Ampliacion Del Rango de Un Amperimetro

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

AMPLIACION DEL RANGO DE UN UN AMPERIMETRO Y UN VOLTIMETRO VOLTIMETRO I.

OBJETI OBJ ETIVOS VOS:: •

Aprender a ampliar la escala del voltímetro a través de resistencias en serie

•

Aprender a ampliar la escala de un amperímetro a través de resistencias resistencias en paralelo

II.

FUNDAMENTO TEÓRICO. AMPLIACION DEL RANGO RANGO DE UN AMPERIMETRO Para Para este este tipo tipo de inst instru rume ment ntos os el acop acopam amie ient nto o de la resi resist sten enci cia a para para ampli ampliar ar su alcanc alcance e es en parale paralelo lo y la resist resistenc encia ia a conect conectars arse e toma toma el nombre de Resistencia Shunt. Para Para inic inicia iarr el cálc cálcul ulo o de la ampl amplia iaci ción ón del del rang rango o de un ampe amperí ríme metr tro o tomaremos en cuenta la tensión que pasa por la Resistencia Shunt (R s ! ! para la plena desviación desviación de la agu"a! la misma que será# será#

$ s % Rs &(' &(')'

*onde# Rs%Resistencia Shunt! en ohmios '%'ntensidad que se debe medir '% 'ntensidad má&ima que soporta el aparato

LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS I

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$onsiderando la tensión que pasan en las resistencias del aparato y shunt tenemos la siguiente igualdad#

Rs(')'%'&Ra

*espe"ando Rs de esta ecuación tenemos#

Rs%

*onde# Rs% Resistencia Shunt! en ohmios Ra% Resistencia interna del aparato! en ohmios '% 'ntensidad má&ima del aparato! en amperios '%'ntensidad que se desea obtener en el aparato! en amperios +sta ,órmula es la que se emplea para halla la Resistencia Shunt para ampliar el rango de un amperímetro Para e,ectuar las lecturas correctas del instrumento es necesaria considerar un coe,iciente (- para estas medidas! la misma que se obtiene de dividir la intensidad que se desea obtener ('   entre la intensidad del aparato ('

-%


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*onde# -% es el coe,iciente por el que tiene que multiplicarse la lectura que indica el aparato para obtener la magnitud de medida utiliando la Rs.

AMPLIACION DEL RANGO DE UN VOLTIMETRO

+ntre los aparatos de medida eléctrica que más se usan en los talleres de reparaciones eléctricas tenemos# el miliamperímetro! el amperímetro y el voltímetro. /odos estos aparatos tienen en su interior una bobina interna! la que tiene una determinada resistencia óhmica. +sta resistencia interna se debe conocer cuando se quiere aumentar el rango de medida de un instrumento Si se quiere aumentar la amplitud de un 0oltímetro! debemos de realiar los siguientes cálculos# *atos que se deben tener en cuenta


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Para iniciar el cálculo para la ampliación del rango de un instrumento se debe de tener presente los siguientes datos# Ra% Resistencia interna del aparato Rm % Resistencia multiplicadora que se conecta en serie con la Ra e % 0olta"e má&imo del aparato +% 0olta"e que se desea obtener del aparato $omo en ambos casos la desviación de la agu"a es la misma! la intensidad de corriente que pasa por la resistencia interna será idéntica! veamos la caída de tensión en cada una de las resistencias internas del aparato 1a caída de tensión en R a será igual a % (e 1a caída de tensión en R m será igual a % (+)e Ahora bien! si sabemos que la intensidad es la misma en la resistencia interna del aparato! hagamos una comparación de ambas ,ormulas# considerando la intensidad de la resistencia a medirse y tenemos#

't % # #

*e esta igualdad despe"amos la R m (resistencia multiplicadora! que debe conectarse en serie con la resistencia interna del aparato. 2asándonos en el principio de que 3+l producto de los medios es igual al producto de los e&tremos4! tomamos los e&tremos conocidos5 Ra que multiplica a la di,erencia (+)e! todo ello sobre (e! que es el 6nico medio conocido! se obtiene el siguiente resultado

Rm %

*onde


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Rm% es resistencia multiplicadora Ra% es resistencia del aparato e % es la lectura má&ima en voltios para la cual se ha construido el aparato + %es la lectura en voltios que deseamos alcanar del aparato

III.

ESPECIFICACIONES DE EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Para este este ensayo se utiliaran los siguientes instrumentos#

7n autotrans,ormador

Un volt!"t#o $on "%$&l& '" ()*v


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Un &!+"#!"t#o $on "%$&l& '" )* !A

Un +#oto-o&#' #&n'"


Página 6


IV.

PROCEDIMIENTO: 'ntentaremos aumentar el rango de medición de un voltímetro que tiene las siguientes características a 0oltímetro +scala inicial# 89 v +scala ,inal# 899 v Resistencia interna# :;89 <

$alculando la resistencia multiplicadora


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$omo no se consiguió la resistencia con el valor necesario se tomo tres resistencias de cerámica de valores# y se las combina dos en paralelo y una en serie con las otras dos

1a resistencia que conseguimos ,inalmente es# ==9 < +ntonces nos aumentaría la escala hasta#

+ntonces hallamos el coe,iciente de conversión dividimos el volta"e que deseamos alcanar entre el volta"e que actualmente mide el instrumento


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>

Ahora pasamos a probar el circuito ampli,icador de escala Armamos el siguiente circuito# con un autotrans,ormador para generar el volta"e a medir#

+l circuito ampli,icador de escala tiene que estar en serie con el voltímetro.


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Al ,inal obtuvimos el siguiente cuadro de datos ?+*'*A

*+1

?+*'*A

?+*'*A

+RR@R

+RR@R

0@1/'?+/R@

?71/'P1'$A*

R+A1

A2S@17/

R+1A/'

0

A P@R - (0

@ (0

0@ 



;B

BC.

B:C

;.

:.9:C

B

9>.8

:DD.;

:8:

:.;

:.==

:

:>

CD8.8

CCC

B.8

C.=CB

(0

Ahora trataremos de ampliar el rango de un amperímetro con las siguientes características# b Amperímetro +scala inicial# B89 mA +scala ,inal# D99 mA Resistencia interna# B <

$alculando la resistencia shunt necesaria


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$omo no se consiguió la resistencia con el valor necesario se tomo tres resistencias de cerámica de valores# 8 < !:.: < ! 9.BB

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1a resistencia que obtuvimos ,inalmente es# =.: < +sto nos aumentaría la escala hasta#

+ntonces hallamos el coe,iciente de conversión dividimos la intensidad que deseamos alcanar entre la intensidad que actualmente mide el instrumento LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS I

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Ahora pasamos a probar el circuito ampli,icador de escala Armamos el siguiente circuito# se conecta un autotrans,ormador para entregar la corriente a medir. +l circuito ampli,icador de escala debe quedar en paralelo con el amperímetro


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Al ,inal obtuvimos los siguientes resultados ?+*'*A

?+*'*A

?+*'*A

+RR@R

+RR@R

A?P+R'?+/R

?71/'P1'$A*

R+A1

A2S@17/

R+1A/'

 B

@ mA C: B9

A P@R - mA :C>.;;= C>.D

mA :C= C>

@ mA .= 9.D

0@  9.8; 9.BB

:

B:=

8=B.

8=9

B.

9.:DB

V.

*+1

OBSERVACIONES:

•

1a escala que se quiere ampliar no podrá ser la que realmente se quiere ya que el valor de las resistencias vienen ya de ,ábrica por lo que se tendrá que traba"ar en base a esas y nos dará un valor cercano

VI.

CONCLUSIONES :

•

Para ampliar la escala del voltímetro se conecta resistencias en serie con este instrumento de medición! la resistencia va a hacer que la mayor caída de tensión ocurra en esa resistencia y una cantidad mucho menor lo haga en el voltímetro.

•

Para ampliar la escala del amperímetro se conecta una resistencia en paralelo con el amperímetro! con esto lo que conseguiremos será que casi toda la corriente se desvíe por esta resistencia y sólo una pequeEa parte por el amperímetro

•

*ado que la medida de las resistencias vienen ya establecidas! el cálculo se hará a partir de las que están en el mercado y por lo tanto la resistencia que se obtendrá será cercana a la que se quiere obtener


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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA VII.

SUGERENCIAS: $uando se esté probando el circuito aplicándole corriente tener cuidado

•

de no tocarlo ya que podrían ser nocivas para las personas $uando se esté midiendo con el instrumento de medición tratar de estar

•

bien posicionado para así no caer en error de paralela"e

VIII.

BIBLIOGRAFIA: •

http#FFeducativa.catedu.esFCC;99D8FaulaFarchivosFrepositorioFF:999F:9 =DFhtmlFBBGampliacinGdeGescalaGmedianteGresistencia.html

•

http#FFeducativa.catedu.esFCC;99D8FaulaFarchivosFrepositorioFF:999F:9 =DFhtmlFBGampliacinGdeGescalaGmedianteGresistenciaGenGparalelo. html


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Ampliacion Del Rango de Un Amperimetro

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