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Grupo 2 : Filippini Marcelo Maggini Leonardo Marcelo Stroia UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA Ingeniería en Sistemas Informáticos Electromagnetismo – Estado Sólido I Trabajo practico 1: Medición de resistencias y tensiones Realizado el 06/09/2016 Introducción La finalidad del trabajo practico realizado es la de familiarizarse con los instrumentos de medición de magnitudes eléctricas, así como construir circuitos de resistencias conectadas en serie y/o paralelo. Desarrollo de la práctica: Dado un conjunto de 6 resistores, primeramente se determina su valor “teórico” en función del código de colores de cada una de ellas. A continuación se realiza una medición con óhmetro de cada uno de los resistores, teniendo la consideración de “tocar” con la yema de los dedos, las puntas de prueba del óhmetro, mientras se realiza la medición sobre los terminales de los resistores. Por último, se realiza la medición de resistencia sobre cada resistor, teniendo la precaución de no tocar con la yema de los dedos las puntas de prueba. Los resultados de las mediciones pueden apreciarse en la tabla I. Tabla I Resistencia Código de colores Resistencia prevista Medida 1 Medida 2 Tensión eléctrica (V) Conductor 3m(Al) --- 8.46x10-4 Ω --- --- --- Resistor 1 Marrón Verde Negro dorado 15 Ω +/-5% 15.1 Ω 15.2 Ω --- Resistor 2 Marrón Negro Marrón sin color 100 Ω +/-20% 98.1 Ω 98.2 Ω --- Resistor 3 Marrón Verde Marrón Dorado 150 Ω +/- 5% 148.4 Ω 148.5 Ω --- Resistor 4 Verde Azul Naranja Dorado 56000 Ω +/- 5% 52000 Ω 55900 Ω 0.69 V Resistor 5 Amarillo Violeta Amarillo Dorado 470000 Ω +/- 5% 247000 Ω 465000 Ω 5.07 V Resistor 6 Rojo Violeta Amarillo Dorado 270000 Ω +/- 5% 230000 Ω 264000 Ω 2.91 V Nota: para el caso del Conductor de 3m de aluminio, se realizó el cálculo teórico, según la ecuación: 𝑅 = 𝜌 𝑙 𝑆 donde 𝑅 = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 [Ω], 𝜌 = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐ì𝑓𝑖𝑐𝑎[Ω. 𝑚], 𝑙 = 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟[𝑚] 𝑦 𝑆 = 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ò𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟[𝑚2 ]. Asi, 3[𝑚] 𝑅 = 2.82𝑥10−8 ^[Ω. 𝑚] 0.1[𝑚𝑚2 ] -> 𝑅 = 8.46𝑥10−4 Ω A continuación, se conectan en serie 4 resistores de distintos valores, aplicando una tensión de 10 V entre extremos, según se muestra en el circuito de la figura 1. Figura 1 Se mide la tensión sobre los extremos de cada resistor, según se muestra en la figura 2, obteniéndose los siguientes resultados: VR1 = 0.69V VR3 = 2.91V VR2 = 5.07V VR4 = 0.002V= 2mV VR1 VR2 VR3 VR4 = 10V Figura 2 RR1 = 56K Ω, RR2 =470K Ω, RR3=270K Ω , RR4 =15Ω Conclusiones De la práctica realizada se pudieron obtener las siguientes conclusiones: Medición de resistencias: Pudo observarse que la resistencia prevista (aquella determinada por el código de colores de cada uno de los resistores), difiere del valor medido con el óhmetro. Para el caso de la medición realizada poniendo en contacto la yema de los dedos sobre las puntas de prueba del óhmetro (columna Resistencia Medida 1 en tabla I), se obtuvo un valor que es menor al esperado (según el código de colores del resistor). Se deduce que esto se debe a que la resistencia debida al contacto de la piel humana, forma un circuito de 2 resistores en paralelo, por lo que la resistencia equivalente será de un valor inferior al de la resistencia de menor valor (sea esta la del resistor, o de la piel humana). Para el caso de la medición realizada sin poner en contacto la yema de los dedos sobre las puntas de prueba del óhmetro (columna Resistencia Medida 2 en tabla I), se obtuvo un valor cercano al esperado (según el código de colores del resistor) y que está dentro del intervalo de tolerancia del resistor, informado en su código de colores. Medición de tensiones eléctricas: Se observa que la suma de las tensiones eléctricas medidas en el circuito es menor al valor de tensión de la fuente de alimentación: VR1+VR2+VR3+VR4 < V. Pudo determinarse que esto en realidad se debe a un error de medición debido a la resistencia interna del voltímetro. Cada vez que se colocan las puntas de prueba del voltímetro sobre un resistor, la resistencia interna del mismo, forma un circuito paralelo con el resistor sobre el que se está realizando la medición. Esto hace que la resistencia equivalente sea de un valor menor que la resistencia del resistor bajo análisis. Esto cambia el valor de resistencia total del circuito, por lo que el valor de tensión eléctrica medida sobre el resistor, es menor a lo que se espera. Para resistores con valores de resistencia mucho menores que el valor de resistencia interna del voltímetro, este efecto es despreciable, y el valor de tensión eléctrica medido es cercano al esperado (aquel calculado en forma teórica). Pero para resistores con valores de resistencia cercanos o mayores a la resistencia interna del voltímetro, este efecto es apreciable e influye en el valor de tensión eléctrica medido.