CONEXIÓN CORTA Y LARGA
CONEXIÓN CORTA Y LARGA 1.-Objetivos.
Comprobar de manera experimental la resistencia interna del amperímetro y el voltímetro. Reconocer el tipo de conexión dependiendo de la resiencia (grande o pequeña).
2.-Marco Teorico.De los métodos para la determinación de resistencias, el más simple se deduce de la aplicación de la Ley de Ohm. Si aplicamos una ddp conocida entre los extremos de una resistencia, cuyo valor deseamos determinar, y medimos la corrientes que circula por la misma, el valor de la resistencia, R, del elemento se puede calcular aplicando:
(1) La resistencia es una característica del material conductor y depende solo de sus dimensiones, del tipo de material del cuál está hecho y de su temperatura. La resistencia no depende ni de V ni ni de I . De esta forma, una técnica simple de medir el valor de una resistencia es midiendo V e e I con con un voltímetro y un amperímetro. Mediante este método, existen dos configuraciones posibles para la determinación del valor de una resistencia incógnita; la conexión corta y la conexión larga. Debido a la resistencia interna propia de los instrument i nstrumentos os de medición empleados, en ambos casos se cometen errores sistemáticos que pueden corregirse fácilmente mediante la aplicación la Ley de Ohm CONEXIÓN CORTA:
En la FIG.1. se observa que el amperímetro se conecta en serie con la resistencia incógnita, mientras que el voltímetro está en paralelo con los anteriores.
Fig. 1 En esta configuración, el amperímetro mide exactamente la corriente, I x , que circula por la resistencia incógnita, i ncógnita, R x , mientras que el voltímetro voltímetro nos nos da una indicación errónea, errónea, pues mide la suma de las caídas de tensión en la resistencia incógnita y en el amperímetro. Aplicando la Ley de Ohm resulta:
pero como V = V + V y m
A
x
I = I m
entonces:
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de donde:
Con lo cual queda demostrado que el valor de la resistencia medida es la suma del valor de la resistencia incógnita mas la interna del amperímetro. CONEXIÓN LARGA:
En esta configuración, el voltímetro está conectado en paralelo a la resistencia incógnita, R x , y el amperímetro está conectado en serie con ambos instrumentos ( FIG.2).
Fig. 2 Así, el voltímetro nos dará la indicación correcta de tensión, V x , en los extremos de la resistencia incógnita, R x , mientras que el amperÍmetro mide la suma de las corrientes derivadas, I V , a través del voltímetro e, I x , a través de la resistencia incógnita, esto es: Aplicando a este caso la Ley de Ohm nos queda:
la corriente que se deriva por el voltímetro depende de sus resistencia interna, Rv ,: reemplazando en la expresión de Rm:
Por tanto en esta configuración debemos conocer el valor de la resistencia interna del voltímetro a fin de corregir el error introducido en la medición. CALCULO DEL ERROR:
·
Error absoluto:
Ea = R
R x
m –
donde R = valor de resistencia medido R = valor de resistencia verdadero ( medido con ohmetro o por código de colores ) m
x
·
Error relativo:
Er = Ea/R
x
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Error porcentual: E% = Er * 100
3.-Experimeto MATERIALES
Voltímetro Amperímetro Reóstato Fuente Cables de conexión
4.-PROCEDIMIENTO
Armamos el siguiente circuito (conexión corta)
En nuestro caso V=15volt Rx=30 ohmios I=0.49 ampere (es la que marca el amperímetro) De la ecuación : 15 =Ra+Rx =Ra + 30 › 30.61=Ra + 30 0.49 ›
›
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Ra = 0.61 ohmios
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Armamos el siguiente circuito (conexión larga)
En nuestro caso : V=10 volt Rx=30 ohmios I=0.34 ampere (lo que marca el amperímetro) Rm=resistencia teoria Vm=voltaje Ix=intensidad que pasa por Rx Rx=resistencia I=intensidad total De esto despejamos ∗ 30∗10 Rv=∗− = 0.34∗30−10 ; =
5.-Conclusiones
Podemos concluir que la resistencia interna el amperímetro debe de ser muy pequeña de lo contrario no se podría calcular la intensidad Podemos concluir que la resistencia interna el amperimetro debe de ser muy grande de lo contrario no se podría calcular la el voltaje
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