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ELECTROMAGNETISMO-ESTADO SÓLIDO I
GUIA DE LABORATORIO N° 1
GRUPO N°4 - AÑO 2012
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UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA
Facultad de Tecnología Informática
Materia: Electromagnetismo – Estado sólido I
Sede: Centro
Comisión: 4º B
Turno: Noche
Guía de Laboratorio N°1
Año: 2012
“Medición de resistencias y tensiones”
Fecha
19/09/2012
GUIA PARA LA CONFECCION DE INFORMES DE LABORATORIO
1. Título del trabajo.
2. Identificación del grupo de trabajo, nombres de los autores y fecha de realización.
3. Síntesis del trabajo
De cinco renglones como máximo, conteniendo un resumen del tema y objeto del trabajo, así
como las conclusiones y resultados numéricos.
4. Introducción
Breve introducción teórica acerca de las expresiones utilizadas en el trabajo.
5. Parte central del trabajo
Descripción del material utilizado y características de los aparatos usados para medir (marca,
modelo, etc.). Esquemas y descripciones claras de los equipos utilizados. Tablas de los datos
obtenidos, gráficos y resultados numéricos con unidades.
6. Conclusiones
Pueden ser de uno o más de los siguientes tipos:
a) Resumen de los resultados: presentando en forma concisa los principales hechos, ideas y
resultados referentes al trabajo realizado.
b) Conclusiones específicas: a las que se llega en base a los resultados obtenidos.
c) Recomendaciones: para el buen desarrollo del trabajo realizado, en caso de que hubiera de ser
repetido por el lector del informe.
7. Apéndices
Se presentan en las siguientes situaciones:
a) Para mejorar la comprensión del trabajo. Por ejemplo deducción de fórmulas, aclaraciones o
deducciones que no sean estrictamente necesarias para la comprensión del trabajo pero que
ayuden a ampliar el tema.
b) Cálculo de errores, si corresponde.
c) Resolución de problemas que figuren en la guía de laboratorio y respuestas a las preguntas de
su cuestionario.
8. Bibliografía
Información completa de todos los libros, revistas y textos que se mencionen en el informe.
Deberá indicarse en esta referencia el autor, título de la obra, editorial, fecha de la edición y
página.
Notas adicionales sobre tablas y gráficos
Las tablas deben presentarse con numeración romana (I, II, III, etc.), según su orden de aparición.
Deben contener título completo y unidades de medida.
Los gráficos deben presentarse con numeración arábiga (1, 2, 3, etc.), según su orden de aparición.
Deben contener título completo y coordenadas con unidades de medida.
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Materia: Electromagnetismo – Estado sólido I
Sede: Centro
Comisión: 4º B
Turno: Noche
Guía de Laboratorio N°1
Año: 2012
“Medición de resistencias y tensiones”
Fecha
19/09/2012
1. Título del trabajo
TRABAJO PRÁCTICO NÚMERO 1: “Medición de resistencias y tensiones”
2. Identificación del grupo de trabajo, nombres de los autores y
fecha de realización:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Matías Vitasse, [email protected]
Mariano Maida, [email protected]
Daniela Gangemi, [email protected]
Melina Montalti, [email protected]
Jesica Belen, [email protected]
Fernando Benvenuto, [email protected]
Fecha de realización 06/SEP/12
3) Síntesis del trabajo
Efectuar mediciones de resistencias y tensiones mediante el uso de un mutímetro y de un protoboard
a efectos de aprender a utilizar el material del laboratorio de electrónica y detectar error de
observación en mediciones experimentales (ver punto 4).
IMAGEN TOMADA 06/SEP/12
4) Introducción
ERRORES EN LAS MEDICIONES EXPERIMENTALES
En física, como en otras ciencias experimentales, toda medición tiene un cierto grado de inseguridad.
No es posible medir algo y encontrar el valor verdadero (cierto o exacto, como quiera llamarse). Aun
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Facultad de Tecnología Informática
Materia: Electromagnetismo – Estado sólido I
Sede: Centro
Comisión: 4º B
Turno: Noche
Guía de Laboratorio N°1
Año: 2012
“Medición de resistencias y tensiones”
Fecha
19/09/2012
cuando este valor verdadero exista, los errores propios de los métodos o instrumentos de medición
hacen que el mismo sea imposible de conocer.
Lo más que se puede hacer es tratar de establecer cuán lejos estamos de ese "valor verdadero" al
efectuar una medición. Evidentemente el objetivo de un experimentador es procurar que sus errores
experimentales sean lo más pequeños posibles.
Los errores deben ser, en todo caso, lo suficientemente pequeños como para no afectar las
conclusiones a que se puedan llegar a partir de las medidas experimentales.
Tipos de errores experimentales
La diferencia que existe entre el valor observado de una determinada magnitud física y su valor
"cierto" se denomina error de observación.
Los errores experimentales pueden clasificarse en dos tipos: fortuitos y sistemáticos.
Los errores fortuitos o accidentales son aquellos que pueden atribuirse al observador. Su sentido y
magnitud son completamente arbitrarios y cambian al repetir la medición.
Los errores sistemáticos pueden proceder tanto del observador (ej.: lectura incorrecta) o de los
aparatos de medida empleados (ej.: falta de precisión). Estos errores son difíciles de eliminar ya que
la repetición de la medición no los pone en evidencia. Además pueden ser constantes o variables a lo
largo del tiempo.
Exactitud, Precisión y Sensibilidad
En los aparatos utilizados para medir existen tres conceptos muy importantes a tener en cuenta que
son la exactitud, la precisión y la sensibilidad.
Un aparato de medida es exacto cuando las medidas que se realizan en él son todas muy cercanas al
valor "cierto" de la magnitud medida.
Un aparato de medida es preciso si la diferencia entre diferentes mediciones de la misma magnitud es
pequeña.
La exactitud implica normalmente precisión, pero la inversa no tiene por qué ser verdad (una balanza
que pesara siempre con un kg de menos sería muy precisa pero carecería de exactitud).
La sensibilidad de un aparato de medida está relacionada con el mínimo valor que es capaz de medir
o la mínima variación que es capaz de detectar al realizar una medición. La sensibilidad la tomaremos
igual a la mínima división de la escala del instrumento y en instrumentos digitales igual a un dígito
menos significativo.
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Materia: Electromagnetismo – Estado sólido I
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Guía de Laboratorio N°1
Año: 2012
“Medición de resistencias y tensiones”
Fecha
19/09/2012
5. Parte central del trabajo
NOTAS INTRODUCTORIAS PARA TRABAJAR EN EL LABORATORIO
Uso del Multímetro
El multímetro es un instrumento que se utiliza para medir diversos parámetros en los circuitos
eléctricos. Comprende varios instrumentos en uno, ya que usualmente incluye voltímetro (para medir
diferencias de potencial), amperímetro (para medir corrientes) y óhmetro (para medir resistencias),
cada uno con varias escalas de medición.
Medición de diferencia de potencial
Para medir diferencia de potencial (tensión o voltaje) sobre un elemento de un circuito eléctrico, se
deben colocar las puntas de medición del voltímetro sobre cada uno de los extremos del mencionado
elemento, realizando una conexión en paralelo.
Para que la medición de tensión no interfiera con el circuito, es evidente que por el voltímetro debe
circular la menor corriente posible, de modo que la corriente circulante sobre el elemento en el cual
estamos midiendo diferencia de potencial no se vea afectada. De esto se deduce que la resistencia
interna del voltímetro debe ser mucho mayor que la resistencia del elemento sobre el cual se quiere
medir la tensión. Un voltímetro ideal debería tener resistencia interna infinita.
Medición de resistencia
La conexión se efectúa con una punta en cada extremo del conductor cuya resistencia se quiere
medir, debiendo elegirse la posición correspondiente de la llave selectora. La aparición de un “1” a la
izquierda del display estará indicando que la resistencia es mayor que el rango seleccionado, por lo
que deberá aumentarse éste hasta conseguir una lectura positiva.
Atención: La medición de resistencias debe hacerse sin tensión presente.
Recomendaciones tenidas en cuenta sobre cómo medir
Si bien el multímetro es un instrumento que ofrece una amplia gama de posibilidades para medir, es
justamente esta flexibilidad la que puede transformarlo en víctima de nuestros descuidos.
Es muy importante verificar antes de realizar cada medición que el multímetro se encuentre
seleccionado en el tipo y rango de la magnitud a medir. Ejercicio: responda qué pasaría si se intentara
medir una tensión con el multímetro trabajando como amperímetro.
Una vez que sepa lo que quiere medir, seleccione el tipo de magnitud en el multímetro y comience
utilizando el rango más alto del instrumento. Siempre razone antes de medir.
Introducción teórica
La resistencia eléctrica es una magnitud que caracteriza a los conductores. Cuanto mayor es su valor,
peor conduce el material y mayor es la energía que los portadores de la corriente pierden al
atravesarlo. Para un conductor dado, de sección uniforme, el valor de la resistencia puede calcularse
a través de la siguiente relación:
R  
l
s
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Año: 2012
“Medición de resistencias y tensiones”
Fecha
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Donde:
R = resistencia del conductor, medida en ohms,
 = resistividad o resistencia específica del material del conductor, medida en xm.
l = longitud del conductor, medida en m.
s = sección transversal a través de la que se propaga la corriente eléctrica, medida en m 2.
Cuando, por las razones que sea, se desea aumentar la resistencia de un camino eléctrico, se
intercalan en el mismo resistores, conductores especiales que poseen elevada resistencia. Es común
referirse a ellos con el término “resistencia”.
Los resistores que utilizamos en el laboratorio, adoptan la forma de pequeños cilindros de cuyos
extremos sobresalen sendos conductores metálicos para conectarlos con el resto del circuito.
Mediante un código de colores se indica el valor de la resistencia y la tolerancia del mismo.
La tensión eléctrica, a la que también se suele llamar “diferencia de potencial” o “voltaje”, es una
magnitud que describe las diferencias de energía potencial, que poseen las cargas eléctricas, entre
dos puntos de un campo eléctrico (por ejemplo, un circuito). Se mide en Voltios ( V) y entre dos puntos
que se encuentran a una tensión de 1 V, una carga de 1 Culombio (C) tendrá una diferencia de
energía de 1 J, que es lo mismo que decir que el transporte de una carga de 1C entre ambos puntos
requerirá (o producirá, según cuál sea el sentido del movimiento) una energía de 1J .
O sea:
1V 
1J
1C
Ambas magnitudes, de gran importancia para la descripción de los fenómenos eléctricos, pueden
medirse utilizando el mismo instrumento: el multímetro.
Elementos necesarios
Multímetro
Protoboard
Fuente de corriente continua
Resistencias (resistores): Varias, de distintos valores.
Conductor metálico de 3 m de largo.
Trocitos de 10 cm del mismo tipo de conductor.
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Guía de Laboratorio N°1
Fecha
Año: 2012
“Medición de resistencias y tensiones”
19/09/2012
Desarrollo de la experiencia
1. Medición de resistencias. En base al código de colores de las resistencias, seleccione varias de
distintos valores (desde unas pocas decenas de ohm, hasta… la más alta que encuentre). Prepare
una tabla como la que sigue:
VALORES TOMADOS EN LABORATORIO:
Tipo de
conductor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Conductor largo
Colores
V.AZ.N.D
M.N.R.D
N.B.M.D
R.R.N.D
RRND
Conductor corto RRND
Resistencia Resistencia Resistencia
prevista () medida 1() medida 2()
56K
1K
390
22K
22k
52K
0.93k
381
21.6k
20.1k
55K
0.99k
383
21.8k
21.7k
22k
19.2k
21.8k
Mida las resistencias de los distintos conductores:
(1) Sosteniendo puntas del multímetro y conductores con sus manos, apretando fuertemente con los
dedos para asegurar un buen contacto.
(2) Insertando cada extremo del conductor a medir en un agujero del protoboard (pruebe distintas
posiciones relativas de los agujeros y saque conclusiones sobre el conexionado invisible del
protoboard) y apoyando cada punta del multímetro en un extremo del conductor.
Complete la tabla.
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“Medición de resistencias y tensiones”
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2. Medición de tensiones.
Inserte distintos resistores en el protoboard (tenga en cuenta sus conclusiones sobre el conexionado
invisible) y aplique, mediante la fuente, una tensión de 10 V entre sus extremos. Mida la tensión entre
extremos con el multímetro.
Conecte en serie 4 resistencias de distintos valores. Aplique 10 V entre extremos y mida la tensión
sobre cada resistencia y entre todos los pares de puntos posibles. Anote los resultados en un dibujo
que represente el circuito armado.
Desconecte la fuente y mida las resistencias entre los mismos puntos anteriores. Anote y compare los
resultados de ambas series de mediciones.
VALORES TOMADOS EN LABORATORIO:
R1 = 80.2 kΩ R2 = 214 kΩ R3 = 21.5 kΩ R4 = 147.5 kΩ
R1+R2 = 294.2 kΩ
R1+R2+R3 = 315.7 kΩ R3+R4 = 169 kΩ
R2+R3+R4 = 383 kΩ
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Materia: Electromagnetismo – Estado sólido I
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Año: 2012
“Medición de resistencias y tensiones”
Fecha
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6. Conclusiones
1. Medición de resistencias.
Los resultados obtenidos demuestran que las resistencias medidas sin el protoboard nos dan
un valor diferente al tomado con el protoboard, esto se debe a la resistencia propia de la
persona que efectuó la medición.
Por lo cual podemos decir que “las mediciones obtenidas sobre el protoboard son más
exactas y se asemejan mucho mas al valor nominal declarado por el fabricante de la
resistencia”.
2.
Medición de tensiones.
Los valores de las tensiones no se vieron muy alterados dado que las resistencias utilizadas
eran pequeñas.
Igualmente se notó la diferencia al medir con una resistencia, dos, tres o con las cuatro.
También se notó que el voltaje sigue a la resistencia. Un incremento en la resistencia,
causa un incremento en el voltaje y un incremento en el voltaje causa un incremento en
la resistencia.
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“Medición de resistencias y tensiones”
Fecha
19/09/2012
7. Apéndices
Para mejor comprensión se anexa: tabla con código de colores para las resistencias:
8. Bibliografía
http://electromagnetismo.uai.edu.ar
http://www.unicrom.com
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