriente que pasa por el mismo, un ohmímetro tiene que medir dos
parámetros, y para ello debe tener su propio generador para producir la corriente eléctrica.
Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha
sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante.
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Conexión del óhmetro.
Para logar esta medida, el óhmetro se debe conectar en paralelo con el elemento resistivo a
medir (Figura 5). El elemento resistivo no debe estar conectado al circuito, ya que de lo
contrario se puede incurrir en error en la medición o se puede deteriorar el instrumento.
Figura 5: Conexión del óhmetro en un circuito.
Fuente: http://iesmjuancalero.juntaextremadura.net/archivos_insti/recurdptos/tecnolog/electrotenia/t2.htm
CORRIENTE ELÉCTRICA.
La corriente eléctrica se define como un flujo de electrones. En un circuito los electrones
circulan desde el polo negativo al polo positivo, este es el sentido de la corriente, la que
recibe el nombre de corriente real. Pero los técnicos usan una corriente convencional, donde
el sentido del movimiento es el contrario de la corriente real, es decir, el sentido es del polo
positivo al polo negativo.
TIPOS DE CORRIENTE.
Existen dos tipos de corriente: la corriente alterna y la corriente continua.
Corriente continua (CC).
Es aquella en la cual las cargas se mueven en una sola dirección y se caracteriza por poseer
una polaridad definida. Las pilas y baterías producen este tipo de corriente.
Corriente alterna (AC).
Es aquella en la cual las cargas fluyen en una dirección y luego en dirección opuesta. Por esta
razón la corriente alterna no posee polaridad, ya que esta cambia de forma cíclica en el
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circuito. Las veces, ciclos o frecuencia en que cambia por segundo se mide en Hertz (Hz);
siendo esta frecuencia 60Hz.
VOLTAJE.
La tensión eléctrica o diferencia de potencial es una magnitud física que cuantifica la
diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo
por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla
entre dos posiciones determinadas. La unidad de medida es el voltio (V). Del mismo modo
que se necesita una presión para que circule agua por una tubería, se necesita tensión (fuerza)
para que circule la corriente eléctrica por un conductor.
TIPOS DE VOLTAJE.
Existen dos tipos de voltaje: voltaje de corriente continua y voltaje de corriente alterna.
Voltaje de corriente continua.
Es la tensión eléctrica que siempre se mantiene constante en función del tiempo, es decir, que
no varía con el tiempo y siempre mantendrá un valor fijo. Por tanto, se puede decir que el
voltaje de corriente continua es lineal. Además, se caracteriza porque hay una polaridad
definida. Este tipo de voltaje es el que es generado por las pilas alcalinas, o las fuentes hechas
basadas en diodos rectificadores que producen un voltaje DC. Regularmente estos voltajes se
generan a partir de un proceso de rectificación de señales alternas.
Figura 6: Gráfica de voltaje de corriente continua (VCC).
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continua
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Voltaje de corriente alterna.
El voltaje de corriente alterna es el que varía en forma de onda senosoidal de positivo a
negativo y de negativo a positivo muchas veces por segundo (60 Hertz en Colombia).Por
tanto, su característica fundamental es la ausencia de una polaridad definida. Esta tensión es
comúnmente utilizada por las electrificadoras para que al viajar la electricidad a través de las
líneas se pierda menos electrones en comparación con la tensión CC.
Figura 7: Gráfica de tensión de corriente alterna (VCA).
Fuente:https://lafisicaparatodos.wikispaces.com/Corriente+Alterna?responseToken=0ab41f46ceec289d26415f
b9dbe67d660
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4. MATERIALES Y EQUIPOS REQUERIDOS


CANTIDAD
NOMBRE
ESPECIFICACION
1
Multímetro
Multímetro UT33C
1
Fuentes reguladora de voltaje
Color amarilla
Tabla 1: Materiales para la experiencia de laboratorio.
Figura 8: Fuente reguladora de voltaje.
Figura 9: Multímetro UT33C
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5.
FUNCIONAMIENTO Y PROCEDIMIENTO
Inicialmente, se debe verificar el cumplimiento de las precauciones anteriormente descritas,
es decir, constatar el tipo de señal de la fuente, la polaridad (Para el caso de CC) y la escala
adecuada. Luego se conecta el multímetro en paralelo a los extremos del componente y se
obtiene la lectura en la pantalla.
Por ejemplo, si tenemos que medir una batería común de 9V, debemos elegir una escala que
sea mayor y que esté lo más cercana posible a este valor, por lo tanto la perrilla del
multímetro se debe posicionar en la zona DCV en el valor 20V. Cuanto más cerca se
seleccione la escala respecto al valor a medir, más precisa será la medición.
5.1 PROCEDIMIENTO.
1. En las fuentes amarillas del laboratorio identifique el tipo de voltaje de cada sección
(continuo o alterno), descríbalas y compare las diferentes escalas.
2. Verifica el estado de cada sección.
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.
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6. OBSERVACIONES Y RESULTADOS
Las fuentes presentes en el laboratorio disponen de 4 secciones; así Se procedió a identificar
el tipo de voltaje y el estado de cada sesión, los resultados están anexados en la Tabla 2.
Sesión
Estado
Tipo de voltaje
1 (0 ÷ 30)
Sirve
Continua
2 (0 ÷ 30)
sirve
Continua
3
(110v
Fijo,
300v No Sirve
Continua
Regulado)
4 (Valores en porcentaje)
Sirve
Alterna
Tabla 2: Tipo de voltaje en cada sesión.
Luego se usó el multímetro como un voltímetro y se regulo las salidas de la fuente para verificar
el valor esperado, los resultados están anexados en la tabla 3.
Fuente (v)
Multímetro (v)
0
0
5
4.7
10
10.86
15
14.6
20
21.40
25
25.60
30
31.8
Tabla 3: Voltajes regulado de las fuentes y el voltaje tomado por el multímetro.
Luego se ajustó una perilla a 50v y se tomó el multímetro para comprobar si es el voltaje que
debería marcar la salida de la fuente.

¿Cuál es la lectura del multímetro?
El multímetro marco: 51.3v

¿Es aproximadamente 50v?
Si, el multímetro marco un valor aproximado a 50v pero se pasó sobre la medida esperada.
17

¿Está totalmente lejos?
No, está relativamente cerca.
La fuente esta descalibrada, por tal motivo no marcan los voltajes esperados.
Luego en la sesión 4, se regulo las perillas de acuerdo al cálculo realizado para cada voltaje
especificado. La forma del cálculo fue el siguiente:
Se tomó el voltaje y se dividió entre 100 (que es el porcentaje) y se multiplica por el valor total
regulado de la perilla
Fuente
Estado
Valor (%)
Valor esperado (v)
0 ÷ 20
No sirve
15
-
0 ÷ 20
No sirve
25
-
0 ÷ 250
Sirve
40
100
0 ÷ 250
Sirve
75
187.5
Tabla 4: Resultados anotados de las operaciones en las respectivas perillas.
Como se muestra en la Tabla 4, solo una perilla estaba funcionando por lo tanto solo se realizó
la experiencia con la perilla regulada 0 ÷ 250, los resultados no estuvieron alejados del valor
esperado, y al igual que paso con el voltaje en 50v se pasó por 1 voltio.
Luego de esta experiencia, se tomó el multímetro y se midió la toma corriente en el salón. El
valor arrojado por el multímetro fue de: 129 voltios. Y el tipo de corrientes es: Alterna ya que
no se tuvo en cuenta el terminal positivo ni el negativo para poder obtener el valor del voltaje.
El voltaje alterno que la fuente indica es de 120v, pero lo que registra el multímetro en esa
salida es de 129v, por lo tanto la fuente esta descalibrada.
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,
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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.
a)
Fuente de 0 - 25V:
Esta parte del procedimiento no se pudo realizar porque este canal de la fuente no funciona.
b)
Fuente de 0 – 250V:
VOLTAJE FUENTE (VF)
VOLTAJE MULTÍMETRO (VM)
40% = 100V
118V
75% = 187,5V
222V
Tabla 5: Voltajes medidos en fuente de 0 – 250V.
5. Medir con el voltímetro la diferencia de potencial suministrada por los tomas de corriente
del salón. ¿Qué tipo de voltaje es? ¡Explica!
Se midió el voltaje en tres tomas de corriente en el salón:
Toma 1 = 129 V (figura 12)
Toma 2 = 129V (figura 13)
Toma 3 = 129V (figura 14)
Figura 10: (toma 1)
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Figura 11: (toma 2)
Figura 12: (toma 3)
La diferencia de potencial medida en los tomas de corriente del salón es un voltaje de
corriente alterna (VCA), este tipo de voltaje no tiene polaridad ya que cambia con respecto a
la función seno, por eso también es llamado senosoidal, alternando entre negativo y positivo
dependiendo de la frecuencia a la que está. La corriente que es comercializada en Colombia
ya viene dada con una frecuencia de 60Hz (Hertz), lo que indica que la señal hace 60 ciclos
senosoidales en un segundo. Una característica de este voltaje es que se genera y se consume
por lo que no existe la manera de almacenarse para un uso posterior.
20
7. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Durante el desarrollo del procedimiento y en las respuestas anteriores, se dieron las
especificaciones de lo que ocurrió y se observó en cada caso, además se explicaron los
resultados.
Adicionalmente los voltajes que suministraban las fuentes o generadores de Van De Graff
utilizadas en la experiencia presentaban fallas técnicas por falta de mantenimiento o
calibración, lo que tuvo como consecuencias márgenes de error y variaciones en las
mediciones realizadas en el laboratorio.
21
8. CONCLUSIÓN
Las mediciones con el multímetro no suelen ser completamente exactas como ellos muestran
en sus pantallas, ya que para ser exactas deben presentar las condiciones ideales que permitan
con exactitud medir voltaje, corriente, o resistencia.
Pero aunque el multímetro es un instrumento de medición que debe ser muy bien elaborado
para ser preciso, a veces la resistencia interna falla, y es posible que este falle a la hora de
medir.
Además, la medición también depende de que las fuentes de Van De Graff utilizadas, generen
el voltaje que supuestamente proporcionan. Si no lo hacen, ya sea por fallas de la misma o
por mal uso, esta situación puede complicar el proceso de medición.
En la medición de voltaje de los tomas de corriente y de la fuente fija de voltaje alterno de las
fuentes amarillas, la diferencia de potencial no es afectada por el orden en que se coloquen
las puntas de prueba del multímetro, ya que no hay polaridad por ser voltaje alterno, caso
contrario a todos los demás.
22
9. ANEXOS
23
24
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 http://el2012gp5.blogspot.com.co/2012/12/1.html?view=classic
(10/09/16)
Consultado
 http://es.wikipedia.org/wiki/Mult%C3%ADmetro Consultado (10/09/16)
 http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-demedicion/multimetro Consultado (10/09/16)
 http://es.wikipedia.org/wiki/Amper%C3%ADmetro Consultado (10/09/16)
 http://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadCargayCorriente.htm
Consultado (10/09/16)
 http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/multimetro-analogico61151.html Consultado (10/09/16)
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