Download Laboratorio 1 - Pontificia Universidad Javeriana, Cali

Survey
yes no Was this document useful for you?
   Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Document related concepts

Multímetro wikipedia, lookup

Amperímetro wikipedia, lookup

Vatímetro wikipedia, lookup

Óhmetro wikipedia, lookup

Punta de prueba wikipedia, lookup

Transcript
Pontificia Universidad Javeriana
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
Área de Física
Electricidad y Magnetismo
PRÁCTICA DE LABORATORIO No. 1
MEDICIONES ELÉCTRICAS
1.
INTRODUCCIÓN
Para el desarrollo exitoso de todas las prácticas de Física III es necesario conocer y operar
correctamente los instrumentos de mediciones eléctricas. Estos instrumentos permiten
medir la intensidad de corriente eléctrica por un conductor (amperímetro), la diferencia de
potencial entre dos puntos de un circuito (voltímetro) o la resistencia eléctrica de un
dispositivo resistor (óhmetro). Afortunadamente, el Multímetro Digital reúne estos
instrumentos de medición y otros útiles para medir temperatura, probar diodos o medir
capacitancias.
En esta práctica usted reconoce y aprende a utilizar el Multímetro Digital y se familiariza
con algunos componentes básicos de los circuitos eléctricos como fuentes de voltaje y
resistores. No olvide leer cuidadosamente las precauciones que aparecen en el anexo.
2.
PROCEDIMIENTO
2.1
Medición de Resistencias
2.1.1 Determinación del valor nominal de un resistor
Usted dispone de varios resistores cuya resistencia eléctrica necesita conocer. Tome un
resistor e identifique los colores de las franjas. Antes de intentar calcular el valor nominal
del resistor asegúrese que la cuarta franja (última empezando en la izquierda) sea de color
dorado o plata. Esta cuarta franja corresponde a la tolerancia en el valor nominal de la
resistencia indicado por el fabricante. Registre en la Tabla 1 los colores del resistor en el
orden que aparecen de izquierda a derecha. Calcule el valor nominal del resistor con el
código de colores que aparece en el cuadro siguiente teniendo en cuenta que las primeras
dos franjas corresponden a dígitos y la tercera es un factor multiplicador o potencia de diez.
Color
Negro
Café
Rojo
Naranja
Amarillo
Verde
Azul
Violeta
Gris
Blanco
1ra franja
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2da franja
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
3ra franja
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
Pontificia Universidad Javeriana
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
Área de Física
Electricidad y Magnetismo
Las resistencias se ven de frente y su valor en código de colores se lee colocando la franja
dorada o plateada en el extremo derecho. Luego los colores se leen de izquierda a derecha.
La cuarta franja indica la tolerancia del resistor indicada por el fabricante en forma
porcentual así: Dorado 5 % ; Plateado 10 % del valor nominal de la resistencia.
La quinta franja, si la hay, indica la probabilidad de daño después de 1000 horas de uso:
café 1,0 %; rojo 0,1 %; naranja 0,01 %; amarillo 0,001 %.
Determine y registre en la Tabla 1 el valor nominal (o valor del fabricante) para todos los
resistores disponibles con su respectiva tolerancia.
2.1.2 Medición directa de la Resistencia
Tome el Multímetro y ponga la perilla en la posición de OHMs que corresponda a la escala
más alta. Seguidamente conecte las puntas de prueba (roja en el conector +V y negra al
COM). Usted debe ensayar el instrumento uniendo las puntas de prueba entre si. ¿Qué
lectura ofrece el instrumento cuando sus puntas están en contacto?
Tome el primer resistor y póngalo entre las puntas de prueba del óhmetro. Registre en la
Tabla 2 el valor obtenido en la máxima escala. Si la lectura es pequeña, cambie a la escala
inmediatamente inferior y registre la nueva lectura en la Tabla 2. No olvide tener en
cuenta la escala (M, k, ).
De todas las lecturas obtenidas para el resistor en cada escala decida cual es el valor más
apropiado y regístrelo como el valor medido que corresponde a la resistencia. Repita todos
los pasos para cada uno de los resistores disponibles y consigne los datos en la Tabla 2.
2.2.
Medición de diferencia de Potencial (voltaje)
Tome el Multímetro, ponga la perilla en la escala más alta de Voltaje DC y verifique que
esté activa la opción DC. Conecte las puntas de prueba (roja en el conector +V y negra
al COM). Ensaye el instrumento uniendo las puntas de prueba entre si. Qué lectura
presenta el instrumento?
Encienda la fuente de voltaje y fije con la
perilla 15 voltios DC.
Mida con el
voltímetro la diferencia de potencial entre las
salidas de la fuente (ver Figura 1) y registre
la lectura en la Tabla 3. Cambie la escala
del voltímetro y registre las diferentes
lecturas. Escoja la lectura mas apropiada
como Vfuente.
+
-
+
V
-
Figura 1.
2
Pontificia Universidad Javeriana
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
Área de Física
Electricidad y Magnetismo
Arme el circuito de la Figura 2 con la fuente en Vfuente = 15 V y un resistor R1 arbitrario.
Mida la diferencia de potencial (voltaje) entre los extremos del resistor con una escala de
medida que considere adecuada y registre el dato como V1.
Modifique el circuito de la Figura 2 agregando un segundo resistor R2 en serie con el
primero como lo indica la Figura 3. Mida la diferencia de potencial entre los extremos del
resistor uno y entre los extremos del resistor dos. Registre los valores como V1 y V2
respectivamente en la Tabla 3.
+
+
+
-
R1
V1
R1
+
-
V1
+
R2
+
Veq
V2
-
Figura 2
Figura 3
Para terminar mida la diferencia de potencial en los extremos de la serie de R1 y R2.
Registre este valor como Vequivalente en la Tabla 3. Qué puede concluir de los valores de
voltaje V1 y V2 comparados con Veq ? Registe dos conclusiones.
2.3
Mediciones de Corriente Eléctrica
Para empezar conecte las puntas de prueba del amperímetro en los conectores COM
(negro) y mA. Tenga en cuenta que el conector rojo del amperímetro no corresponde al
conector del óhmetro/voltímetro y que un descuido en este aspecto es fatal para el
instrumento. Si usted no esta seguro cual es el conector correcto pregunte a su instructor.
Escoja la escala de corriente DC más alta antes de realizar cualquier medición de corriente.
Monte el circuito de la Figura 4 con la fuente de voltaje en 15 V y la resistencia R1 que
usó en el montaje de la Figura 2. Cuide que la punta de prueba negra del instrumento
conecte al borne negativo de la fuente y la punta roja vaya al resistor.
Figura 4
+
-
R1
A
Registe en la Tabla 4 la lectura del
amperímetro en todas las escalas que sea
posible leer siempre empezando por la
escala mayor. ¿La corriente I que
circula por el circuito depende del
voltaje? (explique).
+
-
3
Pontificia Universidad Javeriana
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
Área de Física
Electricidad y Magnetismo
Para terminar, monte de nuevo el circuito de la Figura 3 y mida la corriente I que circula en
este circuito en los puntos que se indican en la Figura 5. Recuerde que el amperímetro se
conecta en serie con las resistencias como lo muestra la figura. ¿Qué concluye?
+
R1
A
+
-
R1
R1
+
A
+
-
-
+
-
R2
+
R2
R2
A
-
Figura 5
3. PREGUNTAS
1. Porqué se dice que el amperímetro se conecta en serie?
2. Porque se dice que el voltímetro se conecta en paralelo?
3. Cómo se deben conectar dos medidores para medir simultáneamente la corriente y
el voltaje en el circuito de la figura 2
4. PREPARACIÓN
Consulte los siguientes tópicos:
 Uso y conexión de voltímetros, amperímetros y ohmetros;
 Definición de voltaje, corriente y resistencia eléctrica,
 Código de colores de las resistencias
ANEXO: PRECAUCIONES CON EL MULTÍMETRO
4
Pontificia Universidad Javeriana
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
Área de Física





Electricidad y Magnetismo
Antes de realizar cualquier medición de voltaje, corriente o resistencia, asegúrese de
tener la perilla en la escala adecuada para el rango que espera. Si Ud. NO
CONOCE el rango, inicie su medida en la ESCALA MAS ALTA.
NUNCA toque las puntas de prueba por su terminal metálico, manipule desde su
parte aislada.
NO MIDA resistencias cuando estén conectadas a un circuito. NUNCA MIDA
resistencias conectadas a una fuente de voltaje.
Si Ud. conecta el Multímetro para medir corriente o voltaje pero la perilla está en
escala de resistencia seguramente DAÑA EL INSTRUMENTO.
ANTES DE MEDIR CORRIENTE verifique que el instrumento esté conectado en
serie con el circuito.
5
Pontificia Universidad Javeriana
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
Área de Física
Electricidad y Magnetismo
TABLAS DE DATOS
RESISTOR
Color 1ra franja
Color 2da franja
Color 3ra franja
Resistencia nominal
Tolerancia
R1
R2
R3
R4
R5
R6
Tabla 1.
LECTURA DE RESISTENCIA
Escala máxima (R x 20 M)
Escala de 2 M
Escala de 200 k 
Escala de 20 k 
Escala de 2 k 
Valor medido de Resistencia
R1
R2
R3
R4
R5
R6
Tabla 2.
LECTURA DE VOLTAJE EN
LA FUENTE (Figura 1).
Escala máxima de 1000 V
Escala de 200 V
Escala de 20 V
Escala de 2 V
V fuente =
VOLTAJE
Circuito Figura 3.
Voltaje en R1 =
Voltaje en R2 =
V equivalente =
VR1 + VR2 =
LECTURA DE VOLTAJE EN
LA FUENTE (Figura 2).
Escala máxima de 1000 V
Escala de 200 V
Escala de 20 V
Escala de 2 V
V fuente =
Tabla 3.
6
VOLTAJE
VOLTAJE
Pontificia Universidad Javeriana
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
Área de Física
Electricidad y Magnetismo
LECTURA DE CORRIENTE
(CIRCUITO DE LA Figura 4.)
Escala máxima de 200 mA
Escala de 20 mA
Escala de 2 mA
Escala de 200 A
I en el circuito =
Tabla 4.
CORRIENTE
LECTURA DE CORRIENTE
(CIRCUITO DE LA Figura 5)
Configuración izquierda
Configuración centro
Configuración derecha
Tabla 5.
CORRIENTE
3. PREGUNTAS
¿Por qué se dice que el amperímetro se
conecta en serie?
¿Por qué se dice que el voltímetro se conecta
en paralelo?
¿Cómo se deben conectar dos medidores
para medir simultáneamente la corriente y el
voltaje en el circuito de la figura 2?
Docente:_________________________________
Fecha:___________________________________
7