Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre” Vice -rectorado “
Luís Caballero Mejías Asignatura: Laboratorio de Física Sección: 10
Integrantes: Humberto Medina Exp. 2014103145 Alexander Cabrera Exp. 2013200019 Pérez Joseylis Exp: 2011203073
Caracas,06 de Junio de 2017
Introducción En este laboratorio se darán a conocer las diferentes funciones de un multímetro ya sea como voltímetro, óhmetro y amperímetro El multímetro es un aparato utilizado para medir los efectos que se producen al activar un circuito eléctrico con mayor exactitud que los medidores análogos. Por otra parte usaremos las resistencias eléctricas y sus códigos de colores para determinar el valor nominal de cada uno de los resistores y compararlos con el valor leído en el multímetro. Esta experiencia se clasifica en tres secciones relacionadas con las diferentes aplicaciones del multímetro para medir corriente, voltaje y resistencia; y cada uno de estas con sus respectivas reglas antes de efectuar la medición con el multímetro.
Objetivos Al concluir esta sección de laboratorio el estudiante debe estar en capacidad de: 1. Montar en una matriz de conexiones un circuito eléctrico con resistencias. 2. Calcular la resistencia equivalente, tanto teórica como práctica, de circuitos serie, paralelo, serio-paralelo, en delta y estrella. 3. Medir con el voltímetro diferencias de potencial en corriente directa. 4. Manipular una fuente de poder regulada. 5. Determinar el principio de conservación de la energía en un circuito de corriente continua.
Marco Teórico El montaje de circuitos eléctricos es una actividad fundamental para el desarrollo del laboratorio, el estudiante debe aprender a traducir un esquema circuital (dibujo donde se indica donde y como se conectan los componentes eléctricos de un circuito) y reproducirlo en todos los detalles en un panel de ensayo o matriz de conexiones. En tas práctica analizaremos algunos circuitos sencillos compuestos por una fuerte de corriente continua y resistencias. Para poner en movimiento cargas cargas eléctricas y mantenerlo, es necesario una fuente de energía. Existen muchos tipos de fuentes: pilas secas, baterías solares, generadores eléctricos. Estas fuentes de energía se caracterizan porque mantienen entre sus extremos una diferencia de potencial V, cuando se conecta una resistencia R entre esos extremos la corriente que círcula por R viene dada por la expresión: I=V/R. Normas de seguridad
Al realizar las prácticas de laboratorio se deben utilizar herramientas, equipos y elementos que están alimentados con energía eléctrica. Ciertas prácticas pueden presentar algunos riesgos para el operador de los equipos, por esto es necesario que siga las siguientes reglas de seguridad:
Planifique la labor a realizar, discuta con sus compañeros el procedimiento a seguir, si hay dudas consulte con el profesor. Retire del área de trabajo todas aquellas cosas (libros, maletines, carteras, etc.) que obstaculizan las tareas a realizar.
Coloque de manera ordenada las herramientas, equipos e instrumentos que ha de necesitar. Use las herramientas, equipos o instrumentos en forma correcta, si tiene dudas consulte al profesor o los manuales de operación. Obtenga la aprobación de su profesor antes de iniciar el trabajo, esto te ahorrara tiempo y le ayuda a evitar accidentes. Cuando tengo que modificar un circuito desconéctelo de la energía eléctrica. No distraiga al compañero que realiza una medición u opera en circuito. Si ocurre un accidente, desconecte inmediatamente la red o línea de energía.
Circuitos de Corriente Continua.
Un circuito consiste en cierto número de elementos unidos en puntos terminales, proporcionando por lo menos una trayectoria cerrada por la que puede fluir la carga. Se denomina circuitos de corriente continua (DC) porque la dirección de la corriente en cualquier parte del circuito no varía. Resistencias en Serie y en Paralelo.
Dos resistencias están en serie si tienen solo un punto en común que no esta conectado a un tercer elemento. Con frecuencia puede simplificarse el análisis de un circuito que tiene resistencia en serie sustituyendo éstas por una sola resistencia equivalente: Req= R1+R2+R3+… Reglas de Kirchhoff.
Cuando se analiza un circuito el problema se reduce a determinar en cada elemento del circuito, la corriente y el voltaje. Estas magnitudes se obtienen a partir de las reglas de Kirchhoff, las cuales se refieren a la conservación de la energía y la carga de un circuito: 1. La suma algébrica de los voltajes alrededor de un circuito cerrado (o trayectoria) es cero. 2. La suma algébrica de las corrientes que entran y salen de un nodo es cero. Medición de Voltaje en Corriente Continua.
Para medir voltaje utilizaremos el tester o multímetro, observando la siguiente regla: los voltímetros siempre se conectan en paralelo con el elemento donde vamos a medir el voltaje y colocamos el positivo del instrumento (cable de color
rojo) “viendo” hacia el positivo de la fuente de voltaje. Parte Experimental
Primera Figura. 1. Con el óhmetro determine la estructura de funcionamiento de la matriz de conexiones suministrada. Explique el resultado con un diagrama. a) Monte el circuito que se muestra en la fig. 1-A, las resistencias deben quedar alineadas como se muestra en la fig. 1-B. b) Calcule la Req del circuito, entre los puntos a-b, en forma teórica y práctica. c) Alimente el circuito entre los puntos a-b, con la fuente de poder calibrada en 5 volt. Mida la diferencia de potencial en cada uno de las resistencias y demuestre que se cumple la primera regla de Kirchhoff.
Segunda Figura. a) Monte el circuito como se muestra en la fig. 2-A, las resistencias deben quedar alineadas como se muestra en la fig. 2-B. b) Calcule la Req del circuito, entre los puntos a-b, en forma teórica y práctica. c) Alimente el circuito entre los puntos a-b, con la fuente de poder calibrada en 10 volt. d) Mida la diferencia de potencial en cada uno de las resistencias y demuestre que se cumple la primera regla de Kirchhoff.
Tercera Figura. a) Monte el circuito que se muestra en la fig. 3-A, las resistencias deben quedar alineadas como se muestra en la fig. 3-B. b) Calcule la Req del circuito, entre los puntos a-b, en forma teórica y práctica. c) Alimente el circuito entre los puntos a-b, con la fuente de poder calibrada en 10 volt. d) Mida la diferencia de potencial en cada uno de las resistencias y demuestre que se cumple la primera regla de Kirchhoff.
Resistencias
1. Naranja 3
Naranja 3
Marrón
10
Oro 5%
=330Ω 2.
Rojo 2
Marrón 1
Violeta 7
10
Oro 5%
=21x107 =21.00000000 Ω 3.
Marrón 1
Negro 0
Verde 5
10
Oro 5%
=10x105 =10.00000 Ω 4.
Marrón 1
Marrón 1
Marrón
10
Oro 5%
=110 Ω 5.
Gris 8
Rojo 2
=82x102 =82.00Ω
Rojo
Oro 2
10
5%
Conclusión En esta práctica se dieron a conocer las diferentes aplicaciones de un multímetro para medir la intensidad de corriente, voltaje y resistencias; así como las condiciones que hay que tener el circuito antes de utilizar el multímetro. Para que de esta manera no se cometan errores en la medición y obtener un resultado más confiable utilizando este aparato. Para esta práctica se utilizaron el multímetro como óhmetro, para conocer el valor de varias resistencias las cuales previamente habíamos leído su valor con la ayuda de la tabla de códigos de color para resistores, durante nuestros resultados pudimos observar que los valores muchos veces no eran iguales a los que decía el código, pero eran cercanos y esto nos lo indicaba la tolerancia de los resistores.
