UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, Decana de de A méri méri ca
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRÓNICA
PROFESOR: PAREDES PEÑAFIEL RENATO
ALUMNO:
CÓDIGO:
ABREGO CÁCERES MATIAS
16190174
RIVAS MENDOZA MANUEL ALEXANDER
16190142
ALARCÓN PALOMINO MARY MARY JHANIRA
16190175
FACULTAD: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
CURSO: CIRCUITOS ELECTRONICOS I
TEMA: USO DE INSTRMUENTOS DE MEDICIÓN TIPO DE INFORME: FINAL AÑO: 2017
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I I. OBJETIVOS: .Entrenar al alumno en el manejo adecuado del multímetro y el osciloscopio, así como el conocimiento de sus especificaciones técnicas. II. MATERIALES Y MÉTODOS: .Generador de señales:
.Osciloscopio:
.Fuente de poder DC:
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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
.Multímetro:
III. PROCEDIMIENTO: 1. Implementar el circuito de la figura 1.1. a. Colocando el voltímetro en la escala adecuada, observar y medir la tensión en R2. Luego cambie a una escala mayor y menor respectivamente, medir nuevamente la tensión en R2 y registrar los valores hallados en la tabla 1.1. b. Medir la intensidad de corriente del circuito, instale el miliamperímetro seleccionando la escala adecuada.
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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
Por ley de Ohm:
=
.
10v=I. (1,22).103 I=8,19 m A VR2=8,19V
A.
VR2 medido
Adecuada 32 8,23v
VR2 teórico
8,19v
Escala
Menor 3,2 Mayor a la escala Mayor a la escala
B. ITEÓRICA: 8,19 m A
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IMEDIDA: 8,41 m A
Mayor 1000 8,5v 8,19v
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
2. Implementar el circuito de la figura 1.2
Por ley de Ohm:
=
.
10v=I. (1,033).106 I=9,68 u A VR2=9,68V A.
VR2 medido
Adecuada 32 9,64v
VR2 teórico
9,681v
Escala
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Menor 3,2 Mayor a la escala 9,681v
Mayor 1000 10v 9,631v
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I
ITEÓRICA: 9,68 u A
IMEDIDA: 9,6 u A
B. Interpretación: Como se puede observar en la tabla se puede observar que mientras más grande sea la escala del multímetro su resistencia interna será mayor y debido a esto no altera al circuito al realizar la medición del voltaje, sin embargo no nos da valores precisos por lo que es necesario utilizar una escala adecuada para tener los datos más precisos además de que si lo ponemos a una escala inferior el equipo se podría dañar debido a la poca resistencia interna que obtiene por eso se recalca usar una escala adecuada la cual se elegirá después de haber hecho un previo análisis teórico del circuito.
3. Implementar el esquema de la figura 1.3.
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a. Colocando el control de disparo del osciloscopio en INT, obtener una señal de distorsión y medir sus características (Vp, Vpp, V rms, f, T). VP 3,59 v
VPP 7,19 v
Vrms 2,50 v
4. Implementar el esquema de la figura 1.4
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f 1,63 kHz
T 0,6 ms
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a. Observar y medir la forma de onda total en el osciloscopio b. Sin alterar el circuito y utilizando la llave de control adecuada, observar y medir la corriente alterna pura. c. Proponer un esquema de medición a fin de utilizar el control de la fuente de disparo EXT del osciloscopio, explicando previamente el procedimiento seguir. Sin la fuente:
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Con la fuente:
Como se puede apreciar al colocar la fuente de corriente continua nuestra señal se mueve o desvía un poco su referencia, esto se debe a que nuestra referencia era 0 V y con la fuente cambio a 5V.
IV. CUESTIONARIO: 1. Presentar las tablas con los datos experimentales obtenidos durante todo el proceso y comparar con los datos obtenidos teóricamente. Obtenga conclusiones acerca de los resultados. TABLA 1:
VR2 medido
Adecuada 32 8,23v
VR2 teórico
8,19v
Escala
ITEÓRICA: 8,19 m A
Menor 3,2 Mayor a la escala Mayor a la escala
Mayor 1000 8,5v 8,19v
IMEDIDA: 8,41 m A TABLA 2:
Escala FIEEPágina 9
Adecuada 32
Menor 3,2
Mayor 1000
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I VR2 medido
9,64v
VR2 teórico
9,681v
ITEÓRICA: 9,68 u A
Mayor a la escala 9,681v
10v 9,631v
IMEDIDA: 9,6 u A
Como se puede observar los datos experimentales de las tensiones son parecidos a los datos teóricos lo que significa que el efecto de carga del circuito fue mínimo durante la medición que se realizó. Lo mismo ocurre con los valores de la intensidad con lo cual podemos validar la ley de Ohm debido a que experimentalmente se ha comprobado la relación entre la corriente, la tensión y la resistencia utilizada en el circuito.
2. Explicar el efecto de carga del multímetro al realizar sus mediciones. Relacionar y verificar el error porcentual. El efecto de carga se da porque los equipos utilizados para lograr medir necesitan tomar una pequeña muestra del circuito para poder dar los valores; estas alteraciones que genera el efecto de carga se relacionan con su sensibilidad del instrumento mediante la siguiente relación: Para el voltímetro:
=
.
Dónde: R: resistencia interna del equipo de medición. S: Es la sensibilidad del equipo la cual tiene unidades ( Ω/v) E: Es la escala en que se pone el instrumento de medición.
Para el Amperímetro:
=
.
Dónde: R: resistencia interna del equipo de medición. S: Es la sensibilidad del equipo la cual tiene unidades ( Ω/A) E: Es la escala en que se pone el instrumento de medición. FIEEPágina 10
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I Cálculos de errores porcentuales: Para la tabla 1:
Error porcentual de la tensión:
%
−
=
%
8,19−8, 23
=
8,19
100%.
100%.
E%=0,48%
Error porcentual de la corriente: %
−
=
%
8,19−8,41
=
8,19
100%.
100%.
E%=2,68% Para la tabla 2:
Error porcentual de la tensión: %
−
=
%
9,68−9,64
=
9,68
100%.
100%.
E%=0,41%
Error porcentual de la corriente: %
−
=
%
9,68−9,6
=
9,68
100%.
100%.
E%=0,82%
3. En referencia a los datos obtenidos por el osciloscopio calcule el valor eficaz y compárelos con los del multímetro.
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INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I Canal
Forma de onda Sinusoidal
Ch1
Amplitud
Periodo
Nivel
5.04
2ms
0.2
Voltaje A.C 2.52
Multímetro A.C 1.575
Los datos obtenidos con el multímetro son: Vef=2.5v Vef (os)=2.73v Existe mayor valor en el osciloscopio debido al efecto de carga aquí es menor que en el voltímetro A.C.
4. Hacer un comentario final sobre la experiencia realizada, indicando las dificultades encontradas así como los resultados que a su juicio sean de mayor interés. ● La experiencia fue muy útil ya que se pudo comprobar los resultados
que se obtuvieron teóricamente, verificando que se presenta un error porcentual en varias ocasiones mínimas, las cuales se puede tomar de aceptar por ser de muy poco valor. ● Los inconvenientes que se nos presentaron en la realización de este
experimento fue corroborar la continuidad de las puntas de prueba ya que al calibrar el generador con el osciloscopio se notaba demasiado ruido por lo que la imagen presentaba perturbaciones. FIEEPágina 12
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I ● Otras de las dificultades fue la mala conexión de algunos componentes
para lo cual el profesor nos ayudó a solucionar el problema, también se nos presentó un problema con la falta de instrumentación, sin embargo esto no fue impedimento para realizar las pruebas, solo tomo un poco más de tiempo, la variación de las resistencias reales de las teóricas que necesitábamos fue en algunos casos muy grande, sin embargo los resultados estuvieron dentro de los limites. ● También se pudo observar la acción de carga de los instrumentos que
usamos, lo cual nos permite tener un mayor conocimiento sobre los efectos de variación que pueden darle los instrumentos a un circuito dado. V.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: El multímetro digital tiene mayor precisión por ser de más fácil lectura. ❖ El medidor con la mayor sensibilidad en ohms/volt dará la lectura más confiable en términos del error posible de carga. ❖ El osciloscopio es un instrumento de medida, y por tanto, cualquier manipulación que se haga en los controles del mismo no afecta a la señal. Sin embargo, las modificaciones que se hagan en el generador sí afectan a la señal. ❖ Tener en cuenta el efecto de carga debido a la resistencia interna del voltímetro para explicar el por qué varia el valor del voltaje a diferentes escalas. ❖ Calibrar bien los instrumentos antes de usarlos, para evitar errores en las medidas. ❖ Siempre que nos sea posible, es conveniente que repitamos cada medición tres veces, ya que si algún resultado difiere mucho de los otros dos podemos analizar las causas y descartarlo. ❖
VI. BIBLIOGRAFIA: ✓
CIRCUITOS ELECTRICOS Dorf-Svoboda, 5 edición, Alfaomega grupo editor, México, 2003. ✓ TEORIA DE CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS ELECTRONICOS BoylestadNashelsky, 8 edicion, Pearson educación, Mexico, 2003. ✓ http://www.fortunecity.es/felices/barcelona/146/3ds/tutores/leyesbasicas.htm ✓ http://www.unicrom.com/Tut_resistencia_interna.asp ✓ http://www.sapiensman.com/electrotecnia/problemas10.htm ta
va
FIEEPágina 13
INFORME FINAL DE CIRCUITOS ELECTRONICOS I ✓
http://copernico.escuelaing.edu.co/ceciba/dep_cnaturales/upload/file/Labora torios/FISE/ Aparatos%20de%20Medicion.pdf
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