UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Informe Final N°3 Laboratorio N°3 Resistencias
Tema: Resistencias
Profesor: Celso Ysidro Gerónimo Huamán
Asignatura: Electrotecnia
Alumno: Vargas Maluquís, Eliezer Hugo
2017 – 2
Imágenes relacionadas al procedimiento: Tabla N°1: Fotografía 1.1. Resistencias usadas para la medición teórica y práctica.
Fotografía 1.2. Acercamiento a las 7 primeras resistencias.
Experiencia del potenciómetro: Fotografía 2.1. Medición entre los puntos a y b del potenciómetro de 10k ohmios.
Fotografía 2.2. ¼ del recorrido entre a y b, equivalente a Rax.
Fotografía 2.3. ½ del recorrido entre a y b, equivalente a Rax.
Fotografía 2.4. ¾ del recorrido entre a y b, equivalente a Rax.
Experiencia con elementos asociados: Fotografía 3.1. Resistencias en serie en una protoboard.
Fotografía 3.2. Resistencias en paralelo en una protoboard.
Procedimiento: 1. Tabla N°1
Color 1ro 2do 3ro 4to 5to Toler ancia Pote ncia( W) Valor codifi cado (nomi nal) en ohms Valor medi o (real) en ohms Tipo de resist encia por su comp osició n Tipo de resist encia por su const rucci ón
1 Rojo Viole ta Dora do
2 Marr ón Negr o Rojo
3 Nara nja Nara nja Marr ón
Resistencias fijas 4 5 6 7 Rojo Marr Azul Azul ón Rojo Negr Gris Gris o Marr Nara Marr Nara ón nja ón nja
8 Marr ón Negr o Dora do
9 Azul
Dora do
10 Amar illo Viole ta Dora do
Gris
s el b ai r a v s ia c n et si s
Dora do ±5%
Dora do ±5%
Dora do ±5%
Dora do ±5%
Dora do ±5%
Dora do ±5%
Dora do ±5%
Dora do ±5%
Dora do ±5%
Dora do ±5%
<2w
<2w
<2w
<2w
<2w
<2w
<2w
<2w
<2w
<2w
P 1
P 2
27x0 .1
10x1 00
33x1 0
22x1 0
10x1 000
68x1 0
68x1 000
10x0 .1
68x0 .1
47x0 .1
5k
1 0 k
2,7
993
325
218
9820
675
6660 0
1.1
6.8
4.9
5. 1 23 1 k k
Pelíc ula de carb ón
Pelíc ula de carb ón
Pelíc ula de carb ón
Pelíc ula de carb ón
Pelíc ula de carb ón
Pelíc ula de carb ón
Pelíc ula de carb ón
Pelíc ula de carb ón
Pelíc ula de carb ón
Pelíc ula de carb ón
Resi Resi Resi Resi Resi Resi Resi Resi Resi Resi stenc stenc stenc stenc stenc stenc stenc stenc stenc stenc ia fija ia fija ia fija ia fija ia fija ia fija ia fija ia fija ia fija ia fija
e R
2. Caja de décadas, tabla N°2: Valor teórico (en ohms) 150 470 936 10890 56750 65567
Década x10k
x1k
x100
x10
x1
0 0 0 1 5 6
0 0 0 0 6 5
1 4 9 8 7 5
5 7 3 9 5 6
0 0 6 0 0 7
Valor práctico (en ohms) 192 477 1004 10910 56800 65700
3. Potenciómetro, cálculos y mediciones: a. Conectando el ohmímetro entre los puntos a y b del potenciómetro se obtiene 11k Ω b. La ecuación para la resistencia en un potenciómetro es: Rax+Rxb= Rab Se midieron 2 valores para Rax y con cálculos nos piden hallar Rxb: Rax(1)= 2.29k Ω; 2.29k Ω= 11k Ω – Rxb(1); Rxb(1)= (11- 2.29)k Ω; Rxb(1)= 7.71k Ω Rax(2)= 5.23k Ω; 5.23k Ω= 11k Ω – Rxb(2); Rxb(2)= (11- 5.23)k Ω; Rxb(2)= 5.77k Ω
c. Se midió la resistencia entre a y x, según lo pedido por la guía: Tabla 3.1 Fracción del recorrido entre a y b 1/4Rab 1/2Rab 3/4Rab
Valor de resistencia entre a y x 2.29k Ω 5.23k Ω 8.3k Ω
Se anota que la resistencia asociada a Rax va aumentando a medida que aumenta el recorrido. d. Si Se cortocircuita Rxb, la resistencia Rax se convierte en Rab, puesto que no existe ninguna otra resistencia en serie, lo cual no pasaría si Rxb tuviera al menos un valor mínimo.
4. Resistencia de elementos asociados: a. Tenemos los valores de las resistencias y nos piden conectarlas en serie, para lo cual nos apoyaremos en una protoboard. Tabla 4.1 Resistencias R1 R2 R3
Código de colores Rojo, rojo, negro y dorado Naranja, naranja, marrón y dorado Marrón, negro, rojo y dorado
Valor teórico 22x1 33x10 10x100
b. Luego nos piden conectarlas en serie, se muestra los puntos a y b en la tabla siguiente: Tabla 4.2 Resistencia
R1
R2
R3
Valor teórico Valor práctico
22 21,8
330 320
1000 991
Req en serie 1352 1334
Req en paralelo 20.208 20
Cuestionario: 1. Determine el valor de las resistencias cuyos códigos de colores son los siguientes: a. Rojo, verde, amarillo, dorado. 25x10000 ± 5%= 250000 ± 12500
b. Amarillo, violeta, anaranjado, oro, marrón 473x0.1 ± 1%= 47.3 ± 0.473
2. ¿Cómo se representaría mediante el código de colores las siguientes resistencias? a. 856k Ω al 5% Gris, verde, azul, naranja, dorado. b. 23.4 al 1% Rojo, naranja, amarillo, dorado, marrón
3. ¿Podrá usted utilizar resistencias de alambre en sistemas de alta frecuencia? ¿Por qué? Resistencias de carbón Hay dos tipos de resistencias fijas de carbón, las aglomeradas y las de capa o película. En las aglomeradas, el elemento resistivo es una masa homogénea de carbón, mezclada con un elemento aglutinante y fuertemente prensada en forma cilíndrica. Los terminales se insertan en la masa resistiva y el conjunto se recubre con una resina aislante de alta disipación térmica. Existe otro método de fabricación de las resistencias de carbón que consiste en recubrir un tubo o cilindro de porcelana con una capa o película de carbón, o haciendo una ranura en espiral sobre la porcelana y recubriéndola luego con la 250 KΩ ±5% 47.3 Ω ±1% película de carbón, quedando parecida a una bobina.
Estas son las resistencias de bajo voltaje como las de 1/8, 1/4, 1/3, 1/2, 1 y 2 vatios.
Resistencias de alambre Se construyen con un alambre de aleación de níquel y cromo u otro material con características eléctricas similares. El alambre se enrolla sobre un soporte aislante de cerámica y luego se recubre con una capa de esmalte vítreo, con el fin de proteger el alambre y la resistencia contra golpes y corrosión. Son resistencias hechas para soportar altas temperaturas sin que se altere su valor. Por tanto, corresponden a los voltajes altos como 5, 10, 20, 50 y más vatios. Entonces: De estos dos tipos de resistencias las resistencias de mayor valor van a ser la de mayor voltaje puesto que van a disipar mayor calor, para los sistemas de alta frecuencia el voltaje es alto como por ejemplo en un amplificador lo cual hace que se necesite una mayor resistencia y estas se dan en las resistencias de alambre.
4. Describir el funcionamiento de la caja de resistencias y mostrar su circuito equivalente. Las cajas de décadas de resistencias están construidas en una caja metálica. Son utilizadas en la comprobación y calibración. La función principal de estas décadas es crear una resistencia o capacitancia de un valor específico utilizando en combinación con un interruptor rotatorio en la caja de décadas. Su circuito equivalente viene a ser la suma en serie de todos los valores asignados al rotar cada uno de sus interruptores rotatorios.
5. ¿Qué es un multímetro? ¿Cómo se usa para medir resistencias? El amperímetro, el voltímetro, y el ohmímetro utilizan el galvanómetro D’Arsonval. La diferencia entre los 3 es el circuito utilizado con el movimiento
básico. Es por lo tanto obvio que se puede diseñar un instrumento para realizar las tres funciones de medición; este dispositivo, tiene un interruptor de función que selecciona el circuito apropiado al galvanómetro D’Arsonval y es llamado
comúnmente multímetro o a veces también denominado polímetro o téster.
El uso para medir una resistencia con el multímetro: Se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (ohmios). Revisar que los cables rojo y negro estén conectados correctamente. Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no tenemos idea de que magnitud de la resistencia que vamos a medir, escoger la escala más grande). Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro escoge la escala automáticamente. Para medir una resistencia con el multímetro, éste tiene que ubicarse con las puntas en los extremos del elemento a medir (en paralelo) y se obtiene la lectura en la pantalla. Lo ideal es que el elemento a medir (una resistencia en este caso) no esté
alimentado por ninguna fuente de poder (V). El ohmímetro hace circular una corriente I por la resistencia para poder obtener el valor de la ésta.
6. ¿Cuáles son los tipos de potenciómetros que existen? Explicar cada uno de ellos. Según su aplicación se distinguen en:
Potenciómetros de mando Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio. Tipos de potenciómetros de mando
Potenciómetros rotatorios Se controlan girando su eje. Son los más habituales pues son de larga duración y ocupan poco espacio. Potenciómetros deslizantes La pista resistiva es recta, de modo que el recorrido del cursor también lo es. Han estado de moda hace unos años y se usa, sobre todo, en ecualizadores gráficos, pues la posición de sus cursores representa la respuesta del ecualizador. Son más frágiles que los rotatorios y ocupan más espacio. Además suelen ser más sensibles al polvo. Potenciómetros múltiples Son varios potenciómetros con sus ejes coaxiales, de modo que ocupan muy poco espacio. Se utilizaban en instrumentación, autorradios, etc.
Potenciómetros de ajuste Controlan parámetros preajustados, normalmente en fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen se accesibles desde el
exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.
Según la ley de variación de la resistencia R = ρ(θ):
Potenciómetros lineales La resistencia es proporcional al ángulo de giro.
Logarítmicos La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro.
Sinusoidales La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros sinusoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no. En los potenciómetros impresos la ley de resistencia se consigue variando la anchura de la pista resistiva, mientras que en los bobinados se ajusta la curva a tramos, con hilos de distinto grosor.
Potenciómetros multivuelta Para un ajuste fino de la resistencia existen potenciómetros multivuelta, en los que el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador, de modo que para completar el recorrido necesita varias vueltas del órgano de mando.
7. Entre puente y un ohmímetro, ¿cuál de los dos instrumentos escogería para medir resistencias con mayor exactitud? De preferencia es recomendable usar el ohmímetro ya que da una medida más exacta, pues para medir la resistencia con este instrumento se tiene que retirar la resistencia fuera del circuito esto para que los otros componentes no influyan así se obtiene una medida más exacta.
Ohmímetro: Es un arreglo de los circuitos del Voltímetro y del Amperímetro, pero con una batería y una resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtendremos el cero en la escala. Generalmente, estos instrumentos se venden en forma de Multímetro el cual es la combinación del amperímetro, el voltímetro y el Ohmímetro juntos. Los que se venden solos son llamados medidores de aislamiento de resistencia y poseen una escala bastante amplia. Uso del Ohmímetro: La resistencia a medir no debe estar conectada a ninguna fuente de tensión o a ningún otro elemento del circuito, pues causan mediciones inexactas. Se debe ajustar a cero para evitar mediciones erráticas gracias a la falta de carga de la batería. En este caso, se debería de cambiar la misma.
Al terminar de usarlo, es más seguro quitar la batería que dejarla, pues al dejar encendido el instrumento, la batería se puede descargar totalmente.
Utilidad del Ohmímetro: Su principal función consiste en conocer el valor Óhmico de una resistencia desconocida y de esta forma, medir la continuidad de un conductor, y por supuesto detectar averías en circuitos desconocidos dentro los equipos. Conclusiones:
Como en cualquier componente electrónico, el valor teórico no siempre es igual al valor práctico. Sin embargo, las variaciones están siempre dentro de un rango de error. Si se quiere una medición mucho más exacta, se debe recurrir a hallar los valores correspondientes a los componentes, experimentalmente y no solamente usar los valores teóricos. El multímetro resulta de bastante utilidad si se requiere hacer una medición rápida y exacta, puesto que manipular una caja de décadas, es algo más trabajoso. Además de que debido a la digitalización de los instrumentos, la caja de décadas está perdiendo uso. El potenciómetro puede actuar como una sola resistencia o como dos resistencias separadas por un punto que puede ajustarse (x), sin embargo, estas pueden utilizarse también en serie.
