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LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO Nº2
RECONOCIMIENTO DEL MULTÍMETRO Y MEDIDAS DE VOLTAJE
FLORIAN LOPEZ MIGUEL EDUARDO
OSPINO PEREZ ROMARIO JOSE
ROYERO IBARRA LAURA MARCELA
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGIAS
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
ELECTROMAGNETISMO
GRUPO: 03-04
VALLEDUPAR
2016-2
LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO Nº2
RECONOCIMIENTO DEL MULTÍMETRO Y MEDIDAS DE VOLTAJE
FLORIAN LOPEZ MIGUEL EDUARDO
OSPINO PEREZ ROMARIO JOSE
ROYERO IBARRA LAURA MARCELA
Lic. Juan Pacheco Fernández
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGIAS
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
ELECTROMAGNETISMO
GRUPO: 03-04
VALLEDUPAR
2016-2
PRESENTACION
Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (Como, 18 de febrero de 1745 – ib.,
5 de marzo de 1827) fue un físico italiano, famoso principalmente por haber
desarrollado la pila eléctrica en 1800. La unidad de fuerza electromotriz del
Sistema Internacional de Unidades ha llevado el nombre de voltio en su honor
desde 1881.
El voltaje es un sinónimo de tensión y de diferencia de potencial. En otras
palabras, el voltaje es el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo
eléctrico sobre una partícula para que ésta se mueva de un lugar a otro. En el
Sistema Internacional de Unidades, dicha diferencia de potencial se mide en
voltios (V), y esto determina la categorización en “bajo” o “alto voltaje”. Un voltio es
la unidad de potencial eléctrico, fuerza electromotriz y voltaje. Algunos voltajes
comunes son el de una neurona (75 mV), una batería o pila no recargable alcalina
(1,5 V), una recargable de litio (3,75 V), un sistema eléctrico de automóvil (12 V),
la electricidad en una vivienda (230 en Europa, Asia y África, 120 en Norteamérica
y 220 algunos países de Sudamérica), el riel de un tren (600 a 700 V), una red de
transporte de electricidad de alto voltaje (110 kV) y un relámpago (100 MV).
El término “alto voltaje” caracteriza circuitos eléctricos en los cuales el nivel de
voltaje voltaje usado requiere medidas de aislamiento y seguridad. Esto ocurre,
por ejemplo, en sistemas eléctricos de alto nivel, en salas de rayos X, y en otros
ámbitos de la ciencia y la investigación física. La definición de “alto voltaje”
depende de las circunstancias, pero se consideran para determinarlo la posibilidad
de que el circuito produzca un “chispazo” eléctrico en el aire, o bien, que el
contacto o proximidad al circuito provoque un shock eléctrico. Un shock eléctrico
de magnitud aplicado a un ser humano u otros seres vivos puede producir una
fibrilación cardíaca letal. Por ejemplo, el golpe de un relámpago en caso de
tormenta sobre una persona a menudo es causa de muerte.
OBJETIVO GENERAL
 Reconocer el multímetro y medir voltaje.
MARCO TEÓRICO
Los instrumentos de medición a utilizar en el curso de la materia serán
instrumentos destinados a la medición de magnitudes eléctricas. Ellos son
principalmente:



Voltímetros: mide diferencia de potencial eléctrico en voltios o
submúltiplos.
Amperímetros: mide intensidad de corriente eléctrica en ampere o
submúltiplos.
Óhmetros: mide la resistencia eléctrica en Ohmios (Ω) o submúltiplos
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.
-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 1). 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 deflexionará 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 1: Conexión del Voltímetro en un circuito.
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 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
medir para que de esta forma sea atravesado por dicha corriente (Figura 2). Para
el caso de corriente continua, también se debe tener en cuenta la polaridad para la
conexión del instrumento.
Figura 2: Conexión del Amperímetro en un circuito.
* El óhmetro.
Un óhmetro, Ohmnímetro, u Ohmniómetro 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.
-Conexión del óhmetro.
Para logar esta medida, el óhmetro se debe conectar en paralelo con el elemento
resistivo a medir (Figura 3). 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 3: Conexión del óhmetro en un circuito.
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 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 4: Gráfica de voltaje de corriente continua (VCC).
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 5: Gráfica de tensión de corriente alterna (VCA).
MEDICIÓN DEL VOLTAJE.
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.
MULTÍMETRO DIGITAL UT33C.
En el desarrollo de esta práctica, se utilizó el multímetro digital UT33C. Este
instrumento puede medir diversas variables eléctricas como voltaje, corriente,
resistencia eléctrica, temperatura y continuidad. Sus características son:

Display 3 1/2 dígitos.

Prueba de diodos.

Incluye sensor de temperatura y holster.

Buzzer de continuidad.

Retención de lectura (HOLD).

Backlight.

Alimentación: 1 batería de 9V.
Además, sus capacidades son las siguientes:
•
Vcc: 0-200 / 2000mV /20 / 200 / 500Vcc
•
Vca: 0-200 / 500Vca
•
Corriente: 0-2000uA / 20 / 200mA / 10A
•
Resistencia: 0-200 / 2000Ohm / 20 / 200KOhm/ 20MOhms
•
Temperatura: -40ºC a 1000ºC.
Figura 6: Multímetro digital UT33C
MATERIALES Y EQUIPO
•
•
•
Multímetro
Fuentes de laboratorio
Tomas de corriente de salón
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.
Al observar las fuentes amarillas, nos dimos cuenta de que estaba conformada por
cuatro secciones y que cada sección tiene un tipo de voltaje, y estos son:
2. Verifica el estado de cada sección:
Para verificar el estado de cada sección utilizamos el voltímetro, con el fin de
observar si cada sección esta calibrada.
SECCION 1: 0-30V-CONTINUA-FUNCIONA
SECCION 2: 0-30V-CONTINUA-NO FUNCIONA
SECCION 3: 0-300V-CONTINUA-FUNCIONA
SECCION 4: ALTERNA EXTREMA-FUNCIONA 315V
3. Utilizando el multímetro con voltímetro, escoge el rango adecuado para realizar
varias mediciones y comparar si el valor dado por el instrumento coincide con el
valor que suministra la fuente. Realiza una tabla de datos donde consigues ambas
clases de valores.
Utilizamos el multímetro con voltímetro y medimos cada sección con el fin de
verificar si están totalmente calibradas.
SECCION 1
VF
VM-30V
5V
5.9V
10V
10.7V
15V
15.6V
20 V
21.1V
25V
26.1V
LIGERAMENTE
DESCALIBRADA
SECCION 2
NO SIRVE
SECCION 3
VF
VM-300V
50V
34.4V
100V
64.1V
150V
111.2V
200V
173.7V
250V
215V
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 50v que supuestamente está suministrando la fuente. ¿Cuál
es la lectura del multímetro? ¿Es aproximadamente 50v? ¿Está totalmente lejos?
Respuesta:Al colocar la perilla en los 50 v, el voltímetro (con una escala de 500v)
arrojo una lectura de 35 V. esta lectura está muy lejos de los 50v, ya que la fuente
amarilla esta descalibrada. Al intentar nuevamente la lectura arrojo los mismos
resultados.
- 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?
Respuesta:Teniendo en cuenta el resultado obtenido anteriormente, si colocamos
la perilla en 20 se obtendrá un resultado mucho menor, ya que la fuente amarilla
esta descalibrada. Para conocer el resultado utilizamos una regla de tres.
Al verificar el resultado con el voltímetro, este arrojo 18v-
Con el nuevo rango que valor de voltaje debe registrarse cuando la perilla este en
las siguientes posiciones.
•
Para la fuente de 0 ÷ 25:
*15
*25
Al desarrollar el procedimiento requerido del valor del voltaje observamos que no
se podía realizar dicho procedimiento debido a que la fuente no estaba en
funcionamiento.
• Para la fuente 0÷ 250:
*40
*75
•
Teóricamente
40=250*0,40= 100V
75=250*0,75= 187,5V
Multímetro
127,0V
237,0V
La fuente se encuentra descalibrada por lo tanto no se obtuvo el valor requerido.
5. ¿Medir con el voltímetro la diferencia de potencial suministrada por los tomas de
corriente del salón, que tipo de voltaje es? Explica.
Respuesta:
La corriente del salón es de voltaje alterno, ya que la toma de corriente tiene su
polaridad definida y las medidas tomadas en todo el salón dieron el mismo
resultado 12.92V, ese es el voltaje que nos suministra nuestra empresa de
electricidad.
6 Verificar si la fuente fija de voltaje alterno de las fuentes amarillas, suministra lo
que la lectura especifica.
La fuente fija de voltaje de las fuentes amarillas no sirve porque solo da 1V.
ANÁLISIS Y RESULTADOS
Con ayuda del multímetro llegamos a medir dos tipos de voltajes uno alterno y otro
directo; a través de una fuente que nos suministró ambos voltajes y en escalas
diferentes. Cuando probamos las fuente amarilla se dio que estas estaban
desequilibradas o no servían se puede decir que pudo ser por el mal tipo de uso
que se le da a estas, o también por no usarlas y llegan a deteriorarse.
Se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (voltios) y mini
voltios, Como se va a realizar una medición en corriente alterna y un voltaje
directo, acordarse que en corriente alterna, la corriente fluye alternadamente en
ambos sentidos. De los anteriores resultados podemos decir que el voltaje directo
no varía es constante, un ejemplo preciso son las baterías que tienen polaridad
definida positivas o negativas y el voltaje es constante y si se invierte la polaridad
no funcionarían. En cambio podemos decir que el voltaje alterno varía con
respecto a su intensidad tan rápido que no percibe la variación del multímetro.
CONCLUSIONES
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.
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.
BIBLIOGRAFÍA
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•
http://www.definicionabc.com/ciencia/voltaje.php#ixzz3WgZGDPh5.
consultado 05-09-2016
Física II. Guía de laboratorio. Manuel fuentes, Jovito Guevara, Salomón
Polanco, Otón Poveda, Armando Tuñón. Consultado 05-09-2016
http://html.rincondelvago.com /medidas-electricas.html. Consultado 05-092016
Física Re – Creativa, Salvador Gil y Eduardo Rodríguez. Prentice Hall –
Buenos Aires. 2001. Consultado 05-09-2016
Alonso, M. Finn, J.E., Física, volumen 2, Addison-Wesley Iberoamericana,
México, 1995. Consultado 05-09-2016