HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS PARA LA COMUNICACIÓN
INFORME TÉCNICO
"Medición de Tensión y Resistencia Eléctrica"
Integrantes:
Tupayachi Sánchez, Xiomara C111-A
Fernández Ayala, Jessica C111-A
Rivera Ramos, Armando C111-A
Fecha de entrega:
01 de Octubre
Docente: Elisa Montoya Cantoral
2014 - II
I.INTRODUCCION:
¿Cómo llega la electricidad a nuestros hogares? ¿Cómo se produce la
corriente? ¿A qué llamamos resistencia? ¿Tiene esta que ver en el paso de
la corriente hacia el funcionamiento de nuestros artefactos? ¿Todas las
resistencias serán iguales? Estas son muchas de las preguntas que nos hemos
realizado en alguna ocasión y en realidad el campo de la electricidad es
muy amplio pero sencillo de aprender teniendo en consideración conceptos
previos para poder comprender.
En el siguiente trabajo realizado en el laboratorio desarrollaremos
habilidades de reconocimiento y medición de dos conceptos que intervienen
en todo los aspectos que tengan que ver con electricidad, tensión y
resistencia eléctrica.
II OBJETIVOS:
Objetivo general:
Aplicar los conceptos previos para efectuar una correcta medición de
la resistencia y tensión en un circuito eléctrico
Objetivos específicos:
Identificar las reglas de seguridad fundamentales para evitar choques
eléctricos cuando se esté trabajando con tensión
Medir resistencias utilizando el ohmímetro y calcular el error
introducido durante la lectura
Medir tensión continua utilizando el voltímetro y calcular el error
introducido durante la lectura
III. FUNDAMENTO TEÓRICO
1. Tensión eléctrica
Definimos como tensión eléctrica, la tendencia que tiene las cargas para
compensarse mutuamente, el cual se origina por separación de cargas que a
la vez es proporcional al trabajo por unidad de carga necesaria para la
reparación y trasporte. Se simboliza con la letra (V) y su unidad de
medida es el Voltio.
Existen dos tipos de tensión: Tensión alterna y continua.
1.1 Tensión alterna (AC)
Definición: es aquella en la su polaridad cambia con el tiempo y sus
valores no permanecen constantes.
Figura 1.1. Tensión alterna.
Fuente: Elaboración propia.
1.2. Tensión continua (CC)
Definición: es aquella en la que su magnitud permanece contante con el
tiempo y además la polaridad de los bornes no varía.
Figura 1.2. Tensión continua.
Fuente: Elaboración propia.
Unidades:
Conversión:
1kv=1000 v
1v=1000mv
Diseño de un Voltímetro
En esta sección se emplea el mecanismo de paletas de hierro
porque es el que más utilizan los fabricantes actuales de
instrumentos. Opera en el principio basado de que entre polos
magnéticos semejantes hay una fuerza de repulsión. Al momento de
producirse una corriente en la bobinas se produce un campo
magnético que imantan las paletas fijas y móviles, imantándose
de la misma manera con una misma polaridad y desarrollándose la
fuerza de repulsión entre ambas. Mientras más fuerte sea la
intensidad de corriente más intenso es el campo magnético y la
fuerza de repulsión. (Boylestad, 2011, p. 56)
"El voltímetro: una variación del circuito adicional permite utilizar el
mecanismo de paletas de hierro en el diseño de un voltímetro midiendo el
mecanismo de manera independiente es de 43 mV (1 x 43 mA)". (Boylestad,
2011, p. 58) en resumen la medición del voltaje se va a tener que ajustar
la corriente para limitarla a 1 mA cuando se aplique el voltaje máximo a
través del voltímetro.
Figura 1.3. Voltímetro.
Fuente: es.aliexpress.com
Formas de obtener la tensión:
a) Mediante la luz: celdas o paneles solares.
b) Mediante el calor: termocupla.
c) Mediante procesos químicos: baterías pilas.
2. Resistencia eléctricas
"Se denomina a resistencia a la dificultad que presenta un material al paso
de la corriente eléctrica. Un material será más resistente que otro cuando
existiendo una diferencia de potencial igual entre los extremo de los dos
materiales, en uno habrá más corriente eléctrica que en el otro." (Barrio,
1995, p. 14). Esta cita considera a la resistencia eléctrica como la
oposición que ejerce el material al paso de la corriente eléctrica y el
paso de esta durante un trabajo desarrollado en una unidad de tiempo, esta
potencia está relacionada con la tensión o la intensidad. Se simboliza la
resistencia eléctrica (R) y su unidad de medida es el ohm. Las
resistencias pueden estar en paralelo o en serie como se puede ver en la
figura 2.
Figura 2. Resistencias en paralelo y en serie.
Fuente: www.sapiensman.com
Figura 2. Carga resistiva
Fuente: Elaboración propia
IV. MATERIALES
Multímetro
Cables conductores
Fuente alimentadora
V. PROCEDIMIENTO
A. MEDICIÓN DE RESISTENCIA ELÉCTRICA.
1. Tome el módulo de resistores, arme el circuito y proceda a medir las
resistencias con el multímetro digital, anotando los resultados en la
Tabla 1.
2. Encuentre el error relativo porcentual. Anote los resultados en la
Tabla 1.
Tabla 1.
Medición de resistencias.
"Ternas "Elemento "Valor teórico"Valor medido "Ɛr % "
" " "( ) "( ) " "
"1° Terna de "R1 "4400 "4393 "0.16 "
"resistencias " " " " "
" "R2 "2200 "2202 "0.09 "
" "R3 "1100 "1096 "0.36 "
"2° Terna de "R4 "4400 "4373 "0.59 "
"resistencias " " " " "
" "R5 "2200 "2205 "0.22 "
" "R6 "1100 "1091 "0.81 "
"3° Terna de "R7 "4400 "4390 "0.27 "
"resistencias " " " " "
" "R8 "2200 "2207 "0.32 "
" "R9 "1100 "1104 "0.36 "
Fuente: Elaboración propia.
1. Repita el mismo procedimiento, esta vez considerando la asociación de
resistencias en paralelo. Es decir, activando una a una las
resistencias midiendo el valor de la resistencia equivalente del
conjunto que se forma.
Tabla 2.
Medición de resistencias equivalente.
"Ternas "Elemento "Valor "Valor medido"Ɛr % "
" " "teórico ( ) "( ) " "
" "R1 "4400.0 "439.6 "0.09 "
" "R1//R2 "1466.7 "146.8 "0.08 "
" "R1//R2//R3 "628.6 "629.5 "0.14 "
" "+ R4 "550.0 "550.4 "0.07 "
" "R4//R5 "440.0 "440.7 "0.15 "
" "R4//R5//R6 "314.3 "314.3 "0.00 "
" "+ R7 "293.3 "293.3 "0.00 "
" "R7//R8 "258.8 "258.9 "0.03 "
" "R7//R8//R9 "209.5 "209.8 "0.14 "
Fuente: Elaboración propia.
2. Utilizando el ohmímetro, tome las medidas de resistencia del cuerpo
entre los siguientes puntos:
Tabla 3.
Resistencias en el cuerpo humano.
"Condición de contacto "Resistencia entre los dedos ( ) "
"De la mano derecha a la izquierda"183.5 "
"con los dedos secos. " "
Fuente: Elaboración propia.
3. Tome un conductor y mida la resistencia eléctrica entre sus extremos.
Tabla 4.
Resistencia a circuito abierto.
"Resistencia del conductor ( ) "
"0.3 "
Fuente: Elaboración propia
4. Separe las puntas de prueba del ohmímetro a una distancia de 5cm. Mida
la resistencia del aire.
Tabla 5.
Resistencias en cortocircuito.
"Resistencia del aire ( ) "
"+ "
Fuente: Elaboración propia.
B. MEDICIÓN DE TENSIÓN ELÉCTRICA
1. Coloque el selector del multímetro en 400 VDC y conecte el multímetro
digital en los bornes 7-N.
2. Conecte la fuente de energía moviendo hacia arriba el interruptor de
ALIMENTACIÓN.
3. Gire la perilla de control hasta registrar 190V en el medidor
analógico.
4. Reduzca la tensión usando el medidor analógico. Cuando considere haber
regulado la tensión correctamente tome lectura del multímetro digital,
anote y calcule el error existente. Use la tabla 3.6.
Tabla 6.
Medición de la tensión.
" "U (V) "U (V) "Ɛr % "
"U1 "190 "190.3 "0.31 "
"U2 "175 "180.0 "2.85 "
"U3 "150 "151.5 "1.00 "
"U4 "135 "136.0 "0.74 "
"U5 "115 "108.7 "5.47 "
"U6 "95 "94.5 "0.52 "
"U7 "75 "74.14 "1.14 "
"U8 "55 "53.67 "2.41 "
"U9 "35 "33.55 "4.14 "
"U10 "15 "14.90 "0.66 "
Fuente: Elaboración propia.
V. RESULTADO Y ANÁLISIS
- Los resultados obtenidos en la Tabla 1 son los valores de las
resistencias independientes de la fuente, que se tomaron como valores
teóricos (4400,2200 y 1100) y los que medimos con el uso de un
multímetro en función ohmímetro. Luego se procedió al cálculo del
error porcentual que debe de estimar un mínimo del 5 % para verificar
que la medición ha sido correcta.
- En la Tabla 2 se procedió a medir las resistencias en paralelo una
con otra para obtener los valores medidos y teóricos para luego
calcular el error porcentual.
- En la Tabla 3, Tabla 4 y Tabla 5 se midió las resistencias ajenas a
un circuito, como la resistencia de nuestros dedos, la resistencia
del mismo conductor y la resistencia del aire (resistencia infinita).
- En la Tabla 6 obtuvimos los valores de las tensiones con el
Voltímetro digital regulando la perilla de la fuente de voltaje
análoga en cada medida que se nos indica. Luego de anotar los
valores, calcular el error el error porcentual que en el único caso
de 110 V nos sale 5.47%, un error fuera del rango de 5 %.
VI. OBSERVACIONES
- Se debe levantar las perillas indicadas en cada tabla para obtener el
valor adecuado
- Al momento de medir las resistencias individualmente, se debe medir
una por una en todas las 3 ternas.
- Los errores cometidos fueron la mala conexión de los cables en el
proceso de medición.
- Al medir la resistencia del aire nos salió un símbolo que
desconocíamos que parecía que era cero pero significa que es infinito.
VII. SUGERENCIAS
- Se debe ajustar bien los cables al momento de medir las resistencias
para obtener un dato más preciso.
- Los multímetros deben estar en correcto estado o con baterías cargadas
para que no afecten en la operación del laboratorio.
VIII. APLICACIONES
Esto se puede aplicar en nuestra vida diaria con nuestros artefactos
eléctricos, no todos requieren la misma intensidad de corriente para
su funcionamiento y por consecuente no poseerán la misma resistencia.
IX. CONCLUSIONES
1. Se concluyó que para producirse un choque eléctrico (cortocircuito) la
resistencia del conductor debe ser nula (0 ohm), en este laboratorio
se empleó conductores que poseían resistencia e incluso se midió la
resistencia del aire y comprobamos que posee una resistencia infinita.
Con respecto al aire podemos concluir que la conductividad del aire es
variable. Al producirse las tormentas existe un campo vertical de
aproximadamente 100 Volt/metro en un día normal con referencia al
nivel del mar y la superficie de la tierra se encuentra cargada
negativamente sirviendo como una especie de batería que con lado
negativo de más de un millón de coulombios y la atmosfera cargada
positivamente, a mas altura el campo se vuelve más débil. Para poder
medir las resistencias el circuito debe estar abierto, así no existirá
tensión.
2. Se concluyó que la medición de la resistencia sirve para saber en el
circuito cuanto se va a oponer al paso de la corriente continua. Para
realizar la medición se debe evitar toda corriente. A mayor
resistencia menor conducción de corriente y viceversa. Las
resistencias en una persona varían de acuerdo a la posición en que se
encuentra y el tipo de organismo que tenga.
3. Se concluyó que la medición de la tensión es indispensable porque esta
prepara el camino que va a conducir la corriente eléctrica, la tensión
es independiente a esta, la tensión es la causa y la corriente vendría
a ser el efecto. El medidor analógico y el medidor digital marcan
diferentes resistencias pero el porcentaje de error entre ellas es
mínima.
IX. BIBLIOGRAFÍA
- Vázquez, E. (1980). Instrucciones de Laboratorio de Circuitos
Eléctricos. Perú: U.N.I
- Morera, X. (2006). Electrotecnia - Circuitos Eléctricos en alterna.
España: Ediciones UPC.
- Gussow, M. (1995). Fundamentos de electricidad.
Mexico D.F.: McGraw-Hill.
- Charles, A. (2000). Fundamentos de Circuitos Eléctricos
México D.F.: McGraw-Hill.
- Barrio, R. (1995). Guis practicante de electricidad y electrónica I.
España: cultural, S.A.
- Boylestad, R. (2009). Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos
electrónicos. (ed. Decima). Mexico: Pearson.
