RESUMEN En el siguiente laboratorio mediante el uso del multímetro, llevamos a cabo ciertas mediciones eléctricas en un circuito, estas mediciones fueron de corriente (I) y de voltaje (V). Para poder realizar estas medidas empleamos el uso de una caja de conexiones, resistencias, conectores o puentes, una fuente de poder y el ya mencionado multímetro.
OBJETIVOS
General: Reconocer y utilizar el multímetro digital para medir algunos componentes básicos de los circuitos eléctricos como fuentes de voltaje, corrientes y resistencias. Específicos:
Aplicar el código de colores para determinar valores de resistencias eléctricas. Realizar mediciones directas de resistencias con un multímetro. Analizar circuitos eléctricos simples. Realizar mediciones directas de voltajes y corrientes con un multímetro
MARCO TEORICO En general, en un circuito eléctrico se pueden realizar dos tipos de medidas eléctricas: medidas de corriente y de voltaje. Para realizar de manera correcta una medida eléctrica, no solo es necesario disponer de la instrumentación adecuada, sino también saber cómo esta debe ser colocada en el circuito bajo prueba, teniendo en cuenta la magnitud que deseamos caracterizar, y hacer una elección adecuada de la escala o rango medida, de forma que consigamos la mejor medida dentro del rango de fiabilidad del instrumento. Aspectos que hay que tener en cuenta en los procesos de corriente y voltaje con un multímetro: En las medidas de voltaje, el multímetro funciona como voltímetro y se coloca en paralelo con el elemento cuya diferencia de potencial entre los extremos eléctricos queremos conocer. En las medidas de corriente, el multímetro funciona como un amperímetro y se coloca en serie con elemento por el que circula la corriente que queremos medir. Es importante tener una idea aproximada del rango de medida en que se encuentra el valor de la magnitud que deseamos medir. Determinación de una resistencia utilizando el código de barras Las resistencias de potencia pequeña, menores de o,5w empleadas en circuitos eléctricos, van rotuladas con un código de bandas de colores. Los valores de la resistencia y la precisión se indican con un conjunto de bandas de colores sobre el cuerpo del elemento. Se lee de izquierda a derecha. La última banda indica la tolerancia. De las restantes res, la ultima es el multiplicador y las otras dos los dígitos. Color Negro Marrón Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Gris Blanco Oro Plata Sin color
Valor 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Multiplicador 1
Total % ±1 ±2
±0,5 ±0,25 ±0,1
0.1 0.01
±5 ±10 ±20
CT 200 100 50 15 25 10 5 1
Usos del multímetro. Es un instrumento digital de medida eléctrica con el que se puede medir:
Voltajes y corrientes en régimen estacionario, en continua o alterna Resistencias Capacidades Continuidad eléctrica Parámetros de transistores
PRIMERA PARTE A. Código de colores Colores de resistencias
Valor
Colores de resistencias
valor
Rojo-marrón-amarillo-oro
21x
±5%
Marrón-negro-marrón-oro
10x
±5%
Azul-verde-marrón-plata
65x
±10%
Rojo-naranja-verde-sin color
23x
±20%
Marrón-negro-oro-oro
10x
±5%
Rojo-rojo-verde-plata
22x
±10%
Marrón-marrón-naranja-oro
11x
±5%
Naranja-blanco-rojo-oro
39x
±5%
Verde-azul-amarillo-sin color
56x
±5%
Naranja-naranja-verde-plata
33x1±10%
Rojo-negro-oro-oro
20x
Verde-azul-marrón-sin color
56x
±20%
Naranja-naranja-naranja-oro
33x
Marrón-marrón-marrón-oro
11x
±5%
Marrón-rojo-oro-plata
12x
Rojo-marrón-marrón-plata
21x
±10%
Marrón-rojo-rojo-oro
12x
±5%
Rojo-rojo-marrón-oro
22x
±5%
Marrón-negro-rojo-oro
10x
±5%
Rojo-marrón-verde-plata
21x
±10%
±5% ±5% ±5%
B. Medición directa de la resistencia Resistor Escala de 2 MΩ Escala de 20 kΩ Escala de 2 kΩ Escala de 200Ω Valor resistencia
R1 0 MΩ 0,09 kΩ 0,098 kΩ 98,4Ω 98,4Ω
R2 0,032 MΩ 1 kΩ 1 kΩ 1Ω 32,0 MΩ
R3 0 MΩ 0 kΩ 0,009 kΩ 10,1Ω 10,1 Ω
C. Comparación de valores de resistencias
Colores Marrón-negro-marrón-rojo Naranja-naranja-marrónoro Marrón-negro-negro-oro
Valor teórico 10x10¹±5 33x10³±5 10x1±5
Valor medido 98,4Ω 32,0MΩ 10,1Ω
SEGUNDA PARTE Análisis: 1. Cuando usted ensaya el multímetro uniendo las puntas de prueba entre sí. ¿Qué lectura ofrece el instrumento cuando sus puntas están en contacto? R/ Si las puntas del multímetro están en contacto, esto quiere decir que se está generando un “corto circuito” internamente, lo cual nos lleva a deducir que el multímetro se encuentra en función de la resistencia por ende la lectura ofrecida es cero. 2. Cuál debe ser el criterio para escoger la escala más apropiada cuando se va a medir una resistencia? R/ cuando se va a medir una resistencia eléctrica se debe tener en cuenta que la escala de medición seleccionada este por encima del valor nominal de la misma. 3. Que ocurre cuando se mide continuidad y uno de los cables de medición esta roto? R/ si al momento de querer medir continuidad uno de los cables de medición está roto, el circuito estará abierto, por lo cual no podrá presenciarse continuidad. 4. Los seres humanos tienen resistencia eléctrica? Explique. R/ todo cuerpo posee resistencia eléctrica. El cuerpo humano posee resistencia eléctrica y ésta es dependiente del nivel de humedad que presente. Nuestro cuerpo está constituido por electrones los cuales hacen conexión con la intensidad de corriente sirviendo como conductor. 5. Que puede concluir de los valores de los valores de voltaje V1 y V2 comparados con Veq de la tabla 3? R/ lo que podemos concluir al notar que la sumatoria del voltaje V1 y el voltaje V2 es igual al voltaje equivalente, es que las diferencias de potencial que recaen en elementos conectados en serie se distribuye de manera proporcional entre cada uno de los elementos, de acuerdo a sus propiedades. 6. La corriente 1 que circula por un circuito depende del voltaje aplicado? R/ la corriente que transcurre por nuestro circuito, es directamente proporcional al voltaje aplicado y esto se puede comprobar al analizar la ley de OHM, la cual nos dice que la intensidad de corriente I es igual al voltaje aplicado V fraccionado en el valor de la resistencia eléctrica en cuestión R. donde R vendría siendo la constante, por ende I dependiente de V. es decir, si nuestro voltaje aplicado se incrementa, nuestra intensidad de corriente también lo hará, y viceversa.
7. Cuál debe ser el criterio para escoger la escala más apropiada cuando se va a medir un voltaje o una intensidad de corriente. R/ en el momento de elegir o determinar la escala apropiada para medir voltaje o intensidad de corriente, debemos ubicar primero el multímetro en la dimensión en cuestión, luego tenemos en cuenta que para la medición vamos a tomar una escala por encima de la que se tiene pero no muy alta, porque si tomamos una escala menor o demasiado alta no vamos a obtener un resultado razonable con el dato inicial. 8. Cuál es el fundamento por el cual para medir una corriente debe colocarse el amperímetro en serie con el elemento en cuestión? R/ los amperímetros deben tener una resistencia interna muy pequeña, esa resistencia se llama shunt y se dimensiona para que su valor interfiera lo menos posible en el circuito. Se conecta en serie debido a que de esta manera todos los elementos del circuito presencian la misma intensidad de corriente. 9. Por qué debe colocarse el voltímetro en paralelo con el elemento de referencia para medir una diferencia de potencial? R/ cuando elementos de un mismo circuito comparten sus mismos nodos, es decir, se encuentran en conexión paralelo, comparten la misma diferencia de potencial, por esta razón al querer medir voltajes se debe conectar el voltímetro de manera paralela. 10. En un gráfico indique como se deben conectar dos medidores para medir simultáneamente la corriente y el voltaje en el circuito de la figura 4. R/
Tabla 3.medida de V en la resistencia R1 Circuito figura 4 Escala max de 1000V Escala de 200V Escala de 20 V Escala de 2 V
V O,11 11,8 11,86 1
Tabla 4. Medida de V en resistencia Circuito figura 5. Voltaje en R1=V1 Voltaje en R2=V2 V equivalente=Veq V1+V2=
V 4,95 6,95 11,86 11,93
Tabla 5. Medida de corriente Circuito figura 6 Escala máxima de 20 A Escala de 200 Ma
1 0,01 12,1
Tabla 6. Medida de corriente Circuito figura 7 Configuración izquierda Configuración centro Configuración derecha
1 10,5 10,3 10,5
LABORATORIO 1. MEDICIONES ELECTRICAS
ING. JHON JAIRO SOLARTE FISCA II
KAREN YULIETH OSPINO CARRASCAL (1650333) HAROLD BARRIENTOS JAIMES (1650349) MARCELA CHARAT (1630391)
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER INGENIERIA AMBIENTAL 2013
CONCLUSIONES
Mediante el presente laboratorio hemos experimentado con el multímetro, de lo que nos permite medir y como debemos usarlo. También hemos podido aprender sobre el código de colores de las resistencias, los cuales nos permite identificar el valor de los resistores. En un circuito eléctrico en serie podemos notar que aunque la intensidad de corriente se conserva en cada uno de sus elementos, el voltaje no cumple con esa propiedad, distribuyéndose en los elementos pasivos encontrados en el circuito, de acuerdo a sus propiedades resistivas.
