Informe de Laboratorio No. 1 Física-Electrónica Magnetismo – Ley de Faraday – Corriente Eléctrica – Mediciones Mediciones Carlos Alberto Cruz Código 79973058 Teléfono Teléfono 3112079146 a rruz!"g#ail$o# %ul& 'ileide (lano Código 52919497 Teléfono 31311111 &uli"g#ail$o# )ossana Código 46383168 Teléfono Teléfono 317433 rosa#e"g#ail$o# *aola A#ado Código 1103712413 Teléfono 31311111 adri"g#ail$o#
bstract T+e !resent re!ort is t+e one!tual fra#e and s+o,s t+e results and t+e anal&sis of t+ese during t+e first !+&sis laborator& eletronis- ,+i+ ,ere onduted in t+e first four our !ra !rati tie ess 'agn 'agnet etis is##- .a, of /ara /arada da& &- and and #easure #easure#ent #entss of eletr eletria iall urrents urrents flo, flo,-- olta oltage ge and resistane$
!es"men n el !resente infor#e se en#arar la !arte one!tual & se #ostrarn los resultados obtenidos & el anlisis de estosdurante durante el !ri#er !ri#er labora laborator torio io de fsi fsiaa elet eletrón rónia ia-- en dond dondee se reali realizar zaron on las las uatr uatros os !ri#e !ri#era rass !rt !rti ias as 'agneti 'agnetis#o s#o-- .e& .e& de /arada& /arada&-- Corrien Corrientes tes létr létria iass & 'ediiones de orriente- oltae & resistenia$
1. Introd"cción Introd"cción .os fenó#enos #agnétios se onoen desde +ae !or lo #enos 2800 aos- a !artir de la obseraión de los antiguos griegos en el ao 800 a$ C$ de ue iertos frag#entos de #ineral #ineral en estado estado natural natural se atraan atraan entre entre s & atraan atraan ta#bién a !eueos trozos de un #etal- el +ierro- !ero no a otros #etales o#o el oro & la !lata$ i+o #ineral se enontró en 'agnesia- +o& 'anisa- en el oeste de Turua+o& el #aterial es onoido o#o #agnetita & no es otra osa #s ue /e34 estos frag#entos eran ee#!los de lo ue a+ora onoe#os o#o i#anes !er#anentes$
industri industriaa- en el +ogar+ogar- en nuestr nuestro o traba trabaoo- et$ et$ n este este trabao se darn ern estos te#as$
#. $esarrollo de %r&cticas #.1. Magnetismo.
'ateriales utilizados$ >uego de i#anes$ .i#adura de +ierro$ l #agnetis#o es un fenó#eno !or el ue los #ateriales eeren fuerzas de atraión o re!ulsión a otros #ateriales$ ?a& ?a& alguno algunoss #aterial #ateriales es ono onoido idoss ue +an !resen !resentad tado o !ro!iedades #agnétias detetables detetables fil#ente o#o el nuel- +ierro & sus aleaiones ue o#
Todos los i#anes- sin i#!ortar su for#a tienen dos !oloslla#ados !olo norte o !olo : & !olo sur o !olo ;- los !olos reibieron sus no#bres debido al o#!orta#iento de un i#n en la !resenia del a#!o #agnétio de la Tierra- el !olo norte del i#n tiende a a!untar al *olo :orte geogrfio de la Tierra & su !olo sur a!untar al *olo ;ur geogr geogrfi fio o terres terrestretre- esto esto se utiliz utilizó ó !ara onstr onstruir uir una br<ula si#!le$ e igual for#a .a eletriidad es una de las !rini!ales for#as de energa usada en el #undo atual$ ;e e#!lea en todas !artes= en las o#uniaiones- en el trans!orte- en la
mag néticas de un imán imá n de barra, Fig. 1. Líneas de fuerza magnéticas producidas por limaduras l imaduras de hierro sobre papel.
Cada eletrón es- !or su naturaleza- un !eueo i#n$ rdinaria#ente- innu#erables eletrones de un #aterial estn orientados aleatoria#ente en diferentes direiones !ero en un i#n asi todos los eletrones tienden a orientarse en la #is#a direión- reando una fuerza #agnétia grande o !euea de!endiendo del n<#ero de eletrones ue estén orientados$ Ade#s del a#!o #agnétio intrnseo del eletrónalgunas ees +a& ue ontar ta#bién on el a#!o #agnétio debido al #oi#iento orbital del eletrón alrededor del n<leo$ ste efeto es anlogo al a#!o generado !or una orriente elétria irulando !or una bobina @er di!olo #agnétio$ e nueo- en general- el #oi#iento de los eletrones no da lugar a un a#!o #agnétio en el #aterial- !ero en iertas ondiiones- los #oi#ientos !ueden alinearse & !roduir un a#!o #agnétio total #edible$
esde +ae tie#!o es onoido ue una orriente elétria genera un a#!o #agnétio a su alrededor$ n el interior de la #ateria eisten !eueas orrientes erradas debidas al #oi#iento de los eletrones ue ontienen los to#osada una de ellas origina un #irosó!io i#n o di!olo$ Cuando estos !eueos i#anes estn orientados en todas direiones sus efetos se anulan #utua#ente & el #aterial no !resenta !ro!iedades #agnétias en a#bio si todos los i#anes se alinean at
l o#!orta#iento #agnétio de un #aterial !uede ariar enor#e#ente- de!endiendo de la estrutura del #aterial- & !artiular#ente de la onfiguraión eletrónia$ Im&n.
Bn i#n es un #aterial a!az de !roduir un a#!o #agnétio eterior & atraer el +ierro @ta#bién !uede atraer al obalto & al nuel$ .os i#anes ue #anifiestan sus !ro!iedades de for#a !er#anente !ueden ser naturaleso#o la #agnetita @/e34 o artifiiales- obtenidos a !artir de aleaiones de diferentes #etales$ *ode#os deir ue un i#n !er#anente es auel ue onsera el #agnetis#o des!ués de +aber sido i#antado$ Bn i#n te#!oral no onsera su #agnetis#o tras +aber sido i#antado$ n un i#n la a!aidad de atraión es #a&or en sus etre#os o !olos$ stos !olos se deno#inan norte & surdebido a ue tienden a orientarse seg
Fig. 3. Material Sin imantar y Material Imantado.
l #agnetis#o es !roduido !or i#anes naturales o artifiiales$ Ade#s de su a!aidad de atraer #etalestienen la !ro!iedad de !olaridad$ .os i#anes tienen dos !olos #agnétios diferentes lla#ados :orte o ;ur$ ;i enfrenta#os los !olos ;ur de dos i#anes estos se re!elen- & si enfrenta#os el !olo sur de uno- on el !olo norte de otro se atraen$ tra !artiularidad es ue si los i#anes se !arten !or la #itad- ada una de las !artes tendr los dos !olos$ Cuando se !asa una !iedra i#n !or un !edazo de +ierroéste aduiere a su ez la a!aidad de atraer otros !edazos de +ierro$ .a atraión o re!ulsión entre dos !olos #agnétios dis#inu&e a #edida ue au#enta el uadrado de la distania entre ellos$ Cam'o magnético.
;e deno#ina a#!o #agnétio a la región del es!aio en la ue se #anifiesta la aión de un i#n$ Bn a#!o #agnétio se re!resenta #ediante lneas de a#!o$ Fig. 2. Campos Magnéticos generados por un imán.
Bn i#n atrae !eueos trozos de li#adura de +ierronuel & obalto- o sustanias o#!uestas a !artir de estos #etales @ferro#agnétios$
.a i#antaión se trans#ite a distania & !or ontato direto$ .a región del es!aio ue rodea a un i#n & en la ue se #anifiesta las fuerzas #agnétias se lla#a a#!o #agnétio$ .as lneas del a#!o #agnétio reelan la for#a del a#!o$ .as lneas de a#!o #agnétio e#ergen de un !olo- rodean el i#n & !enetran !or el otro !olo$ /uera del i#n- el a#!o esta dirigido del !olo norte al !olo sur$ .a intensidad del a#!o es #a&or donde estn #as untas las lneas @la intensidad es #i#a en los !olos$
Fig. 5. Campo Magnético Terrestre.
)ealizando la !rtia en el laboratorio enontra#os= ;ituaión 1= ;e oloa el !olo ;ur del i#n era de la br<ula- este atrae al indiador de la br<ula$
Fig. 4. Imanes.
l #agnetis#o esta #u& relaionado on la eletriidad$ Bna arga elétria esta rodeada de un a#!o elétrio- & si se esta #oiendo- ta#bién de un a#!o #agnétio$ sto se debe a las EdistorsionesF ue sufre el a#!o elétrio al #oerse la !artula$ l a#!o elétrio es una onseuenia relatiista del a#!o #agnétio$ l #oi#iento de la arga !rodue un a#!o #agnétio$
Fig. . !r"#ula Imán polo Sur.
;i
se
n un i#n de barra o#
UNA CARA !N "#$%"%!N&# 'R#(UC! UN CA"'# "AN)&%C# La br()"la.
.a br<ula seala al norte #agnétio de la tierra- ue no oinide on el norte geogrfio- &a ue onoe +aba e!liado antes los !olos o!uestos se atraen & los si#ilares se re!elen- en el norte geogrfio de la tierra se enuentra el !olo sur #agnétia#ente +ablando !or lo ue su o!uesto @el norte en este aso a!unta lo ontrario en una br<ula
oloa el !olo :orte era de la br<ula- este re!ele el indiador de la br<ula$
Fig.$. !r"#ula Imán polo %orte.
Conlusiones Con esta e!erienia !ode#os onluir ue las !ro!iedades de las lneas de a#!o antes #enionadas sie#!re se u#!len &a ue !udi#os eideniar fil#ente !ro!iedades o#o ue la direión del
a#!o en un !unto dado- es la direión de la tangente a la lnea del a#!o- las lneas de a#!o elétrio o#ienzan en las argas !ositias & ter#inan en las negatias- ue las lneas de a#!o nuna se ruzan & la relaión eistente entre el a#!o #agnétio & la distania desde el i#n +asta el obeto de ensa&o @inersa#ente !ro!orionales$ 1$ .os i#anes !oseen dos zonas- las uales !resentan !ro!iedades de atraión o re!ulsión de!endiend o delobeto on el ual interat
;ituaión 2= ;e tiene un i#n de barra & sobre una l#ina de !asta situada sobre este se es!are li#adura de +ierro- donde se obsera ue la
Fig. '. Imanes de !arra con polos opuestos.
;ituaión 4= ;e tienen dos i#anes de barra- uno frente a otro on los !olos !aralela#ente iguales & sobre una l#ina de !asta situada sobre este se es!are li#adura de +ierro- donde se obsera ue la intensidad del a#!o generado se enuentra en los !olos- !or lo ual la li#adura de +ierro a +aia ellos- siendo de #a&or intensidad en el !olo 1$
intensidad del a#!o generado se enuentra en los !olos !or lo ual la li#adura de +ier ro a +aia ellos$
Fig. &. Imán de !arra.
;ituaión 3= ;e tienen dos i#anes de barra- uno frente a otro on los !olos o!uestos & sobre una l#ina de !asta situada sobre este se es!are li#adura de +ierro- donde se obsera ue la intensidad del a#!o generado se enuentra en los !olos !or lo ual la li#adura de +ierro a +aia ellos- siendo de #a&or intensidad en el !olo 1$
Fig. 1(. Imanes de !arra con polos paralelos iguales $
;ituaión 5= ;e tienen un i#n de +erradura & sobre una l#ina de !asta situada sobre este se es!are li#adura de +ierrodonde se obsera ue la intensidad del a#!o generado se
enuentra en los !olos- !or lo ual la li#adura de +ierro a +aia ellos$
fuente de fuerza eletro#otriz- o#o una batera- !or ee#!lo- el fluo de la orriente ue irular a traés de la bobina !ro!iiar la a!ariión de un a#!o #agnétio de ierta intensidad a su alrededor$
Fig. 12. Campo Magnético generado por un solenoide.
Fig. 11. Imán de )erradura.
Conlusiones
(obina solenoide a la ue se le +a introduido un n<leo #etlio o#o el +ierro @/e$ ;i o#!ara#os la bobina anterior on n<leo de aire on la bobina de esta ilustraión- ere#os ue a+ora las lneas de fuerza #agnétia se enuentran #u+o #s intensifiadas al +aberse onertido en un eletroi#n$ Ind"cción magnética.
Corrientes induidas$
.os i#anes tienen un a#!o #agnétio ue los rodea- los ual +e#os !odido isualizar al oloar li#adura de+ierro sobre la +oa & era al i#n- !er#itiendo ue lali#adura se situé sobre las lneas de fuerza del #is#o$
n 1831- 'i+ael /arada& obseró ue un i#n generaba una orriente elétria en las !roi#idades de una bobinasie#!re ue el i#n o la bobina estuieran en #oi#iento$ .a e!liaión teória fue=
#.#. Efectos Corriente Eléctrica – Ley de Faraday.
s neesario un a#!o #agnétio ariable @i#n- bobina o able en #oi#iento !ara rear una orriente elétria en el able o en la bobina$
'ateriales utilizados$ >uego de i#anes$ (obinas$ A#!er#etro$ Conetores$ Cam'os Magnéticos.
Ca#!o #agnétio reado !or una es!ira$ l a#!o #agnétio reado !or una es!ira !or la ue irula orriente elétria au#enta al inre#entar la intensidad de la orriente elétria Ca#!o #agnétio reado !or un solenoide= l a#!o #agnétio reado !or un solenoide se inre#enta al elear la intensidad de la orriente- al au#entar el n<#ero de es!iras & al introduir un trozo de +ierro en el interior de la bobina @eletroi#n$ (obina solenoide on n<leo de aire onstruida on ala#bre desnudo de obre enrollado en for#a de es!iral & !rotegido on barniz aislante$ ;i a esta bobina le su#inistra#os orriente elétria e#!leando ualuier
sta orriente se onoe o#o orriente induida- & el fenó#eno- o#o induión eletro#agnétia$ .a orriente elétria induida eiste #ientras dure la ariaión del a#!o #agnétio$ .a intensidad de la orriente elétria es tanto #a&or uanto #s intenso sea el a#!o #agnétio & uanto #s r!ido se #uean el i#n o la bobina$
Fig. 14. *ey de *en+.
'licación de las corrientes ind"cidas.
.a induión eletro#agnétia es el funda#ento del alternador & la dina#o- dis!ositios ue generan orrienteas o#o de los transfor#adores & #otores elétrios- ue onierten la energa elétria en #enia @#oi#iento$ l alternador & la dina#o$ Fig. 13. Corrientes Inducidas.
Condiión !ara induir una orriente elétria$
Bn alternador est for#ado !or un i#n fio a una bobina a!az de girar entre los !olos del i#n$ l alternador !rodue orriente alterna$
.a orriente elétria induida eiste #ientras dure esta ariaión- & su intensidad es tanto #a&or uanto #s r!ida sea di+a ariaión$ Bna orriente elétria rea a su alrededor un a#!o #agnétio- & un a#!o #agnétio ariable induido- a su ez- una orriente elétria en un iruito$ l sentido de la orriente i nduida @.e& de .enz$ .a orriente induida tiende a o!onerse a al ausa ue la !rodue$ l iruito de la figura :o$ 14 onsta de una barra ondutora @1G2 ue desliza sobre dos ondutores retilneos$ l iruito ueda errado a traés de una resistenia sealada o#o ) & lo aiona un interru! tor$ ;e enuentra in#erso en un a#!o #agnétio ( el ual es !er!endiular al !lano definido !or el iruito & dirigido +aia en interior de su !antalla$ ;i !one#os en #oi#iento la arilla on una eloidad o#o se india- en las argas ue eisten en la arilla se !roduirn fuerzas @.orentz$
Fig. 15. ,lementos de un alternador simple.
Bn alternador onsta de dos !artes funda#entales- el indutor- ue es el ue rea el a#!o #agnétio & el induido ue es el ondutor el ual es atraesado !or las lneas de fuerza de di+o a#!o Bn retifiador transfor#a la orriente alterna en orriente ontinua- es deir- retifia la orriente alterna$ Bna dina#o onsta de un i#n ue gira en el interior de un n<leo de +ierro dule- ue tiene arrollada una bobina$ Bna dina#o !rodue orriente ontinua$
orriente$ l grfio #uestra de #odo esue#tio las !artes !rini!ales de un #otor de orriente ontinua$
Fig. 1. -inamo de -isco de Faraday.
Fig. 1&. ,suema de un motor eléctrico.
l ele#ento situado en el entro es la !arte del #otor ue /arada& #ostró ue otra for#a de induir la orriente era genera el #oi#iento$ ;e la lla#a ar#adura o rotor- & #oiendo el ondutor elétrio #ientras la fuente onsiste en un eletroi#n ue !uede girar libre#ente #agnétia !er#anea estaionaria$ ste fue el !rini!io de entorno a un ee$ i+o rotor est rodeado !or un i#n la dina#o de diso- ue !resentaba un diso ondutor !er#anente- u&o a#!o #agnétio !er#anee fio$ girando dentro de un a#!o #agnétio #oido #ediante l eletroi#n reibe la orriente a traés del ontato una orrea & una !olea en la izuierda$ l iruito elétrio estableido entre las esobillas & el on#utador$ .as se o#!letaba on +ilos estaionarios ue toan el diso en esobillas !er#aneen fias- #ientras ue el on#utador su borde & en su ee- o#o se #uestra en la !arte dere+a !uede girar libre#ente entre ellas siguiendo el #oi#iento del dibuo$ :o era un diseo #u& !rtio de la dina#o @a del rotor$ #enos ue busse#os generar enor#es orrientes a #u& bao oltae- !ero en el unierso a gran esala- la #a&ora Cuando la orriente !asa a lo largo del eletroi#n- sus de las orrientes son !roduidas- a!arente#ente- #ediante !olos son atrados & re!elidos !or los !olos del i#n fio#oi#ientos se#eantes$ de #odo ue el rotor se #oer +asta ue el !olo norte del eletroi#n uede #irando al !olo sur del i#n l transfor#ador$ !er#anente$ *ero tan !ronto o#o los !olos del rotor Bn transfor#ador onsta de dos arrolla#ientos de able uedan E#irandoF a los !olos del i#n- se !rodue un sobre un n<leo de +ierro dule & se utiliza !ara #odifiar a#bio en el sentido de la orriente ue !asa !or el rotor$ la tensión de la orriente alterna$ ste a#bio es debido a ue el on#utador- al girar#odifia los ontatos on las esobillas e intera#bia el #odo en ue el eletroi#n reibe la orriente de la ! ila$ Al #odifiarse el signo de los !olos del eletroi#n- los !olos del rotor resultarn re!elidos !or los !olos del i#n fio- !ues en esta nuea situaión estarn enfrentados !olos de igual signo- on lo ual el rotor se e obligado a seguir girando$ :uea#ente- uando los !olos del eletroi#n estén alineados on los !olos o!uestos del i#n fio- el ontato entre esobillas & on#utador #odifiar el sentido de la orriente- on lo ual el rotor ser forzado a seguir girando$ Fig. 1$. ,suema de un trans/ormador.
l #otor elétrio$ Bn #otor elétrio es un a!arato ue transfor#a energa elétria en energa #enia$ isten diferentes ti!os de #otores- !ero de entre todos tal ez sean los lla#ados E#otores de orriente ontinuaF los ue !er#iten er de un #odo #s si#!le ó#o obtener #oi#iento graias al a#!o #agnétio reado !or una
)ealizando la !rtia en el laboratorio realiza#os el #ontae on las bobinas de 200 & 600 ueltas- generando una induión de orriente #oiendo r!ida & re!etida#ente un i#n !or la !arte interior de estasteniendo o#o resultado la generaión de una !euea orriente elétria- #edida on el a#!er#etro$
Fig. 21. Inducci0n de corriente con imán de )erradura.
(HD:A;
'DCD: C))D:T 'AID'A C: JA.HA:'T )
ME$ICI*N C*!!IEN+E M,IM C*N ML+IME+ !* $II+L.
NUMER O
DE
17$5
ESPIRAS
Fig. 1'. ,suema del monta#e reali+ado.
= 300W NUMER O
DE
25$3
ESPIRAS =600W
Fig. 2(. Inducci0n de corriente con imán de arra.
No. /"eltas
Im&n tili0ado
Corriente enerada
600
(arra
1-5KA
600
?erradura
3-1KA
200
(arra
0$7KA
Tala 1. Medidas Tomadas.
Conlusiones .a e!erienia realizada al res!eto es una #uestra #ni#a de la funionalidad ue en la atualidad nos !resentan los generadores elétrios!udi#os eideniar la !roduión de orriente elétria aunue en un #argen #ni#o & esto graias al #ult#etro$ #.. Mediciones.
'ateriales utilizados$ *rotoboard$ /uente de oltae C$ )esistenias$ 'ult#etro$
Conetores$ !esistencia Eléctrica.
)esistenia elétria es toda o!osiión ue enuentra la orriente a su !aso !or un iruito elétrio erradoatenuando o frenando el libre fluo de irulaión de las argas elétrias o eletrones$ Cualuier dis!ositio o onsu#idor onetado a un iruito elétrio re!resenta en s una arga- resistenia u obstulo !ara la irulaión de la orriente elétria$
una bo#ba elétria adeuada ue #antenga la diferenia de !otenial$ Todo dis!ositio ue rea una diferenia de !otenial se onoe o#o una fuente de oltae$ .as eldas o !ilas seas- las !ilas +<#edas & los generadores son a!aes de #antener un fluo onstante$ @Bna batera no es otra osa ue dos o #s eldas o !ilas interonetadas$ .as !ilas seas- las !ilas +<#edas & los generadores su#inistran energa ue !er#ite ue las argas se des!laen$ n las !ilas seas & en las +<#edas la energa ue se des!rende de una reaión u#ia ue se llea a abo dentro de la !ila se transfor#a en energa elétria$ .os generadores !or su !arte onierten energa #enia en energa elétria$ .a energa !otenial elétria- sea ual sea el #étodo e#!leado en su !roduión- est dis!onible en las ter#inales de la !ila o generador$ .a energa !otenial !or oulo#b de arga dis!onible !ara los eletrones ue se des!lazan entre las ter#inales es el oltae @lla#ado a ees fuerza eletro#otriz- o fe#$ l oltae !ro!oriona la E!resión elétriaF neesaria !ara des!lazar los eletrones entre las ter#inales de un iruito$ Corriente Eléctrica.
Fig. 22. . ,lectrones /luyendo por un uen conductor eléctrico ue o/rece a#a resistencia. !. ,lectrones /luyendo por un ma l conductor eléctrico ue o/ rece alta resis tencia a su paso. ,n ese caso los electrones c)ocan unos contra otros al no poder circular liremente y como consecuencia generan calor.
:or#al#ente los eletrones tratan de irular !or el iruito elétrio de una for#a #s o #enos organizada- de auerdo on la resistenia ue enuentren a su !aso$ 'ientras #enor sea esa resistenia- #a&or ser el orden eistente en el #iro#undo de los eletrones !ero uando la resistenia es eleada- o#ienzan a +oar unos on otros & a liberar energa en for#a de alor$ sa situaión +ae ue sie#!re se elee algo la te#!eratura del ondutor & ue- ade#s- aduiera alores #s altos en el !unto donde los eletrones enuentren una #a&or resistenia a su !aso$ Todos los #ateriales & ele#entos onoidos ofreen #a&or o #enor resistenia al !aso de la orriente elétriainlu&endo los #eores ondutores$ .os #etales ue #enos resistenia ofreen son el oro & la !lata- !ero !or lo ostoso ue resultara fabriar ables on esos #etales- se ado!tó utilizar el obre- ue es buen ondutor & #u+o #s barato$ Con ala#bre de obre se fabrian la #a&ora de los ables ondutores ue se e#!lean en iruitos de baa & #edia tensión$ Ta#bién se utiliza el alu#inio en #enor esala !ara fabriar los ables ue e#os oloados en las torres de alta tensión !ara trans!ortar la energa elétria a grandes distanias$ F"ente de /olta)e.
.a arga no flu&e a #enos ue eista una diferenia de !otenial$ *ara ue +a&a una orriente onstante se neesita
.a orriente elétria es el fluo de arga !or unidad de tie#!o ue reorre un #aterial$ ;e debe a un #oi#iento de los eletrones !or el interior del #aterial$ ;e #ide en a#!erios & se india on el s#bolo A$ Bna orriente elétria- !uesto ue se trata de un #oi#iento de argas !rodue un a#!o #agnétio$ ?istória#ente- la orriente elétria se definió o#o un fluo de argas !ositias & se fió el sentido onenional de irulaión de la orriente o#o un fluo de argas desde el !olo !ositio al negatio$ ;in e#bargo !osterior#ente se obseró- graias al efeto ?all- ue en los #etales los !ortadores de arga son negatias- estos son los eletroneslos uales flu&en en sentido ontrario al onenional$ n el siglo IHDDD uando se +iieron los !ri#eros e!eri#entos on eletriidad- solo se dis!ona de arga elétria generada !or frota#iento o !or induión$ ;e logró- !or !ri#era ez- en 1800 tener un #oi#iento onstante de arga uando el fsio italiano Alessandro Holta inentó- la !ri#era !ila elétria$ l instru#ento usado !ara #edir la intensidad de la orriente elétria es el galanó#etro ue- alibrado en a#!erios- se lla#a a#!er#etro- oloado en serie on el ondutor u&a intensidad se desea #edir$ Dntensidad de orriente elétria$ Bn #aterial ondutor !osee una gran antidad de eletrones libres- !or lo ue !er#ite el !aso de la eletriidad a traés del #is#o$ .os eletrones libresaunue eisten en el #aterial- no se !uede deir ue !ertenezan a alg
#aterial- si su#a#os las argas @eletrones ue atraiesan di+o !lano en un sentido & resta#os las ue lo atraiesan en sentido ontrario- estas antidades se anulan$ Cuando se a!lia una fuente de tensión eterna @o#o- !or ee#!lo- una batera a los etre#os de un #aterial ondutor- se est a!liando un a#!o elétrio sobre los eletrones libres$ ste a#!o !rooa el #oi#iento de los #is#os en direión al ter#inal !ositio del #aterial @los eletrones son atrados @absorbidos !or el ter#inal !ositio & re!elidos @in&etados !or el negatio$ *or tanto- los eletrones libres son los !ortadores de la orriente elétria en los #ateriales ondutores$ ;i la intensidad es onstante en el tie#!o se die ue la orriente es ontinua en aso ontrario- se lla#a ariable$ ;i no se !rodue al#aena#iento ni dis#inuión de arga en ning
.a tensión- el oltae o diferenia de !otenial es una #agnitud fsia ue i#!ulsa a los eletrones a lo largo de un ondutor en un iruito errado$ .a diferenia de !otenial ta#bién se define o#o el trabao !or unidad de arga eerido !or el a#!o elétrio- sobre una !artula argada- !ara #oerla de un lugar a otro$ .a tensión entre dos !untos de un a#!o elétrio es igual al trabao ue realiza di+a unidad de arga !ositia !ara trans!ortarla desde el !unto A al !unto ($ n el ;iste#a Dnternaional de Bnidades- la diferenia de !otenial se #ide en oltios @H- al igual ue el !otenial$ .a tensión es inde!endiente del a#ino reorrido !or la arga- & de!ende elusia#ente del !otenial elétrio de los !untos A & ( en el a#!o$ ;i dos !untos ue tienen una diferenia de !otenial se unen #ediante un ondutor- se !roduir un fluo de orriente elétria$ *arte de la arga ue rea el !unto de #a&or !otenial se trasladar a traés del ondutor al !unto de #enor !otenial &- en ausenia de una fuente eterna @generador- esta orriente esar uando a#bos !untos igualen su !otenial elétrio @.e& de ?enr&$ ste traslado de argas es lo ue se onoe o#o orriente elétria$ Cuando se +abla sobre una diferenia de !otenial en un sólo !unto- o !otenial- se refiere a la diferenia de !otenial entre este !unto & alg
Fig. 23. Multmetro -igital.
l 'ult#etro analógio= s el instru#ento ue utiliza en su funiona#iento los !ar#etros del a#!er#etro- el olt#etro & el +#i#etro$ .as funiones son seleionadas !or #edio de un on#utador$ *or onsiguiente todas las #edidas de Bso & !reauión son iguales & es #ultifunional de!endiendo el ti!o de orriente @C$C o C$A$ l 'ult#etro igital @''= s el instru#ento ue !uede #edir el a#!erae- el oltae & el +#iae obteniendo resultados nu#érios G digitales$ Trabaa ta#bién on los ti!os de orriente l A#!er#etro= s el instru#ento ue #ide la intensidad de la Corriente létria$ ;u unidad de #edida es el A#!erio & sus ;ub#
)ealizando la !rtia en el laboratorio realiza#os el #ontae & #ediión de ada uno de los ele#entos del iruito=
Fig. 24. Monta#e del Circuito.
;e tiene una fuente C on un !otenial de oltae !ro#edio de 5 onetado a una resistenia )- en el ual se to#a la #edida de orriente & oltae- dando o#o resultado= Fig. 2. Medida de Corriente. Cto.
!esistencia
/olta)e
Corriente
+eórica
Medida
+eórica
Medida
Media
1
6$8 LM
6$71 LM
5H
4$99 H
726 KA
2
46 M
46$8 M
5H
4$99 H
104$1 KA
Tala 2.Comparati6o Medidas Tomadas y Calculadas.
.a to#a de la diferenia de !otenial @oltae se realiza en C & en !aralelo on el iruito$
Fig. 25. Medida de 7olta#e.
.a to#a de la #edida de orriente se realiza en serie on el iruito- utilizando la zona de Corriente C$
.a to#a de la #edida de la resistenia se realiza en !aralelo on el ele#ento- utilizando la zona de #edida en M$ :o
ME$ICI*NE2
$+*2
1
iferenia de !otenial de la fuente$
5H
2
Halor de la resistenia
1$95 N
3
Corriente en la resistenia
2$5
Fig. 2$. Medida de 8esistencia.
bobina- teniendo o#o resultado la generaión de una orriente elétria$ .a tensión entre dos !untos de un a#!o elétrio es igual al trabao ue realiza di+a unidad de arga !ositia !ara trans!ortarla desde un !unto a otro$ *ara ue se !roduza una orriente elétria es neesario ue eista alg
Conlusiones n este a!artado se !resenta a!aratos de #ediióninde!endientes de auerdo a la unidad de #edidalaroue en el #erado atual eisten a!aratos ue !odra#osdeno#inar #ultifunionales !uesto ue #anean ariosunidades de #edida$ Adiional & #s i#!ortante fuesaber #anear el instru#ento on sus res!etiasunidades & esalas$
. Concl"siones
*ara realizar un buen uso del #ult#etro se debe tener en uenta ue= la to#a de la #edida de la resistenia se realiza en !aralelo on el ele#ento- utilizando la zona de #edida en M- la to#a de la #edida de orriente se realiza en serie on el iruito- utilizando la zona de Corriente C & ue la to#a de la diferenia de !otenial @oltae se realiza en C & en !aralelo on el iruito$
3. gradecimientos *or
!eferencias
n un i#n de barra se obsera ue la intensidad del a#!o generado se enuentra en los !olos$
O1P /enton & *fleeger- 1997- !$ 5
;e !uede generar una induión de orriente #oiendo r!ida & re!etida#ente un ele#ento ue registre a#!os #agnétios- o#o un i#n !or la !arte interior de la
O3P +tt!=RR,,,$ui#ia,eb$netR
O2P ,,,$,iQi!edia$o#
