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LABORATORIO DE MEDICIONES
ELECTRICAS
DOCENTE: Morell, Juan Carlos
CURSO: 6to 4ta Electromecánica.
AÑO: 2017
CAPACIDADES: El objetivo es evaluar a los alumnos en las siguientes
capacidades y saberes previos:
- Conocer el concepto de Medición.
- Reconocer magnitudes Eléctricas y sus Unidades.
- Comprender el fenómeno de Electromagnetismo y el efecto
de un Electroimán.
- Interpretar las Leyes de Faraday, Lenz y la Ley de Ohm para
circuitos simples (CC y CA).
- Comprender los Principios de trabajo de un Galvanómetro.
1) Mediciones Eléctricas
Concepto de medida – Mediciones Eléctricas
Siempre que necesitemos conocer un factor cuantitativo de una unidad eléctrica le
llamaremos medición o medida, una medición está fundamentada a través de los
diferentes dispositivos para mediciones eléctricas utilizadas por los ingenieros
electrónicos, eléctricos, electromecánicos, etc., estas medidas deben estar regidas por
patrones y sistemas estandarizados que rigen la calibración de los instrumentos
utilizados.
En resumen, una medida refleja un valor expresado en números el cual refleja cuantas
unidades contiene la magnitud del análisis realizado.
Recordemos que una magnitud no siempre se nos dará a través de la pantalla de un
instrumento, esta puede ser expresada de muchas maneras e incluso en algunos
procesos las mediciones dadas por los instrumentos deben ser sometidas a un análisis
para llegar a la medición real.
2) Magnitudes y Unidades.
Ejercitación e interpretación sobre situaciones que pueden presentarse en la lectura
de una Medición Eléctrica. Se desarrollaran ejercicios con la problemática planteada.
3) Electromagnetismo: Origen, efecto y aplicación en los Instrumentos
de Medición.
Practica: realizar investigaciones por parte de los alumnos relacionadas con las
temáticas antes mencionadas.
4) Leyes de Faraday – Lenz.
Ley de Faraday o inducción electromagnética, enuncia que el voltaje inducido en un
circuito cerrado resulta directamente proporcional a la velocidad con que cambia en el
tiempo el flujo magnético que atraviesa una dada superficie con el circuito haciendo
de borde.
Ley de Lenz:
Las corrientes que se inducen en un circuito se producen en un sentido tal que con sus
efectos magnéticos tienden a oponerse a la causa que las originó.
Cuando a la espira le aproximas un
polo norte de un imán, la corriente
inducida circulará en un sentido tal
que la cara enfrentada al polo norte
del imán es también Norte, con lo
que ejercerá una acción magnética
repulsiva sobre el imán, repulsión
que debes vencer para que se siga
manteniendo el fenómeno de la
inducción.
A la inversa, si alejas el polo norte
del imán, de la espira, la corriente
inducida creará un polo Sur que se
oponga a la separación de ambos.
Puedes ver una animación de la ley
de Lenz con en este enlace en
internet
para
su
mejor
comprensión.
La ley de Lenz puede ser explicada
por un principio más general, el
principio de conservación de la
energía. La producción de una
corriente eléctrica requiere un
consumo de energía y la acción de
una fuerza desplazando su punto
de aplicación supone la realización
de un trabajo.
Video didáctico sobre ambas Leyes: https://www.youtube.com/watch?v=Hph2_7I3AsA
Este video se verá en clase para que luego de un debate dirigido, por parte del
docente a cargo, se saquen conclusiones valederas a cerca de esta problemática.
5) Circuitos simples de CC y CA (Ley de Ohm).
La ley de ohm: básicamente nos relaciona intensidad/corriente (A), voltaje (V),
resistencia (Ω) en una fórmula matemática.
• I = intensidad/corriente
• V = voltaje
• R = resistencia
Podemos ver que la corriente es proporcional al voltaje sobre la resistencia.
Ley de ohm (primera fórmula)
El voltaje es proporcional a la resistencia por la corriente.
Haciendo un juego de despeje la ley de ohm (segunda fórmula)
La resistencia es voltaje sobre corriente.
Otro despeje (tercera fórmula)
.
Ahora que sabemos esto, vamos a realizar cálculos con algunos circuitos simples.
Ejercicios:
A)
B)
C)
En una casa se tienen las siguientes instalaciones eléctricas de manera que su
cantidad, voltaje de operación, potencia consumida por cada uno se halla descrito en
la siguiente tabla:
HELADERA (N)....110VOLTIOS.......POTENCIA.......2000W.
TELEVISOR (T).......110VOLTIOS......POTENCIA......400W.
PLANCHA (P).........110VOLTIOS.......POTENCIA......800W.
LAMPARAS (B).....110VOLTIOS.......POTENCIA.....100W.
Si estos aparatos se conectan como indica la figura, el aparato por el cual circula la
menor corriente y en que unidades se miden en cada caso.
6) Qué es y cómo funciona un galvanómetro
Un galvanómetro es un aparato que se emplea para indicar el paso de pequeñas
corrientes eléctricas por un circuito y para la medida precisa de su intensidad. Como
veremos su funcionamiento se basa en fenómenos magnéticos.
El galvanómetro consta de una aguja indicadora, unida mediante un resorte espiral, al
eje de rotación de una bobina rectangular plana, que está suspendida entre los polos
opuestos de un imán permanente.
En el interior de la bobina se coloca un núcleo de hierro dulce, con el fin de concentrar
en ella las líneas de inducción magnética.
Al estar la bobina sumergida en el interior de un campo magnético uniforme, creado
por el imán fijo, cuando circula corriente por ella, se produce un par de fuerzas sobre
la bobina que hace que rote, arrastrando consigo a la aguja unida a su eje.
Aclaración: en cuanto al sistema de evaluación el mismo será en proceso y
continúo con el desarrollo de cada temática para luego realizar un examen
final a cerca de los contenidos planificados para esta primera etapa.