INFORME DE LABORATORIO

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA

OBJETIVOS

1. Conectar adecuadamente un multímetro (voltímetro y/o amperímetro) en un circuito

de corriente.

2. Distinguir una corriente continua, directa y alterna.

3. Conectar adecuadamente una fuente de poder fijándose en el simbolismo de su

panel de conexión.

4. Dado un multímetro, medir con el corriente, voltaje y resistencia.

INFORME DE LABORATORIO – INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA

I. FUNDAMENTO TEÓRICO

La física es una disciplina que se interesa por describir los

fenómenos de manera cualitativa también cuantitativa, esta

última implica el manejo y uso de instrumentos

especializados para medir las distintas magnitudes de

interés. Es así como en mecánica las magnitudes de

mayor interés son longitud y tiempo, en termodinámica se

mide temperatura y en electromagnetismo las magnitudes

de mayor uso son diferencia de potencial y corriente

eléctrica. Para medirlas se utilizan instrumentos

especializados, como el multímetro. En este laboratorio se

hará uso y empleo de instrumentos básicos, como el

multímetro, fuente de alimentación, etc.

Y debemos resaltar la importancia que debe poner en el

uso y la lectura de las distintas posiciones del selector del

instrumento usado.

II. MATERIAL DIDÁCTICO:

Para el desarrollo del tema, los alumnos utilizaran lo siguiente:

N° DESCRIPCIÓN MODELO CANTIDAD

01 Fuente de alimentación regulable 01

02 Multímetro digital (BK precisión) 2890 A 01

03 Protoboard 01

04 Cables con conectores mordaza - cocodrillo 02

05 Cables de extensión 01

06 Resistencias (diversos colores) 05

07 LEDS (diversos colores) 05

08 Pequeños cables o conectores (cable de teléfono 05

III. TÉCNICA OPERATIVA / PROCEDIMIENTO / RECOLECCIÓN DE DATOS /

RESULTADOS

4.1.- Fuente De Voltaje.- Consiste en un transformador incorporado que reduce el

voltaje de entrada que es generalmente 220 volts (CA) a voltajes menores los que son

rectificados a corriente continua (CC) obteniéndose salidas en el rango de 0-30 voltios.

También podemos utilizar baterías (pilas) de diferentes diferencias de potencial

(voltaje).

4.2.- Multímetro.- Un multímetro es una poderosa herramienta de prueba de

electricidad que puede detectar los niveles de voltaje (V), corriente (I), resistencia (R) y

los circuitos abiertos/cerrados. Puede verificar tanto el voltaje de la corriente alterna

(CA) como el de corriente continua (CC).

4.3.- Resistencia: Es un componente eléctrico muy frecuentemente empleado en los

circuitos. Los valores van desde unos pocos ohmios (Ω) hasta el kilo ohmios (KΩ) o

Mega ohmios (MΩ). El valor en ohmios de una resistencia viene expresado mediante

un conjunto de bandas de colores impreso en la envoltura de la resistencia. El valor de

estas bandas es de acuerdo con el siguiente cuadro:

Tabla 1: codigo de colores para lectura de resistencias

COLOR1°

BANDA

2°

BANDA

3°

BANDA

4°

BANDA

FIGURA 1 Un resistor típico

mostrando su código de colores

Negro 0 0 x1 Ω Plateado:

±10%

Tolerancia.

Dorado:

±5%

Tolerancia.

Sin banda:

±20%

Tolerancia.

Marrón 1 1 x10 Ω

Rojo 2 2 x100 Ω

Naranja 3 3 x1 KΩ

Amarillo 4 4 x10 KΩ

Verde 5 5 x100 KΩ

Azul 6 6 x1 MΩ

Violeta 7 7 x10 MΩ

Gris 8 8x100

MΩ

Blanco 9 9 x1 GΩ

En la Fig. 1 en su superficie tiene cuatro bandas de colores, igualmente espaciadas,

muy cercanas a uno de los extremos. Si sujetamos la resistencia con la mano

izquierda, por el lado donde esta ubicadas las bandas de colores, podemos deducir su

valor de la resistencia con tabla mostrada. El resultado se confecciona como 24x103Ω

o 24 kΩ con un error del 10%.

4.4.- USO DEL MULTÍMETRO COMO OHMÍMETRO.-

* Utilizando el código de colores, determine el valor nominal (según los colores) de

cada una de las 5 resistencias de diferentes valores proporcionadas y anote su valor y

la tolerancia en la tabla 2.

*Calcular la resistencia mínima y la resistencia máxima para cada resistencia.

*Seguidamente, tome el multímetro digital para su operación como ohmímetro, girando

el selector de rango a la posición adecuada para la medición de resistencias. Mida el

valor (real) de cada resistencia. Anote su lectura en la tabla 2

Banda1°

Color2°

Color3°

Color4°

ColorValor

Nominal de R (Ω )

T (%) Valor Real en (Ω )

R1 1 0 x1k Ω ± 5% 10k Ω 10k Ω ± 5% 9.9 k Ω R2 3 2 x1 Ω ± 5% 32 kΩ 32 kΩ ± 5% 29.7 kΩ R3 5 1 x1k Ω ± 5% 51 kΩ 51 kΩ ± 5% 29.7 kΩ R4 6 8 x1k Ω ± 5% 68 kΩ 68 kΩ ± 5% 67 kΩ R5 8 2 x1k Ω ± 5% 82 kΩ 82 kΩ ± 5% 82 kΩ R6 1 0 x10k

Ω ± 5% 100 kΩ 100 kΩ ±

5%100 kΩ

4.5.- USO DEL MULTÍMETRO COMO VOLTÍMETRO Y AMPERÍMETRO

*Arme un circuito en serie con por lo menos tres resistencias y mida la lectura del

amperímetro colocado en serie.

*mida el voltaje de cada resistencia del circuito y mida el voltaje total del circuito anote

sus resultados en la tabla 3.

MIDIENDO LA CORRIENTE: Arme el circuito

de la Figura anote la lectura en la tabla 3

cambie la resistencia R por otra. Repita este

paso. Hasta completar la tabla 3.

MIDIENDO EL VOLTAJE: Anote la lectura

del voltímetro en la tabla 2. Cambie la

resistencia R por otra. Repita este paso.

Hasta completar la tabla 3.

Tabla 3: Resumen de parámetros eléctricos para 5 resistencias

Nº 1 2 3 4 5 6

R(Ω) 10k Ω 32 kΩ 51 kΩ 68 kΩ 82 kΩ 100 kΩ

I(mA) 2.68 x10-4 0.09 5.88x10-5 4.41x10-5 3.65x10-5 3x10-5

V(v) 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66

IV. CUESTIONARIO

1. Dar una opinión de la tabla 1: el valor de las resistencias obtenido mediante el

código de colores y mediante la medición con el multímetro digital.

La resistencia obtenida mediante la banda de colores de cada resistor es una

medición ya establecida que es un valor figo pero ahí nos da con un margen de

error que es ±10%, ±5% y ±20% .

A la hora de medir con el multímetro digital nos da la medición real de cada resistor

y se puede apresar que la tolerancia que nos da se cumple.

2. De la tabla 2 conociendo los valores de voltaje y resistencia hallar

teóricamente el valor de la corriente y comparar con lo obtenido con el

multímetro. Hacer una comparación y explicar sus observaciones.

SEGÚN CÓDIGO DE COLORES

Multímetro

Banda1°

Color2°

Color3°

Color4°

Color

Valor Nominal de

R (Ω )

Voltaje (V)

I = V/R en (mA)

I en (mA)

R1 marron negro naranja dorado 10000 3 2.68 x10-4 2.66x10-4

R2 naranja rojo negro dorado 32000 3 0.09 0.089

R3 verde marron naranja dorado 51000 3 5.88x10-5 5.32x10-5

R4 azul Gris naranja dorado 68000 3 4.41x10-5 3.95x10-5

R5 Gris rojo naranja dorado 82000 3 3.65x10-5 3.24x10-5

R6 marron negro amarillo dorado 100000 3 3x10-5 2.66x10-5

a) COMPARACION

Estableciendo una comparación el margen de error porcentual es de 10% casi

nada pero hay una varianza como ya mencionamos el multímetro es más preciso

en la medición del voltaje, intensidad y la resistencia.

b) OBSERVACIONES

Es que el multímetro es más preciso en las mediciones.

calcularemos experimentalmente el valor de la resistencia equivalente a la

asociación de dos resistencias conectadas tanto en serie como en paralelo. Por

definición, el valor de la resistencia equivalente, R, de cualquier asociación (serie,

paralelo u otras) se define como el cociente entre tensión, V, entre los extremos de

la asociación dividida por la intensidad, I.

Las dos primeras bandas representan los primeros dos dígitos del valor de la

resistencia, la tercera el factor, en potencia de diez por la cual debe ser

multiplicada la cifra anterior de dos dígitos y la cuarta es la tolerancia del fabricante

dentro de la cual puede variar el valor del elemento.

3. ¿Por qué debe conectarse un voltímetro en paralelo a una porción del circuito

cuya diferencia de potencial se desea medir?

a) Conexión en paralelo

Si los resistores están en paralelo la corriente a través de cada resistor no

necesita ser la misma.

Pero la diferencia de potencial entre las terminales de cada resistor debe

ser la misma e igual a V total.

Para cualquier número de resistores en paralelo, el recíproco de la

resistencia equivalente es igual a la suma de los recíprocos de sus

resistencias individuales.

4. ¿Por qué debe conectarse un amperímetro en serie en un circuito?

a) CONEXIÓN EN SERIE

Si los resistores están en serie, la corriente I debe ser la misma en todos

ellos

Las diferencias de potencial a través de cada resistor no necesitan ser las

mismas (excepto para el caso especial en que las tres resistencias son

iguales). La diferencia de potencial V total a través de toda la combinación

es la suma de estas diferencias de potencial individuales

La resistencia equivalente de cualquier número de resistores en serie es

igual a la suma de sus resistencias individuales.

5. Un voltímetro cuya resistencia es baja. ¿podría medir con precisión la

diferencia de potencial en los extremos de una resistencia alta? Explicar.

No, porque si tenemos una resistencia muy baja esto quiere decir que por el

circuito va a pasar o circular mucha corriente y eso probablemente ocasionaría una

caída de potencial con lo que no podríamos medir la diferencia de potencial

original. Si se llegara a medir esta medida no sería la correcta.

7. Determinar el valor de la resistencia (en ohmios) cuyos colores son

a. Marrón-Negro-Naranja-Dorado

b. Naranja-Rojo-Negro-Dorado

c. Verde-Marrón-Naranja-Dorado

d. Azul-Gris-Naranja-Dorado

e. Gris-Rojo-Naranja-Dorado

Resistencia de:

2.66 omhs

Tolerancia: ± 5%

Resistencia de:

0.089 omhs

Tolerancia: ± 5%

Resistencia de:

5.32 omhs

Tolerancia: ± 5%

Resistencia de:

3.95 omhs

Tolerancia: ± 5%

Resistencia de:

3.35 omhs

Tolerancia: ± 5%

f. Marrón-Negro-Amarillo-Dorado

8. Según la tabla 3. Compruebe teóricamente la solución de problemas con los

circuitos que formaste y comprara con el resultado de la lectura del

voltímetro y amperímetro utilizados en el laboratorio.

Verificados a partir de las leyes de Ohm y de Kirchhoff

a) Conexión en serie

Valores teóricos

Nº 1 2 3 4 5 6

R(Ω) 10k Ω 32 kΩ 51 kΩ 68 kΩ 82 kΩ 100 kΩ

I(mA) 2.68 x10-

40.09 5.88x10-5 4.41x10-5 3.65x10-5 3x10-5

V(v) 3 3 3 3 3 3

Valores obtenidos a partir del amperímetro y voltímetro(Practico)

Nº 1 2 3 4 5 6

R(Ω) 10k Ω 32 kΩ 51 kΩ 68 kΩ 82 kΩ 100 kΩ

I(mA) 2.66 x10-

40.089 5.32x10-5 3.95x10-5 3.24x10-5 2.66x10-5

V(v) 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66

Resistencia de:

2.66 omhs

Tolerancia: ± 5%

CONCLUSIONES

1. Podemos ver que el margen de error de la lectura por tabla y la hecha por el

multímetro se cumple con la tolerancia que se nos presentaba.

2. Es necesario que el voltímetro tenga una resistencia muy alta.

3. Para medir una resistencia desconocida podemos usar el multímetro como

ohmímetro.

4. El Ohmímetro digital nos brinda una mayor precisión al momento de medir una

resistencia.

5. Todas las resistencias presentan un margen de error que identificamos como

tolerancia, el cual representa también un margen de error en los cálculos

realizados a partir de ellas.

6. Para calcular de manera efectiva el margen de error entre dos lecturas de la misma

magnitud, se debe tener en cuenta que las cifras significativas juegan un papel muy

importante en cuando a la exactitud del margen de error

ANEXOS