Practica laboratorio

INSTITUTO TECNOLOGICO DE

TIJUANA. Subdirección académica

Departamento de sistemas y computación

Enero-Junio 2012

CARRERA

Ingeniería en Sistemas y Computación

NOMBRE Y NÚMERO DE CONTROL Carlos Alejandro Avilés Jiménez

Cesar Castro Flores Ángel Alejandro Vázquez Rodríguez

TEMA DEL TRABAJO. Practica de laboratorio #1.

30/03/12.

14:00 a 15:00

EVALUAR.

1ra UNIDAD.

MATERIA. Aplicación de Circuitos Eléctricos.

NOMBRE DEL MAESTRO.

MC. Jorge Carlos Ríos.


TIJUANA. Introducción

En ingeniería, las prácticas de laboratorio tienen una significado similar a la del taller en otras

disciplinas, definiéndose el taller como estrategia metodológica de trabajo grupal que va más allá

del aprendizaje de conceptos y que permite integrar teoría y práctica al mismo nivel, al lograr

que el estudiante “aprenda haciendo”. Así, dos técnicas muy buenas y necesarias que debe

proveer la práctica de laboratorio son: enseñar a pensar y aprender haciendo.

Objetivo:

Familiarizarse con el uso del multímetro en la medición de parámetros eléctricos.

Un multímetro, también denominado polímetro, tester o

multitester, es un instrumento eléctrico portátil para medir

directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y

potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias,

capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para

corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida

cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han

introducido los digitales cuya función es la misma.

Antecedentes:

El multímetro tiene un antecedente bastante claro,

denominado AVO, que ayudó a elaborar los

multímetros actuales tanto digitales como analógicos.

Su invención viene dada de la mano de Donald

Macadie, un ingeniero de la British Post Office, a quién

se le ocurrió la ingeniosa idea de unificar 3 aparatos en

uno, tales son el Amperímetro, Voltímetro y por último

el Óhmetro, de ahí viene su nombre Multímetro AVO.

Esta magnífica creación, facilitó el trabajo a todas las

personas que estudiaban cualquier ámbito de la

Electrónica.


TIJUANA.

Multímetro digital.

Las mediciones realizadas en circuitos y

componentes con el medidor universal han

sido llevadas aun grado de gran

perfeccionamiento por la ingeniería electrónica

moderna con el desarrollo del modelo digital.

Resulta completamente fácil de leer, con su

visualización digital del resultado de las

mediciones.

El conjunto de circuitos de un comprobador de

despliegue digital es verdaderamente

complicado y su estudio pertenece a un nivel

avanzado de la tecnología electrónica.

Bástenos saber que el voltaje que se está

probando es cambiado en una serie de

intervalos de tiempo que a su vez conecta y

desconecta un oscilador. Las pulsaciones

resultantes del oscilador son computadas por

un contador y se muestran en forma de

números sobre la pantallita digital. Casi todos

los modelos que se fabrican utilizan un despliegue de cristal líquido (LCD) para la lectura. y

todos tienen una resistencia de entrada constante de 10 megohmios.

Los mejores modelos del tipo digital son los multímetros de alcance automático. Se ajusta el

indicador en la función que se desea y el instrumento hace lo demás. Es tan sencillo como tocar

con el cabezal medidor el circuito que se quiere medir y leer el valor que se indica en unos

dígitos de aproximadamente media pulgada de alto. Miden por lo general hasta 1000 voltios de

corriente continua, 500 voltios de corriente alterna, 200 mA de corriente continua y 2Q

megohmíos de resistencia. Son completamente portátiles y utilizan una batería de 9 voltios.


TIJUANA. Este aparato sirve para la

medición de tensiones en voltios,

resistencias en ohmios y

corrientes en miliamperios es

utilizado ampliamente por los

técnicos de radio, televisión y

electrónica para la comprobación

general de circuitos y

componentes.


TIJUANA.

Como medir con el multímetro digital

Midiendo tensiones

Para medir una tensión, colocaremos las bornas en las clavijas, y no tendremos mas que colocar

ambas puntas entre los puntos de lectura que queramos medir. Si lo que queremos es medir

voltaje absoluto, colocaremos la borna negra en cualquier masa (un cable negro de molex o el

chasis del ordenador) y la otra borna en el punto a medir. Si lo que queremos es medir

diferencias de voltaje entre dos puntos, no tendremos mas que colocar una borna en cada lugar.

Midiendo resistencias

El procedimiento para medir una resistencia es bastante similar al de medir tensiones. Basta con

colocar la ruleta en la posición de ohmios y en la escala apropiada al tamaño de la resistencia que

vamos a medir. Si no sabemos cuantos ohmios tiene la resistencia a medir, empezaremos con

colocar la ruleta en la escala más grande, e iremos reduciendo la escala hasta que encontremos la

que más precisión nos da sin salirnos de rango.


TIJUANA. Midiendo intensidades

El proceso para medir intensidades es algo más complicado, puesto que en lugar de medirse en

paralelo, se mide en serie con el circuito en cuestión. Por esto, para medir intensidades

tendremos que abrir el circuito, es decir, desconectar algún cable para intercalar el tester en

medio, con el propósito de que la intensidad circule por dentro del tester. Precisamente por esto,

hemos comentado antes que un tester con las bornas puestas para medir intensidades tiene

resistencia interna casi nula, para no provocar cambios en el circuito que queramos medir.

Para medir una intensidad, abriremos el circuito en cualquiera de sus puntos, y configuraremos el

tester adecuadamente (borna roja en clavija de amperios de más capacidad, 10A en el caso del

tester del ejemplo, borna negra en clavija común COM).

Una vez tengamos el circuito abierto y el tester bien configurado, procederemos a cerrar el

circuito usando para ello el tester, es decir, colocaremos cada borna del tester en cada uno de los

dos extremos del circuito abierto que tenemos. Con ello se cerrará el circuito y la intensidad

circulará por el interior del multímetro para ser leída.

Materiales y/o equipo utilizado

Multímetro

Resistencias de 1k y 3.3 k

Conectores

Fuente de alimentación CD

Protoboard.


TIJUANA.

Desarrollo:

1. De acuerdo al código de colores, seleccione tres resistencias de 1k Ohm y mida el valor

de cada una de ellas utilizando el multímetro. Obtenga sus conclusiones.

Imagen 1.0 Código de colores para resistencias

Resistencias Código de Colores Medición por Multímetro

5 Resistencias

Café, negro, rojo y dorado

1 0 00 +/- 5%

993 Ohm = 0.993 k


TIJUANA.

5 Resistencias

Naranja, naranja, rojo, dorado

3 3 00 +/- 5%

3.2 k = 3200 Ohm

Tabla de resultados sobre las mediciones de las resistencias de 1k y 3.3 k

Para realizar en punto numero uno de la practica lo primeros que hicimos fue tomar la resistencia

de 1k y medir su valor con respecto a la tabla de colores, como se muestra en la tabla

respectivamente fueron los valores obtenidos. Después tomamos el multímetro y lo colocamos

para medir ohms, tomamos las puntas de cada cable (rojo y negro) en cada terminal de la

resistencia y el resultado fue el que se muestra en la tabla.

Como se puede observar el valor obtenido en la tabla de colores y en el multímetro es casi exacto

y varia por la barra de color dorado que indica el 5% de tolerancia. (Para la resistencia de 3.3 k

se realizo el mismo procedimiento).

2. Apriete fuertemente con las puntas de los dedos de cada mano las puntas del multímetro

y mida la resistencia de su cuerpo. Considerando que una corriente de 100 a 200 mA a

través del corazón puede matar a una persona. ¿Qué voltaje de corriente directa aplicado

sobre las manos puede resultar mortal? (Recuerdo V=RI).

Alumno Voltaje de Corriente Directa

Cesar Castro Flores 39,400 Volts

Aviles Jimenez Carlos Alejandro 142,000 Volts

Vazquez Rodriguez Angel Alejandro 162,000 Volts


TIJUANA. 3. Arme el Circuito que se presenta en la figura 1:

Desconecte la fuente de alimentación y mida con el Óhmetro la resistencia equivalente

vista desde la fuente si las dos resistencias del circuito mostrado en la figura 1.1 son de

1k Ohm.

b) Mida con el multímetro los valores de V1,V2 e I1 si la fuente de poder es de

5V DC. Considere los voltajes C1 y V2 como los voltajes a través de las

resistencias R1 y R2 respectivamente. Considere la corriente I1 como la corriente

que circula a través del circuito.

c) ¿Qué puede concluir al medir la resistencia equivalente vista desde la fuente?

¿A que es igual la suma de V1 y V2.

I t

Imagen 1.1 Circuito en serie

B)

R1= 3.3 k

R2= 1k

V1= 5v


TIJUANA.

Imagen 1.2: Circuito armado en la tabla de pruebas

Para obtener la corriente utilizamos la formula I= V/RT de la siguiente manera:

I1 = 5/4.2=1.19 A

Y con el multímetro obtuvimos el voltaje en cada una de las resistencias de la siguiente forma:

Para R2 = 1k

V2 = 1.19 A (1 k) = 1.19 v aproximado a los que obtuvimos en la medición con el

multímetro como se muestra en la imagen 1.3


TIJUANA.

Imagen 1.3: Medición del voltaje de la resistencia R2 con el multímetro

Para R1 = 3.3k

V1 = 1.19 A (3.3 k) = 3.92 v aproximado a los que obtuvimos en la medición con el

multímetro como se muestra en la imagen 1.4

Imagen 1.4: Medición de voltaje de la resistencia de 3.3 k


TIJUANA. C)

La resistencia equivalente de las dos resistencias es la suma de las dos, comprobada

manualmente y con el multímetro a la vez, la suma de los voltajes V1 y V2 como

resultado obtenemos aproximadamente el voltaje subministrado por la fuente que son 5

V.

4. Repita el punto 3 usando en R1 una resistencia de 1k Ohm y en R2 una resistencia de 2k

Ohm.

Para este punto no lo realizamos ya que no contábamos con resistencias de 2k Ohm.

5. Arme el circuito que se presenta en la figura 1.5:

Figura 1.5 Circuito eléctrico resistivo alimentado por una fuente C.D.

R1= 1 k

R2= 3.2k

R3 =3.2 k

V1= 5v


TIJUANA. El circuito en la tabla de pruebas queda de la siguiente forma como se muestra en la imagen 1.6

Imagen 1.6 Circuito eléctrico para el ejercicio 5

a) Desconecte la fuente de alimentación y mida con el Óhmetro la resistencia equivalente

vista desde la fuente si las tres resistencias del circuito mostrado en la figura 1.5

Req1= R2R3/R2+R3

Req1=3.2(3.2)/6.4

Req1= 1.6k

Req2= Req1+R1

Req2= 1.6k+1k


TIJUANA. Req2= 2.6 k

b) Mida con el multímetro los valores de V1, V2, V3, I1, I2, I3 si la fuente de poder es de 5V

DC. Considere los voltajes V1, V2, V3 como los voltajes a través de las resistencias R1,

R2, R3 respectivamente. De manera similar considere las corrientes I1, I2, I3 como las

corrientes a través de estas resistencias.

I1

Imagen 1.7 Valor de la corriente I1 calculada con el multímetro


TIJUANA. I2 e I3, ya que tienen el mismo valor de resistencia = 3.2 k

Imagen 1.8 Valor de la corriente I2 calculada con el multímetro

V1= 1.91(1000)= 1910v

V2= 0.953 (3.2)= 3096v

V3= 0.953 (3.2)= 3096v

c) ¿Qué puede concluir al medir la resistencia equivalente vista desde la fuente? ¿Qué

relación tienen los valores de V2 y V3? Determine la relación I1, I2 e I3.

Para determinar las resistencias en paralelo como una sola resistencia equivalente, en la

tabla de pruebas las colocamos en paralelo como corresponde, conectamos las pinzas del

multímetro y las medimos en la escala apropiada, y así obtuvimos el resultado esperado.


TIJUANA. La relación que existe en V2 y V3 es que como son dos resistencias iguales su voltaje

será el mismo y por lo tanto su corriente también será del mismo valor.

d) Verifique si cumple que las resistencias equivalente de dos resistencias en paralelo es

igual a:

Req= R2R3/R2+R3

Req=3.2(3.2)/6.4

Req= 1.6k

Este resultado se obtuvo manualmente conforme a la formula y en la siguiente imagen demuestra

lo que se obtuvo midiendo con el multímetro:

Imagen 1.8 medición con multímetro de una resistencia equivalente

Como podemos observar el resultado que se obtuvo manualmente es el mismo que obtuvimos al

calcular la resistencia equivalente en el multímetro.


TIJUANA. Resultados:

Como se fue desarrollando cada uno de los puntos requeridos a lo largo de la practica y

mostrando los resultados obtenidos en cada uno de ellos, podemos afirmarlos ya que cada uno

fue comprobado mediante un proceso manual a como lo hemos estado haciendo en clase, lo

valores pueden variar de acuerdo a decimales ya que como mencionamos el valor tomado de la

resistencia fue del valor obtenido en el multímetro y recordemos que cada resistencia tiene un

porcentaje de tolerancia y podríamos decir que si en algunos casos el resultado varia por

decimales es por ese motivo.

Conclusión:

De acuerdo con las mediciones realizadas en las resistencias y el análisis de las mediciones con

respecto a las resistencias medidas podemos observar que fueron las esperadas con un minimo de

error los cuales se encuentran dentro del rango de tolerancia lo cual podemos concluir que la

lectura de los códigos de colores fueron correctos y los cálculos realizados para las resistencias

en paralelo también fueron correctas.

Con respecto al circuito de la figura 1.5 se pudo observar que resolviendo el circuito que

contiene su fuente de poder y sus respectivas resistencias en serie y en paralelo que las corrientes

que pasan por las resistencias son las esperadas en el análisis.

En general se puede concluir entonces que el análisis de circuitos ideales, no diferencia mucho

en casos de circuitos pequeños como los realizadas en la práctica anterior.”

Practica laboratorio

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