Instituto Politécnico Nacional (IPN)
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) Zacatenco Circuitos de C.A y C.D Practica 1: Conocimiento del tablero de experimentación del laboratorio y medidas de seguridad Profesor: Avellaneda Godínez Rey Ulises
Nombre: Nuñez Granados Francisco Bravo Aquino Jorge Alberto Chávez Carmona José Noé (3CM14)
Grupo: 3CM19
Fecha de Realización: 26/08/16
Semestre: 3º
Tabla de contenido INTRODUCCION TEORICA: .............................................................................................................................. 3 DESARROLLO EXPERIMENTAL:...................................................................................................................... 6 CUESTIONARIO:.............................................................................................................................................. 13 CONCLUSIONES: ............................................................................................................................................ 16
INTRODUCCION TEORICA:
Objetivo:
Identificar los diferentes componentes del tablero de experimentación, así como su correcta calibración, dependiendo las condiciones de voltaje de las diferentes prácticas, uso de corriente CA y CD, además del uso adecuado del multímetro, como también las reglas de seguridad en el laboratorio. Concepto:
Un multímetro, a veces también denominado polímetro o tester, es un instrumento de medida que ofrece la posibilidad de medir distintos parámetros eléctricos y magnitudes en el mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad.
Multímetro analógico:
Más raramente se encuentran también multímetros que pueden realizar funciones más avanzadas como: Generar y detectar la Frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito amplificador con altavoz para ayudar en la sintonía de circuitos de estos aparatos. Permiten el seguimiento de la señal a través de todas las etapas del receptor bajo prueba. Realizar la función de osciloscopio por encima del millón de muestras por segundo en velocidad de barrido, y muy alta resolución. Sincronizarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros multímetros, para hacer medidas de potencia puntual (Potencia = Voltaje * Intensidad). Utilización como aparato telefónico, para poder conectarse a una línea telefónica bajo prueba, mientras se efectúan medidas por la misma o por otra adyacente. Comprobación de circuitos de electrónica del automóvil. Grabación de ráfagas de alto o bajo voltaje.
Características de los Multímetros: El Multímetro se utiliza para medir diferentes acciones de los electrones en los componentes eléctricos y electrónicos. Con este instrumento podrás medir "resistencia", "corriente", y "tensión eléctrica". 1: Se presentan en una caja protectora, de tamaño no mayor de 25 pulgadas cúbicas. 2: Proveen dos terminales cuya polaridad se identifica mediante colores: Negro (-) y Rojo (+). 3: En las medidas de corriente directa (CD), la polaridad de los terminales debe ser observada para conectar apropiadamente el instrumento. Esta precaución no es necesaria para las medidas de corriente alterna (CA). 4: Poseen una llave selectora para elegir el tipo de medida a realizar. Están diseñados para hacer medidas de "resistencia", "corriente", y "tensión eléctrica”.
5: La medida de precaución más importante es que en las medidas de tensión y corriente se debe observar las escalas. Es conveniente utilizar siempre la escala mayor en la primera medida, luego la corregimos si es necesario.
Multímetro Digital:
La mayoría de los multímetros digitales se fabrican tomando como base ya sea un convertidor A / D de doble rampa o de voltaje a frecuencia, con ajuste de rango. Para dar flexibilidad para medir voltajes en rangos dinámicos más amplios con la suficiente resolución, se emplea un divisor de voltaje para escalar el voltaje de entrada. Para lograr la medición de voltajes de ca, se incluye un rectificador en el diseño del medidor. Como las exactitudes de los rectificadores no son tan altas como las de los circuitos de medición de voltaje de cd, la exactitud general de los instrumentos de medición de ca es menor que cuando se miden voltajes de cd (las exactitudes para voltajes de ca van desde + 1.012 hasta + 1 por ciento + 1
INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD:
Este medidor ha sido diseñado para un uso seguro, pero deberá ser operado con precaución. Para una operación segura, deberá cumplir las reglas enumeradas a continuación: 1. NUNCA aplique al medidor, voltaje o corriente que exceda las Especificaciones máximas de medición. Límites Protegidos de entrada Función Entrada máxima VCD o VCA 1000V CD/CA, 200Vrms en el rango De 200mV mA CD fusible de acción rápida 200mA, 250V A CD fusible de acción rápida de 20ª 250V (30 segundos máx. cada 15Minutos) Resistencia, Continuidad 250Vrms durante 15 seg. Máx. 2. EXTREME SUS PRECAUCIONES al trabajar con altos Voltajes 3. NO MIDA voltajes si el voltaje en el contacto "COM" de entrada Tipo Jack excede 1000V respecto a tierra. 4. NUNCA conecte los cables de prueba del medidor a una fuente de voltaje, cuando el selector de funciones está en la escala de; Corriente, Resistencia o Prueba de diodo. Hacerlo puede dañar el medidor y pierde su garantía. 5. SIEMPRE descargue los capacitores (uniendo sus dos terminales, en especial los electrolíticos) en el caso de los capacitores-filtro de las fuentes de voltaje tener mucho cuidado, ya que puede haber un gran arco de voltaje al descargarse. Desconectar la energía del circuito a medir antes hacer mediciones y/o pruebas de Resistencias o Diodos. 6. SIEMPRE Coloque el selector de funciones en la posición de “OFF” *5. Y apague la energía y desconecte los cables de prueba antes de quitar la tapa para reemplazar la (s) baterías(s) o fusible (s).
7. NUNCA opere el medidor a menos que la tapa posterior y la tapa de la batería y de fusibles estén colocadas y aseguradas.
DESARROLLO EXPERIMENTAL:
Equipo:
Tablero de Experimentación (Laboratorio).
Multímetro Digital de baterías (Multírango)
. Procedimiento:
1. En la Figura (2.1.1) se muestra un Esquema de las fuentes de alimentación. En el área de la fuente de alimentación de C.D., mida con un multímetro el voltaje de la salida fija de C.D. de 5 volts. Escriba su valor en la hoja de resultados. 2. En el área de la fuente de alimentación de C.D., mida con un multímetro el voltaje mínimo y máximo de las dos fuentes o salidas variables de C.D., cada una por separado. 3. En el área de la fuente de alimentación de C.A. gire la perilla del % y con un multímetro de C.D., mida el voltaje mínimo y máximo de la fuente de 0-63 V.C.D. Salida variable cd
%
0
0-63 vcd
Salida fija De 5 vcd
100
0-45 vca
1.2 a 25 v
1.2 a 25 v
LB
Fuente de alimentación de cd
Fuente de alimentación de ca Figura 2.1.1 Fuentes de Alimentacion
4. En el área de la fuente de alimentación de C.A. gire la perilla del % y con un multímetro de C.A., mida el voltaje mínimo y máximo de la fuente de 0-45 V.C.A. 5. Use el multímetro (DE PILAS) como Óhmetro. Pida a una persona que sujete con los dedos pulgares e índices de las dos manos las puntas de prueba del Óhmetro. En la hoja de resultados escriba la lectura que indica el Óhmetro. 6. Repita el procedimiento 5 con otras cuatro personas.
RESULTADOS:
a) Mediciones del Procedimiento:
Paso 1.- Salida fija de C.D. de 5 volts: Medición 1: El voltaje es
5.406
volts C.D. (Imagen 1.1)
(Imagen 1.1)
Paso 2.- Salida de la Fuente de Alimentación 1 (positiva) y Fuente de Alimentación 2 (negativa), de C.D.: Medición 2 : El voltaje mínimo de la Fuente 1 es
1.294
volts C.D. (Imagen 2.1)
(Imagen 2.1) Medición 3: El voltaje máximo de la Fuente 1 es
26.61
volts C.D. (Imagen 2.2)
(Imagen 2.2) Medición 4: El voltaje mínimo de la Fuente 2 es
-1.267
volts C.D. (Imagen 2.3)
(Imagen 2.3)
Medición 5 : El voltaje máximo de la Fuente 2 es
-29.60
volts C.D. (Imagen 2.4)
(Imagen 2.4)
Paso 3.- Salida de la Fuente de Alimentación de C.A., respecto al % de tensión de la Fuente de 0-63 V.C.D.: Medición 6 : El voltaje mínimo es
3.2
micro-volts C.A. (Imagen 3.1)
(Imagen 3.1) Medición 7 : El voltaje máximo es
-72.81
volts C.A. (Imagen 3.2)
(Imagen 3.2)
Paso 4.- Salida de la Fuente de Alimentación de C.A., respecto al % de tensión de la Fuente de 0-45 V.C.A.: El voltaje mínimo es
381.8
micro-volts C.A. (Imagen 4.1)
(Imagen 4.1) El voltaje máximo es
52.50
volts C.A. (Imagen 4.2)
(Imagen 4.2)
TABLA 1: VOLTAJE Tablero
Multímetro
Diferencia Tablero-
Diferencia Tablero-
(volts)
(volts)
Multímetro (volts)
Multímetro (%)
1
5.0Vcd
5.406Vcd
0.4060Vcd
8.12%
2
1.2Vcd
1.294Vcd
0.0940Vcd
7.83%
3
25.0Vcd
26.610Vcd
1.6100Vcd
6.44%
4
-1.2Vcd
-1.670Vcd
0.4700Vcd
39.16%
5
-25.0Vcd
-29.600Vcd
4.6000Vcd
18.400%
6
0.0Vcd
3.20Vcd
0.0032Vcd
0.420%
7
-63.0Vcd
-72.810Vcd
9.8100Vcd
15.57%
8
0.0Vca
381.2mVca
0.3812Vca
48.12%
9
-45.0Vca
-52.500Vca
7.5000Vca
16.66%
Medición
Paso 5 y 6.- Resistividad Eléctrica en el cuerpo humano, con cinco sujetos de prueba: Sujeto 1 – Paco: Su resistividad es
26.02
Mega-Ohm.
Sujeto 2 – Jorge: Su resistividad es
27.34
Mega-Ohm.
Sujeto 3 – Noé: Su resistividad es
244.60
Kilo-Ohm.
Sujeto 4 – Memo: Su resistividad es
184.00
Kilo-Ohm.
Sujeto 5 – Juan: Su resistividad es
0.672
Mega-Ohm.
El sujeto de prueba con mayor resistividad eléctrica es el Sujeto 2, llamado Jorge con 27.34MΩ de Resistencia Eléctrica.
El sujeto de prueba con menor resistividad eléctrica es el Sujeto 4, llamado Memo con 184KΩ de Resistencia Eléctrica.
Hoja de Resultados (Escaneo): Chávez Carmona José Noé (3CM14)
Jorge Alberto Bravo Aquino
Nuñez granados Francisco
CUESTIONARIO: 1. Si el ohm metro está alimentado con una batería de 9 volts ¿cuál es la corriente que circula por cada una de las personas? Use los resultados de los procedimientos 5 y 6. Utilizando la siguiente fórmula, y despejando : =
→ ∴ =
Sustituyendo la ecuación con los datos del procedimiento 5 y 6 :
= 34.588 × 10− = 34.588[ ] Sujeto 1 – Paco: = .× Ω
− [ ] Sujeto 2 – Jorge: = .× Ω = 32.918 × 10 = 32.918
= 367.94 × 10− = 367.94[ ] Sujeto 3 – Noé: = .× Ω
= 489.13 × 10− = 489.13[ ] Sujeto 4 – Memo: = × Ω
= 133.72 × 10− = 133.72[ ] Sujeto 5 – Juan: = × Ω
El sujeto de prueba que conduce mayor corriente eléctrica es el Sujeto 4, llamado Memo con 489.94[ ] de intensidad de corriente.
El sujeto de prueba que conduce menor corriente eléctrica es el Sujeto 2, llamado Jorge con 184KΩ de Resistencia Eléctrica.
2. ¿Cómo es el efecto de esta corriente en el cuerpo humano? Con respecto a la Tabla de “Efectos de Varios Niveles de Corriente en el Cuerpo Humano”. El efecto que ejerce esta corriente al ser transmitida en el cuerpo humano, es el mismo efecto que ejerce un resistor, cuando es expuesto al flujo de electrones. Es decir, se opone al flujo eléctrico.
3. Investigue y escriba 10 reglas de seguridad que se deben observar en el laboratorio.
1) Utilizar equipo de seguridad (bata, gafas protectoras, guantes, etc.) 2) Poner atención a la practica 3) No comer ni beber en laboratorio 4) Identificar las salidas de emergencia en caso de algún incidente así como extintores 5) No usar celular
6) Preguntar cualquier duda sobre la practica 7) Comunicar cualquier accidente ocurrido 8) No trabajar solo 9) No trabajar en pisos mojados 10) Manejar adecuadamente el equipo de trabajo
b) Tabla Analítica 2 y 3 TABLA 2: RESISTIVIDAD TABLA 3: INTENSIDAD DE CORRIENTE
Sujeto
Sujeto
Sujeto
Sujeto
(No.)
(Nombre)
(No.)
(Nombre)
2
Jorge
27.34MΩ
4
Memo
489.130[ ]
1
Paco
26.02MΩ
3
Noé
367.940[ ]
5
Juan
672.00KΩ
5
Juan
133.720[ ]
3
Noé
244.60KΩ
1
Paco
34.588[ ]
4
Memo
184.00KΩ
2
Jorge
32.918[ ]
Intensidad [ ]
Resistencia (Ω)
Mediante una observación detenida y un análisis preciso de los datos obtenidos experimentalmente cuando se realizaban las mediciones siguiendo el procedimiento que indican los pasos 5 y 6; a lo que el análisis que se formula matemáticamente indica que la intensidad de Corriente en[ ] y la Resistencia en [ℎ], son proporcionalmente inversas entre sí. Es decir, entre mayor sea la magnitud de resistividad, menor es la magnitud de la intensidad de corriente que permite; y viceversa.
CONCLUSIONES:
Jorge Alberto Bravo Aquino
Se cumple el objetivo de reconocer el uso adecuado del Tablero de laboratorio, así como su calibración dependiendo las condiciones que la práctica requiera. Además del uso adecuado del Multímetro, para las diferentes mediciones de voltaje y corriente.
Nuñez Granados Francisco
El conocimiento del tablero de experimentación es indispensable para posteriores trabajos o practicas futuras, tanto si se requiere trabajar con corriente CA o CD y los diferentes rangos que se manejan en el tablero, además del correcto manejo del multímetro y las especificaciones de este.
Chávez Carmona José Noé (3CM14)
En base a la experimentación pudimos conocer el tablero de experimentación y su calibración, este cuenta con salidas de CD Y CA dependiendo el tipo de circuito a realizar.
