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Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Escuela Profesional de Ingeniería Eléctrica Ciclo 2012-A

I. INTRODUCCION En esta práctica en el laboratorio de electricidad aprendimos a realizar mediciones directas con el multímetro (analógico y digital). Estudiamos el código de colores para comparar re sultados con la lectura de los instrumentos.

II. OBJETIVOS 

Desarrollar en los estudiantes, la habilidad necesaria en el uso y manejo de materiales, equipos e instrumentos utilizados para la realización de las prácticas.



Aprender la operación, uso y cuidados del multímetro como instrumento de medida.



Desarrollo de la habilidad para la medición directa de resiste ncias (R) y voltajes de corriente continua (VDC)y voltajes de corriente alterna (VAC)

III. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS 

Una fuente de alimentación regulable



Un multímetro analógico



Un multímetro digital



Un protoboard tipo regleta



Cuatro resistencias de diferentes valores



Dos resistencias de 10KΩ



Un transformador



Dos cables banana – cocodrilo

IV. FUNDAMENTO TEORICO

RESISTENCIAS Las resistencias o resistores son dispositivos que se usan en los circuitos eléctricos para limitar el paso de la corriente, las resistencias de uso en electrónica son llamadas "resistencias de carbón" y usan un código de colores como se ve a continuación para identificar el valor en ohmios de la resistencia en cuestión.

El sistema para usar este código de colores es el siguiente: La primera banda de la resistencia indica el primer dígito significativo, la segunda banda indica el segundo dígito significativo, la tercera banda indica el número de ceros que se deben añadir a

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los dos dígitos anteriores para saber el valor de la resistencia, en la cuarta banda se indica el rango de tolerancia entre el cual puede oscilar el valor real de la resistencia. Ejemplo:

Primer dígito: Amarillo = 4 Segundo dígito: Violeta = 7 Multiplicador: Rojo = 2 ceros Tolerancia: Dorado = 5 % Valor de la resistencia: 4700 W con un 5 % de tolerancia.

V. PROCEDIMIENTO 1. Utilizando el código de colores, determine el valor nominal de cada una de las 4 resistencias de diferentes valores proporcionadas y anote su valor y la tolerancia en la tabla I (no usar en esta tabla resistencia de 10KΩ). calcular la resistencia mínima y la resistencia máxima para cada resistencia. 2. Prepare el multímetro analógico para su operac ión como ohmímetro, girando el selector de rango a la posición adecuada para la medición de resistencias. Mida el valor (real) de cada resistencia, eligiendo cada vez, el rango más conveniente para la medición. Anote su lectura en la tabla I. 3. Repita las mediciones, utilizando esta vez el multímetro digital. Anote su lectura en la tabla I. 4. Determine el estado de la resistencia.

TABLA I SEGÚN CODIGO DE COLORES Banda 1

Banda 2

Banda 3

Banda 4

Valor de R

MEDICION CON MULTIMETRO T (%)

Analógico

Digital

Rmin

Rmax

Estado

R1 R2 R3



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R4

TABLA DEL CODIGO DE COLORES DE LAS RESISTENCIAS COLOR DE LA BANDA

1er NUMERO

2do NUMERO

MULTIPLICADOR

TOLERANCIA

Negro

-

0

10

0

-

Marrón

1

1

10

1

±1%

Rojo

2

2

10

2

±2%

Naranja

3

3

10

3

±3%

Amarillo

4

4

10

4

±4%

Verde

5

5

10

5

±0.5%

Azul

6

6

10

6

±0.25%

Violeta

7

7

10

7

±0.10%

Gris

8

8

10

8

±0.05%

Blanco

9

9

10

9

-

Dorado

-

-

10

-1

±5%

Plateado

-

-

10

-2

±10%

Incoloro

-

-

-

±20%

USO DEL MULTIMETRO COMO VOLTIMETRO DE CONTINUA (DC) 

Prepare el multímetro analógico para, medir voltaje de continua, girando el selector de rangos a la posición indicadas en la tabla II.



Arme el circuito de la figura adjunta. Verifique antes de conectar la fuente al circuito, que el voltaje de salida entre los terminales de la misma sea 9 voltios.



Mida el voltaje entre los puntos indicados en la tabla II. Anote sus lecturas.



Permute la posición de las puntas de prueba solo para una de las mediciones anteriores. Anote lo que observa.



Repita las mediciones anteriores utilizando el multímetro digital. No olvide permutar las puntas de prueba solo para una de las mediciones y anotar lo observado.



Tome nota de las diferencias en e l uso del multímetro digital comparado con el analógico



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TABLA II MULTIMETRO ANALOGICO

MULTIMETRO DIGITAL

VOLTAJE MEDIDO

RANGO 12V

RANGO 30V

RANGO 120V

V12

4,2V

4,2V

4,2V

4,57V

V23

4,2V

9,2V

4,2V

4,57V

V13

9V

9V

9,3V

9,14

USO DEL MULTIMETRO COMO VOLTIMETRO DE ALTERNA 

Prepare el multímetro analógico para operar c omo voltímetro de alterna (AC Volts Only) girando el selector de función como el selector de rangos a la posiciones indicadas en la tabla III.



Conecte el transformador e identifique los terminales de conex ión, tal como se muestra en la figura adjunta.



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Mida los voltajes en los diferentes terminales del transformador. Mantenga una de las puntas de prueba del multímetro en el terminal “0”



Utilizando los rangos indicados, y con el multímetro analógico, mida los voltajes en los diferentes terminales del transformador. Mantenga una de las puntas de prueba del multímetro en el terminal “0”. Anote sus lecturas en la tabla III.

TABLA III MULTIMETRO ANALOGICO

VOLTAJE NOMINAL

RANGO

RANGO

RANGO

MULTIMETRO DIGITAL

0 – 12 V

11 V

12.5 V

10.6 V

11.7 V

0 – 24 V

22 V

21.2 V

Fuera de rango

23.43 V



Permute la posición de las puntas de prueba solo para una de las mediciones anteriores. Anote lo que observa.



Repita las mediciones anteriores utilizando el multímetro digital. No olvide permutar las puntas de prueba solo para una de las mediciones y anotar lo observado.

VI. CUESTIONARIO 1. Describa el instrumento de DÁrsonval o de bobina móvil. Galvanómetro de bobina móvil. Este instrumento se usa principalmente para detectar, más bien que para medir, pequeñas diferencias de potencial, como con los instrumentos «nulos» descritos posteriormente en este capítulo. El galvanómetro de bobina móvil es esencialmente un milivoltímetro con el cer o a la mitad de su escala. En común con otros instrumentos con cero central, la bobina está normalmente alineada con los polos, desviándose el indice a la izquierda o a la derecha dependiendo del sentido de la corriente. Generalmente las divisiones de la escala son arbitrarias, como las de la balanza, sin que correspondan a ningún valor en particular de d.d.p. de corriente

2. Explique el principio de funcionamiento del multímetro analógico, como voltímetro, amperímetro y ohmímetro, basándose en el instrumento de DÁrsonval. El principio del multímetro está en el galvanómetro, un instrumento de precisión utilizado para la medida de corrientes eléctricas de pequeña intensidad. El galvanómetro se basa en el giro que experimenta una bobina situada entre los polos de un potente imán cuando es recorrida por una corriente eléctrica. Los efectos recíprocos imán-bobina producen un par de fuerzas electrodinámicas, que hace girar la bobina solidariamente con una aguja indicadora en un cuadrante: el desplazamiento producido es proporcional a la intensidad de la corriente que circula. El modelo descrito, de imán fijo y bobina móvil, es el más empleado para la fabricación de amperímetros y voltímetros. Hay también un modelo en e l que la bobina es fija y el imán, móvil y pendiente de un hilo, gira solidariamente con la aguja indicadora.



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3. esquematice un circuito donde se aprecie la conexión en forma correcta de un voltímetro y un amperímetro. Haga otro donde se aprecie la conexión en formas incorrectas.

Forma correcta

Forma incorrecta 4. Esquematice un circuito donde se aprecie la conexión en forma correcta de un ohmímetro. Haga otro donde aprecie las formas incorrectas.

Forma correcta



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Forma incorrecta 5. ¿Cuál es la diferencia entre un circuito activo y un circuito pasivo? Circuito activo es el cual en donde mencionado circuito está conectado a energía eléc trica o genera energía eléctrica, y el circuito pasivo es el cual en donde no transporta energía eléctrica ni tampoco la genera.

6. cuando una resistencia forma parte de un circuito activo y se quiere medir su valor ¿Qué debemos hacer en el circuito antes de realizar la medición? Antes de medir una resistencia que se encuentra instalada en un circuito activo se debe desconectar el flujo de corriente eléctrica y si es posible hacer descargar los condensadores adyacentes o circundantes a la resistencia, ya que la lectura del ohmímetro no será la misma debido al flujo eléctrico en el circuito.

7. una resistencia debe medir según el código de colores 2300 ohms, el cuarto color es dorado. Cuando se mide en el ohmímetro digital se obtiene 2400 ohms y cuando se mide en el ohmímetro analógico se obtiene 2480 ohms ¿en qué estado se encuentra la resistencia? Tenemos que la resistencia tiene 2300 ohms y el cuarto color es dorado que simboliza una tolerancia de ±5%, esto quiere decir que su tolerancia de esta resistencia es de ±115 ohms, entonces su rango estaría fluctuando entre 2 185 ohms y 2415 ohms entre e stos valores la resistencia estaría en buen estado. Al medir con el multímetro digital nos resultó en 2400 que un valor permisible de un buen estado pero estando muy cerca al límite del mal estado, y en el multímetro analógico da una lect ura de 2480 ohm lo que es un valor que esta fuera de rango de buen estado. Concluimos en que la resistencia estaría en mal estado.

8. según el código de colores una resistencia debe medir 33 ohms, pero al medirla con el ohmímetro mide 39ohms ¿Cuál debe ser el color que indique su tolerancia? Para que esta resistencia pueda estar en buen estado el color que daría la tolerancia correcta seria el INCOLORO ya es del ±20% y en esta resistencia seria ±6.6 ohms lo cual su



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rango de buen estado estaría en el intervalo no mayor de 39.6 ohms y no menor de 26.4 ohms.

9. Qué es el transformador y cuáles son sus partes constructivas? Es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético.Partes constructivas de un transformador:

- Pasa-tapas de entrada: conectan el bobinado primario del transformador con la re d eléctrica de entrada a la estación o subestación transformadora. - Pasa-tapas de salida: conectan el bobinado secundario del transformador con la red eléctrica de salida a la estación o subestación transformadora. - Cuba: es un depósito que contiene e l líquido refrigerante (aceite), y en el c ual se sumergen los bobinados y el núcleo metálico del transformador. - Depósito de expansión: sirve de cámara de expansión del aceite, ante las variaciones se volumen que sufre ésta debido a la temperatur a. - Indicador del nivel de aceite: permite observar desde el exterior el nivel de aceite del transformador. - Relé Bucholz: este relé de protección reacciona cuando ocurre una anomalía interna en el transformador, mandándole una señal de apertura a los dispositivos de protección. - Desecador: su misión es secar el aire que entra en el transformador como c onsecuencia de la disminución del nivel de aceite. - Termostato: mide la temperatura interna del t ransformador y emite alarmas en caso de que esta no sea la normal. - Regulador de tensión: permite adaptar la tensión del transformador para adaptarla a las necesidades del consumo. Esta acción solo es posible si el bobinado secundario está preparado para ello. - Placa de características: en ella se recogen las características más importantes del transformador, para que se pueda disponer de e llas en caso de que fuera necesar ia conocerlas. - Grifo de llenado: permite introducir líquido refrigerante e n la cuba del transformador. - Radiadores de refrigeración: su misión es disipar el calor que se pueda producir en las carcasas del transformador y evitar así que el aceite se caliente en exceso.

10.Se quiere verificar el voltaje de una batería de automóvil de 12VDC, con el m ultímetro analógico de su laboratorio: A) ¿en qué posición debe estar la perilla de ajuste de funciones? Se debe seleccionar la función de voltaje de corriente continua o directa VDC.

B) ¿en qué posición debe estar el selector de rangos para lograr la medición correcta? La posición del rango en el que podríamos poner el rango sería el de 12 V pero no sería el más adecuado porque podría tener más voltaje almacenado por lo tanto se le debería poner en el siguiente rango que sería el rango de 30V.

11. se desea verificar el voltaje de salida de un transformador de 220/36VAC, con el multímetro analógico de su laboratorio.



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A) ¿en qué posición debe estar la perilla de ajuste de funciones? Debe estar en posición de VAC y el Jack debe estar en el orificio de VAC.

B) ¿en qué posición debe estar el selector de rangos para lograr la medición correcta? El rango adecuado para lograr una medición correcta seria el rango de 120.

12. si un voltímetro tiene 3 rangos para medir voltaje: 30v, 40v y 60v pero una sola escala graduada de 0 a 12 sobre la que se tomará la lectura ¿cuál será el valor medido en los casos siguientes? A) la aguja señala 3 cuando el rango es 30v El valor real seria 7.5v ya que a cualquier valor tomado en este rango se le tiene que multiplicar por 2,5.

B) la aguja señala 6 cuando el rango es 40v. El valor real seria 20v ya que cualquier valor tomado en este rango se le tiene que multiplicar por 10/3 debido a la que la escala es de 0 a 12.

C) la aguja señala 5 ene l rango de 60v. Para este rango se le debe de multiplicar por 5 par a cualquier valor tomado en la escala de 0 a 12 entonces tendríamos una lectura real de 25v.

VII. CONCLUSIONES  El transformador es un dispositivo electrónico que aumenta o disminuye el voltaje e n un

circuito.  Cada combinación de colores de una resistencia indica un valor distinto.  El valor de la resistencia obtenido mediante el código de colores se aproxima mucho a su

valor real medido con el multímetro.

VIII. RECOMENDACIONES

IX.



Utilizar cuidadosamente los instrumentos del laboratorio para no dañarlos.



Consultar cualquier duda con el profesor a cargo.



No manipular imprudentemente el circuito para no sufrir una descarga eléc trica.

BIBLIOGRAFIA http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador http://www.monografias.com/trabajos63/transformadores/transformadores4.shtml http://es.scribd.com/doc/8244433/Galvanometro-d http://www.youtube.com/watch?v=Z2Uwej3JYVw Guía de la laboratorio de Electricidad y magnetismo



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