Download Descargar - WordPress.com

La Universidad del Zulia
Laboratorio de Física II
Reporte de la Práctica N° 1
Integrantes: ______________________________
______________________________
______________________________
Fecha:______________________
Sección:______ Grupo N°:_____
Profesora: Yolissa Vega
______________________________
______________________________
______________________________
PRÁCTICA 1: INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS
1. OBJETIVO: Familiarizar al estudiante con los instrumentos que utilizará más frecuentemente
en el laboratorio, como son: fuente de alimentación, multímetros (óhmetro-voltímetroamperímetro), potenciómetros, resistencias fijas y resistencia en décadas o caja de resistencia.
2. EQUIPO Y MATERIAL NECESARIO:



Fuente de Alimentación DC.
Resistencias de Carbón y de Alambre.
Resistencia en Décadas.



Multímetro Digital.
Potenciómetro de 33Ω.
Cables para conexiones.
3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. Para la realización de esta práctica necesita tener claro
todo lo referente a: carga eléctrica, corriente eléctrica, resistencia eléctrica, diferencia de
potencial y fuente de alimentación DC.
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
1. RESISTENCIAS FIJAS.
1.1. Realice la lectura del valor nominal y el valor real de las resistencias que le serán
entregadas utilizando el código de colores y el ohmímetro respectivamente. Registre las
lecturas en la tabla No. 1.
TABLA No. 1
Resistencias de Carbón
1era Banda (Color y cifra)
2da Banda (Color y cifra)
era
3 Banda (Color y multiplicador)
4eta Banda (Color y tolerancia (%))
Valor Nominal (Ω)
Tolerancia (Ω)
Rango de Tolerancia (Ω)
Valor Medido (Ω)
1
2
3
4
1.2. De acuerdo a las lecturas dadas en la tabla No. 1 indique si las resistencias medidas
cumplen con las especificaciones del fabricante.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
2. RESISTENCIAS VARIABLES.
2.1. RESISTENCIA EN DECADAS.
2.1.1. Tome una fuente de alimentación DC y coloque la fuente de voltaje en 5 V (asegúrese
que el interruptor de función esté en voltios). Para fijar el nivel de corriente transfiera el
interruptor a mA, coloque un cable entre los bornes positivo y negativo de la fuente
(establezca un cortocircuito), mueva la perilla de corriente hasta que la escala indique 100
mA. Pase el interruptor a voltios, quitando previamente el cortocircuito. Conecte los
terminales de la fuente positivo y negativo a los terminales de la resistencia en décadas.
2.1.2. Suba el valor de la caja de resistencia de 50 a 100  variando dicho valor de 10 en
10. Observe si cambia el voltaje de salida de la fuente.
2.1.3. Regrese la caja de resistencias a 50  y baje dicho valor hasta10 con paso de 10 en
10.
2.1.4. Si en alguno de los dos incisos anteriores observó que el voltaje cae. ¿A qué se debe
este hecho? Razone._________________________________________________________
________________________________________________________________________________
2.1.5. Coloque la caja de resistencia en 125Ω, 342Ω y 4572 Ω; en cada caso mida el valor
utilizando el ohmímetro. Tolerancia de la caja de resistencia: _______
a. 125Ω
b. 342Ω
c. 4572Ω
Indique los límites de tolerancia (Ω):______________ Valor Medido (Ω):______
Indique los límites de tolerancia (Ω):______________ Valor Medido (Ω):______
Indique los límites de tolerancia (Ω):______________ Valor Medido (Ω):______
De acuerdo a los valores medidos indique si la resistencia en década cumple con las especificaciones
del fabricante. Explique.____________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
2.1.6. Seleccione cuatro valores diferentes y complete la tabla No. 2.
TABLA No. 2
Resistencias
1era Perilla
2da Perilla
3era Perilla
4eta Perilla
Valor Nominal (Ω)
Tolerancia (Ω)
Rango de Tolerancia (Ω)
Valor Medido (Ω)
1
2
3
4
2.1.7. De acuerdo a las lecturas dadas en la tabla No. 2 indique si las resistencias medidas
cumplen con las especificaciones del fabricante. ___________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
3. POTENCIÓMETRO.
3.1. Instale el circuito de la figura, utilizando un potenciómetro de 33  y fije la fuente de
voltaje en 5 V (calibrando la fuente a máxima corriente). Fije el cursor en la mitad de su recorrido.
A
+
–
B
C
E
D
3.2. Mida los voltajes indicados en la tabla No. 3.
TABLA No. 3
VAB
VCD
VDE
VCE
3.3. ¿Cómo podemos saber que el cursor está exactamente en el centro, utilizando el voltímetro?
¿Qué relación existe entre los voltajes medidos? _________________________________________
________________________________________________________________________________
3.4. Coloque el voltímetro entre los puntos CD y mueva el cursor D entre los puntos C y E,
observando la pantalla del voltímetro.
3.5. ¿Para qué posición del cursor D el voltaje es mínimo y para que posición es máximo?
________________________________________________________________________________
3.6. Si colocamos un voltaje fijo de 10 V entre los puntos A y B ¿será posible obtener a través
del cursor D y un punto fijo del potenciómetro un voltaje comprendido entre 0 y 10 V? Razone.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
4. MEDIDAS DE VOLTAJE Y CORRIENTE EN CIRCUITOS DC.
4.1. Instale el circuito de la figura y realice las lecturas especificadas en la tabla No. 4.
R1 = 20 Ω
R2 = 10 Ω
it
V=5V
+
–
it
TABLA No. 4
Ri
R1
R2
Rt
Resistencia medida (Ω)
Voltaje medido (V)
Corriente medida (A)
ANÁLISIS DE RESULTADOS:
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
5. Instale el circuito de la figura y realice las lecturas especificadas en la tabla No. 5.
i1
R1 = 50 Ω
i2
i1
i2
R2 = 20 Ω
it
it
+
–
V=3V
TABLA No. 5
Ri
R1
R2
Rt
Resistencia medida (Ω)
Voltaje medido (V)
Corriente medida (A)
ANÁLISIS DE RESULTADOS:
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
5. CONCLUSIONES.
6. RECOMENDACIONES.
PREFIJOS
Se utilizan para sustituir a las distintas potencias de base 10
Prefijo
Pico
Nano
Micro
Mili
Kilo
Mega
Giga
Tera
Ejemplos:
Abreviatura
p
n
μ
m
K
M
G
T
1,8.10-6 s = 1,8 μs
Valor
10-12
10-9
10-6
10-3
103
106
109
1012
7,32.103 Hz = 7,32 KHz
CÓDIGO DE COLORES
Color
Negro
Marrón
Rojo
Naranja
Amarillo
Verde
Azul
Violeta
Gris
Blanco
Dorado
Plateado
Sin color
1era y 2da Banda
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-------------
3era Banda (Multiplicador)
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
10-1
10-2
-----
4ta Banda (Tolerancia)
----------------------------------------5%
10 %
20 %
EJEMPLO
En la Figura la resistencia está codificada con los
colores rojo, amarillo, verde y oro. Su valor será
2.400.000 Ω, con una tolerancia de 5%. Expresando la
tolerancia en valor absoluto sería 2.400.000 Ω ± 120.000
Ω (120.000 Ω es el 5% de 2.400.000 Ω); esto implica que
el valor real estará entre 2.280.000 Ω y 2.520.000 Ω.
En el caso de una resistencia cuyo valor sea menor de 1 Ω el multiplicador
será de color plata. En el caso de una resistencia cuyo valor sea mayor que 1
Ω y menor de 10 Ω, el multiplicador será de color oro.
MULTÍMETRO DIGITAL
COMO CONECTAR EL MULTÍMETRO
V…
2
200
20 •
1000
• •
OFF
750 200
• •
V
20
•
•
• 20 M
•2 M
• 200 K
• 20 K
A…
200 mA
10 A •
200 mA •
A~ 10 A
10 A
+2
V~
•
COM
•2 K
•200
V
–
A
Para medir
diferencia de
potencial
Para medir
la corriente
eléctrica
Ω
))
)))
VΩ
R
mA
Para medir
resistencia
eléctrica
Ω
R
V…
Escala para medir Voltaje DC
-
V~
Escala para medir Voltaje AC
A…
Escala para medir Corriente DC
-
A~
Escala para medir Corriente AC
Ω
Escala para medir Resistencia Eléctrica
10 A
Conector para medir Corriente Eléctrica hasta un máximo de 10 A
VΩ
mA
Conector para medir Voltaje (AC y DC), Resistencia Eléctrica y Corriente Eléctrica
en el orden de los miliamperios (punta de prueba roja)
COM
Conector Común-Terminal de referencia. Se utiliza para todas las mediciones (punta
de prueba negra)
))))
)
Probador de continuidad. Posee señal audible
UTILIZACIÓN DEL MULTÍMETRO
Antes de empezar con las mediciones hagamos un breve repaso de las funciones del multímetro y
como configurarlas para las mediciones requeridas: El multímetro (comúnmente llamado Tester) es
un instrumento capaz de medir con bastante exactitud varias magnitudes eléctricas diferentes. Para
ello consta de una llave selectora que nos permite cambiar de magnitud y escala a medir.
Veamos que aspecto presenta un multímetro digital común.
Referencias:
1. Display: Aquí se observa la medición realizada.
2. Electrodos: Son los contactos que se deberán colocar sobre los puntos a medir, deben estar
libres de suciedad y ser colocados de manera firme sobre superficies a medir limpias y secas.
Generalmente el de color rojo se utiliza como positivo y el negro como negativo o masa, pero
los colores se pueden invertir sin inconvenientes.
3. Plug de los electrodos: Son la conexión de los electrodos al aparato. Deben ser seleccionados
correctamente según la medición a realizar.
4. Llave selectora: Es la encargada de seleccionar la magnitud a medir y la escala a utilizar. Es
fundamental comprender su funcionamiento antes de realizar cualquier medición.
5. Escala de Tensión para Corriente Alterna (ACV): Esta escala hace funcionar al multímetro
como un voltímetro de corriente alterna. En este caso tiene solo dos escalas (200Volts y
750Volts), es utilizada habitualmente en la posición 750V para las mediciones de tensión
hogareñas. Nosotros la utilizaremos en la escala 200V para medir la tensión de rizado del
alternador.
6. Escala de Tensión para Corriente Continua (DCV): Esta escala hace funcionar al multímetro
como un voltímetro de corriente continua. Comúnmente se la utiliza para conocer el estado de
carga de pilas y baterias. En nuestro ejemplo incluye escalas de 1000, 200, 20 Volts y además
200, 2000 miliVolts. Nosotros la utilizaremos para realizar varias mediciones, generalmente en
la escala 20V.
7. Escala de resistencia: En esta posición el multímetro se comporta como un ohmetro. Se utiliza
para medir resistencias, en nuestro caso desde 200 Ohms hasta 2000 kOhms. Para nosotros no
será de mayor utilidad ya que las resistencias a medir serán generalmente menores a 200 Ohms y
podemos averiguarlas mediante la ley de Ohm (V=IxR por lo tanto R=V/I) habiendo medido V
(caida de tensión) e I (corriente) con anterioridad. Sin embargo puede ser de utilidad para medir
resistencias en la bobina de encendido.
8. Continuidad: Esta escala nos muestra la capacidad de un circuito, bobina o componente para
conducir la corriente. Nos es útil para averiguar si algún cable está cortado, si existe algún
contacto en mal estado o si alguna pista de la luneta térmica no conduce como es debido. Si no
hay conducción el display no mostrará cifra alguna o aparecerá solo un número 1 en el medio.
Algunos aparatos poseen un buzzer (alarma) que avisa sobre la conducción con un sonido
característico.
9. Escala Corriente Continua (DCA): Aquí el multímetro pasará a comportarse como
amperímetro. Esta escala mide corrientes continuas desde 200 miliAmpere hasta 200
miliAmpere (muy pequeñas). Hay que tener en cuenta ser cuidadoso al seleccionar esta escala
para no dañar el aparato tratando de medir corrientes mayores a los 200 miliAmapere.
10. Escala de Corriente hasta 10 Ampere: En esta escala el multímetro se transforma en una
amperímetro capaz de medir corrientes de hasta 10 Ampere.
11. Conector para mediciones de Corriente Continua hasta 10 Ampere: Aquí se enchufa el plug
rojo cuando debemos medir corrientes de hasta 10 Ampere. Hay que tener precaución de no
utilizar este borne para medir ninguna otra magnitud.
12. Conector positivo Tensiones ACV y DCV – Corriente DCA – Resistencia y Continuidad: Aquí
conectaremos el plug del electrodo rojo cuando queramos medir dichas magnitudes.
13. Conector negativo o masa (común): Aquí se conecta el electrodo negro para todas las
mediciones.
Notas:
- Como se dijo anteriormente invertir el color de los electrodos no causa ningún problema, solo se
los utiliza de esta manera por convención y para reconocer polaridades con facilidad.
- Si las mediciones de ACV, DCV, DCA o Corriente 10 Ampere aparecen con signo negativo en el
display la polaridad es inversa a la seleccionada al colocar los electrodos.
- Si medimos alguna magnitud y la escala seleccionada es insuficiente, el aparato se encargará de
avisarnos, aun así es recomendable prestar atención antes de medir para no provocar sobrecargas
que puedan dañarlo.
- Si la escala elegida es demasiado grande para la medición obtendremos una medición nula (000),
lo recomendable es ir bajando de a una a las posiciones de escalas menores hasta llegar a la menor
de todas. Si aún así no hay lectura puede ser que no haya nada que medir o que la medida sea aun
más pequeña que la menor escala.
- Como es fácil imaginar hay gran cantidad de modelos más o menos sofisticados y capaces de
testear, con escalas más o menos completas y precisas. También aun se pueden encontrar
multímetros analógicos cuyas lecturas se realizan sobre un dial con diferentes escalas y una aguja
balanceada. Pero el funcionamiento de todos es muy similar.
MULTÍMETRO DIGITAL
COMO CONECTAR EL MULTÍMETRO
+
V
R
V
–
Para medir
diferencia de
potencial
A
Para medir corriente eléctrica
Ω
V…
Escala para medir Voltaje DC
V~
Escala para medir Voltaje AC
A…
Escala para medir Corriente DC
A~
Escala para medir Corriente AC
Ω
Escala para medir Resistencia Eléctrica
V Ω mA
COM
R
Para medir
resistencia
eléctrica
Conector para medir Voltaje (AC y DC), Resistencia Eléctrica y Corriente
Eléctrica en el orden de los miliamperios (punta de prueba roja)
Conector Común-Terminal de referencia. Se utiliza para todas las mediciones
(punta de prueba negra)