Universidad Del Valle Facultad de Ciencias Naturales y Exactas; Laboratorio de Física II Santiago de Cali, Mayo 13 de 2014
Medina Carol xxxxxxxxxxxxxx@xxxxxx(xx xxxxxxxxxxxxxx@xxxxxx(xxxxx) xxx) Mayor Juan Pablo xxxxxxxxxxx@xxxxxxxxx(xxxxx) Patiño Pablo A;
[email protected] (1325867) MANEJO Y USOS DEL MULTIMETRO
RESUMEN El multímetro es una herramienta básica que sirve para medir magnitudes eléctricas, es así que el objetivo de este laboratorio se centró en realizar mediciones de continuidad, resistencia, voltaje y corriente para familiarizarse con el manejo de este dispositivo electrónico, finalmente se realiza un análisis del comportamiento del voltaje y la corriente cuando se conectan resistencias en serie y en paralelo. Palabras Claves:
Multímetro, Resistencia, Voltaje, Corriente, Circuito en serie, Circuito en
paralelo. dependencia lineal y por tal razón R (Resistencia) se puede determinar a partir de un ajuste lineal entre V frente a I, cuya pendiente a es precisamente la resistencia R y cuyo término independiente b debe ser compatible con cero.
INTRODUCCION El multímetro, es un instrumento electrónico de medida que combina varias funciones en una sola unidad, se utiliza para medir diferentes acciones de los electrones en los componentes eléctricos y electrónicos. También se puede medir resistencia, corriente, y tensión eléctrica. Para esto, este aparato tiene un selector y según su posición el actúa como voltímetro, amperímetro u ohmímetro. Para esta práctica se lo empleo sobre todo para medir la corriente y la tensión eléctrica o voltaje; con base a esto se calculó el valor de las resistencias de los diferentes circuitos. En este caso, se utilizó la ecuación del modelo lineal:
El objetivo de esta práctica además de aprender a manejar el multímetro, es calcular el valor de la resistencia en los diferentes circuitos aplicando la ley de Ohm para corriente continua; la cual establece que:
(ecu. 2)
Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios. Para calcular Req en los circuitos en serie y en paralelo se utilizaron las ecuaciones:
(ecu. 1)
Ya que se parte del hecho de que entre V (Voltaje) e I (Corriente) hay una 1
(ecu. 3)
Tabla 1. Valores de resistencia individual y resistencia equivalente. Resistencia Valor Valor Error teórico Medido Relativo (ReqΩ) (ReqΩ) (%) 1 3,2 3,2 0 2 10.1 9.9 2 3 6.8 7.0 2.8 1 y 2 serie 13.3 13.1 1.5 1 y 3 serie 10 10.0 0 2 y 3 serie 16.9 16.9 0 1,2y 3 serie 20.1 19.9 1 1y2 2.4 2.4 0 paralelo 1y3 2.1 2.3 8.3 paralelo 2y3 4.0 4.2 4.7 paralelo 1,2y 3 1.8 1.9 5.2 paralelo
(ecu. 4)
DATOS Y RESULTADOS: Se verifico la continuidad de los cables y resistencias utilizadas en la práctica utilizando el multímetro en posición de continuidad, y se comprobó experimentalmente que la corriente pasa de un terminal a otro al escuchar un sonido emitido por el multímetro. A continuación se mide el valor de la resistencia individual y la resistencia equivalente en serie y en paralelo comparando las mediciones hechas con el multímetro con el valor determinado teóricamente y se determina los errores relativos correspondientes.
Las mediciones de voltaje se realizaron colocando el multímetro en paralelo en la sección del circuito sobre la cual se requirió tomar la medida, y las mediciones de corriente se hacen abriendo el circuito y conectando el multímetro en serie. Figura 1. Ejemplo circuitos en serie y en paralelo
Primero se montó un circuito en serie para 2 resistencias con valores individuales de 1Ω y 2,2Ω y 3 resistencias con valores individuales de 1Ω; 2.2Ω y 6.8Ω. De igual forma se toma datos con una sola resistencia de 2,2Ω.
El valor teórico se obtuvo teniendo en cuenta los códigos de colores de las resistencias y determinando la resistencia equivalente por medio de las ecuaciones 3 y 4 citadas anteriormente, el valor medido es el determinado directamente con el multímetro en el respectivo circuito.
Finalmente se realizó el experimento con 2 resistencias en paralelo, con valor individual de 1Ω y 2,2Ω. Este experimento se repite para 3 resistencias en paralelo con valor individual de 1Ω; 2.2Ω y 6.8Ω.
El error relativo se calcula de acuerdo a la siguiente ecuación:
(ecu. 5)
2
Tabla 2. Datos circuito en serie. Voltaje (V) Corriente (A) 1R 2R 3R 0,05
0,11
0,18
0,47
0,10
0,23
0,32
0,97
0,15
0,32
0,47
1,48
0,20
0,43
0,63
1,96
0,25
0,55
0,81
2,48
0,30
0,66
0,96
2,97
0,35
0,78
1,11
3,46
0,40
0,88
1,27
3,99
0,45
0,99
1,43
4,48
0,50
1,10
1,59
4,97
0,55
1,21
1,74
5,48
0,60
1,33
1,90
6,00
0,65
1,43
2,06
6,48
0,70
1,54
2,22
6,96
0,75
1,65
2,38
7,49
0,80
1,76
2,54
7,93
0,85
1,86
2,70
8,44
0,90
1,99
2,86
8,95
0,95
2,09
3,01
9,51
1,00
2,16
3,15
9,69
11 10 9 8 ) 7 V ( 6 e 5 j a t l 4 o V 3 2 1 0 -1
Tabla 3. Datos circuito en paralelo. Voltaje (V) Corriente (A) 1 R (2.2Ω) 2 R (1.0Ω) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00
0,04 0,07 0,10 0,14 0,17 0,20 0,24 0,27 0,30 0,34 0,37 0,40 0,44 0,47 0,50 0,54 0,57 0,61 0,64 0,66
0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,18 0,21 0,24 0,27 0,30 0,34 0,37 0,40 0,43 0,46 0,49 0,52 0,55 0,58 0,61
0,7 1 R (2.2) 2 R (1; 2.2) 3 R (1; 2.2; 6.8)
2 R (1; 2.2) 3 R (1; 2.2; 6.8)
0,6 0,5 ) V ( 0,4 e j a0,3 t l o V0,2
0,1 0,0 0,0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Corriente(A)
0,2
0,4
0,6
Corriente (A)
Grafica 1. Voltaje Vs Corriente en circuito en serie. 3
0,8
1,0
Grafica 2. Voltaje Vs Corriente en circuito en paralelo. ANALISIS DE RESULTADOS
pequeño esto posiblemente porque existen diferentes caminos que puede tomar la corriente y por ende mayor probabilidad de error.
“La resistencia del conductor se define como la relación de la diferencia de potencial aplicada a un conductor entre la corriente que pasa por el mismo ” [1]:
CONCLUSIONES El multimetro
Todo material óhmico tiene una resistividad característica que depende de las propiedades del material, de la geometría del mismo y la temperatura.
“Esta expresión indica que si una diferencia de potencial de 1V a través de un conductor origina una corriente de 1A la resistencia del conductor será 1Ω.” [1]
BIBLIOGRAFIA Serway, Raymond A. Física para Ciencias e Ingeniería, Séptima Edición, Editorial Cengage Learning Pág. 752-775.
En la gráfica 1 se observa que el valor de la pendiente cuando se monta un circuito en serie aumenta de acuerdo a el número y al el valor de cada resistencia individual que se coloque en el circuito. Es asi que cuando se tiene conectada una resistencia la pendiente es menor que cuando se colocan 3 resistencias en serie. Para el caso de un circuito en paralelo (grafica 2) cuando se conectan dos resistencias la pendiente es mayor que cuando se conectan 3 resistencias, ya que a mayor número de resistencias conectadas en paralelo existe un mayor número de caminos que puede tomar la corriente y por lo tanto el voltaje aumenta. El error relativo se da porque el valor de la resistencia real puede variar por condiciones de temperatura o uso de las diferentes resistencias. De acuerdo a la tabla 1existe un error relativo muy bajo cuando los circuitos se conectan en serie, en paralelo el error relativo aumenta en un rango muy 4
