Laboratorio de física 200 MEDICION SIMBOLOGIA Y SEGURIDAD
1 INTRODUCCION El Multímetro analógico: Es el instrumento que utiliza en su funcionamiento los parámetros del amperímetro, el voltímetro y el Ohmímetro. Las funciones son seleccionadas por medio de un conmutador. Por consiguiente todas las medidas de Uso y precaución son iguales y es multifuncional dependiendo el tipo de corriente (C.C o C.A.) El Multímetro Digital (DMM): Es el instrumento que puede medir el amperaje, el voltaje y el Ohmiaje obteniendo resultados numéricos - digitales. Trabaja también con los tipos de corriente El Amperímetro: Es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen del tipo de corriente, ósea, que cuando midamos Corriente Continua, se usara el amperímetro de bobina móvil y cuando usemos Corriente Alterna, usaremos el electromagnético. El Voltímetro: Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad básica de medición es el Voltio (V) con sus múltiplos: la Mega voltio (MV) y el Kilovoltio (KV) y sub.-múltiplos como la mili voltio (mV) y el micro voltio. Existen Voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetros de bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos. Sus características son también parecidas a las del galvanómetro, pero con una resistencia en serie. El Ohmímetro: Es un arreglo de los circuitos del Voltímetro y del Amperímetro, pero con una batería y una resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtendremos el cero en la escala. Generalmente, estos instrumentos se venden en forma de Multímetro el cual es la combinación del amperímetro, el voltímetro y el Ohmímetro juntos. Los que se venden solos son llamados medidores de aislamiento de resistencia y poseen una escala bastante amplia.
Laboratorio de física 200 2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL Identificar los símbolos, los esquemas, medir diferentes cantidades físicas a través de instrumentos tomando en cuenta las normas de seguridad en los experimentos de electricidad y magnetismo, aprender a usar el multímetro y los símbolos de las diferentes corrientes: 2.2 OBJETIVO ESPECIFICO - manejo del multímetro - medición de resistencias -medición de condensadores - medición de voltajes - efecto de la corriente a través del cuerpo humano
3 EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO -4 multímetros -10 resistencias fijas -5 condensadores fijas - 1 condensador variable - 4 pares de cables - 1 resistencia variable de 50 ohm - 1 resistencia variable de 1 k ohm - 1 resistencia variable de 42 ohm
Laboratorio de física 200 4 MULTÍMETROS.-son las que miden la tensión y se conectan en paralelo. Si la lectura es positiva indica que la tensión del borne con marca es superior a borne sin marca.
10 RESISTENCIAS FIJAS.- Cumple la función de oponer a la corriente eléctrica obstaculizando su paso es decir sirve para disminuir la corriente y hacer caer el voltaje: Ejm: Disminuye la resistencia aumenta el volumen 5 CONDENSADORES FIJAS.-Sirve para al marcenar energía en forma de campo eléctrico o de voltaje.se mide en faradios o los múltiplos de micro faradios la equivalencia es 1F =106 micro faradios:
1 CONDENSADOR VARIABLE.-Es aquel capacitor que varia; y que no’s serve de captor para frecuecias de Honda: 4 pares de cables 1 resistencia variable de 50 ohm 1 resistencia variable de 1 k ohm 1 resistencia variable de 42 ohm INDUCTORES O BOBINAS.-Cumple la función de almacenar energía en forma de campo magnético gracias a la corriente que circula por en bobinado se mide la capacidad atreves del inductivo L=que se mide en henrio:
Laboratorio de física 200 4 ESQUEMA DE LA PRÁCTICA
alterno
voltaje medido en voltimetro
continuo
MULTIMETRO resistencia medidos en ohmnimetros
condensadores medidos en capasimetro
Laboratorio de física 200 Simbología de las corrientes
5 RESUMEN
Para realizar la práctica se debe tener un conocimiento teórico de la simbología de las diferentes corrientes como también el funcionamiento del multímetro para la manipulación del multímetro sede debe tener en consideración la clase de corriente q se desea medir ya sea resistencias voltajes condensadores sin olvidar la conectividad de los cables de apoyo del multímetro mayor mente los cables se las conecta a los enchufes COM q significa conectador común como también al conector v/Ω que son ohmios . Antes de realizar una medición se debe considerar las siguientes recomendaciones. a) La escala de medición del multímetro debe ser más grande que el valor de la medición que se va a hacer, en caso de no conocer el valor de la medición, se debe seleccionar la escala más grande del multímetro y a partir de ella se va reduciendo hasta tener una escala adecuada para hacer la medición. b) Para medir corrientes eléctricas debemos conectar el multímetro en serie con el circuito a los elementos del circuito en donde se quiere hacer la medición.
Laboratorio de física 200 c) Para medir voltaje el multímetro se conecta en paralelo con el circuito a los elementos en donde se quiere hacer la medición d) Para medir la resistencia eléctrica el multímetro también se conecta en paralelo con la resistencia que se va a medir
Para empezar a realizar las mediciones verificamos los cables de apoyos del multímetro posterior mente medimos las resistencias como mínimo cinco de diferentes valores como también la resistencia y los voltajes como también la resistencia de la corriente del laboratorio considerando poner el valor más alto del multímetro las mediciones se deben realizar con varios multímetros ya q estos pueden variar al tiempo de realizar una medición. También se realiza una medición del corriente del cuerpo, mano con mano, mamo con tobillo cuando esté estén completamente secas las manos y se vuelve a realizar la misma acción con manos mojadas sin olvidar que se debe tomar los datos medidos de las diferentes mediciones para un posterior cálculo de resultados que se desea encontrar. Para realizar el medido de las resistencias no es necesario los cables de apoyo ya que el multímetro lleva incluido el enchufe especialmente para el medido de las resistencias pero se debe considera el lado positivo y el lado negativo de la resistencia para su posterior medido. Nota: considerar los gráficos que se muestran
Laboratorio de física 200 6 TABULACION DE DATOS EXPERIMENTALES Y ANALITICOS Lectura de resistencias
N°
Valor nominal
Valor leído
R1 R2 R3 R4 R5
200kΩ 100kΩ 62 kΩ 1 kΩ 10 kΩ
194kΩ 98.7 kΩ 61.3 kΩ 1.03 kΩ 9.92 kΩ
Lectura de condensadores
N°
Valor nominal
Valor leído
C1
1 µf 2.2 µf 0.33 µf 0.1 µf 0.22 µf
1.05µf 2.17µf 0.342µf 0.111µf 0.222µf
Valor nominal
Valor leído
C2 C3 C4 C5
Lectura de voltajes A.C
N° V1 V2 V3 V4 V5
220 v
224 v 227 v 223 v 224 v 224 v
Laboratorio de física 200 Características conductivas del cuerpo humano
Estado
Resistencia. mamo – mano
Corriente. (A)
Seco
143000(ohm)
6.29*10−5 A
mojado
45000(ohm)
2*10−4 A
7 FORMULAS Error porcentual 𝐸% =
(𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜) ∗ 100 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑉 = 𝑅∗𝑖
𝑖=
𝑉 ∗ 1000 𝑅
8 TABULACION DE RESULTADOS Resultado de erros de las resistencias
N°
Valor nominal
Valor leído
Error relativo%
R1 R2 R3 R4 R5
200kΩ 100kΩ 62 kΩ 1 kΩ 10 kΩ
194 kΩ 98.7 kΩ 60.3 kΩ 1.03 kΩ 9.92 kΩ
3% 1.3% 1.13% 3% 0.8%
Laboratorio de física 200 Resultado de los de errores de los condensadores N°
Valor nominal
Valor leído
Error relativo %
C1 C2 C3 C4 C5
1µf 2.2µf 0.33µf 0.1µf 0.22µf
1.05µf 2.17µf 0.342µf 0.111µf 0.222µf
5% 1.2% 3.6% 11% 0%
Valor leído
Diferencia %
224 v 227v 223 v 224 v 224 v
1.8 % 3.2% 1.4% 1.8% 1.8%
Resultados de los errores de voltajes N° V1 V2 V3 V4 V5
Valor nominal
220 v
Resultado de las corrientes y efecto Estado
Resistencia. mamo – mano
Corriente. (A)
Seco
143000Ω
6.29*10−5 A
mojado
45000Ω
2*10−4 A
Efecto Sin efecto Muy bajo
Laboratorio de física 200
9 CALCULO DE ERRORES Y EFECTO DE LA CORRIENTE ATRAVES DEL CUERPO CALCULOS DE LOS ERRORES DE LA RESISTENCIA 𝐸% =
(200 − 194) ∗ 100 = 3% 200
𝐸% =
(100 − 98.7) ∗ 100 = 1.3% 100
𝐸% =
(62 − 61.3) ∗ 100 = 1.3% 62
𝐸% = 𝐸% =
(1 − 1.03) ∗ 100 = 3% 1
(10 − 9.92) ∗ 100 = 0.8% 10
CALCULOS DE LOS ERRORES DE LOS CONDENSADORES
𝐸% = 𝐸% = 𝐸% =
(1 − 1.05) ∗ 100 = 5% 1
(2.2 − 2.17) ∗ 100 = 1.2% 2.2
(0.33 − 0.342) ∗ 100 = 3.6% 0.33
𝐸% =
(0.1 − 0.111) ∗ 100 = 11% 0.1
𝐸% =
(0.22 − 0.222) ∗ 100 = 0% 0.22
CALCULOS DE LOS ERRORES DE LOS VOLTAJES
𝐸% =
(220 − 224) ∗ 100 = 1.8% 220
𝐸% =
(220 − 227) ∗ 100 = 3.2% 220
𝐸% =
(220 − 223) ∗ 100 = 1.4% 220
Laboratorio de física 200 𝐸% =
(220 − 224) ∗ 100 = 1.8% 220
𝐸% =
(220 − 224) ∗ 100 = 1.8% 220
CALCULOS DE LOS EFECTOS DE LA CORRIENTE EN EL CUERPO HUMANO (Seco) 220 v RM.M= 143000 *1000= 143000000 Ω 𝑖=
220 ∗ 1000 = 1.54 ∗ 10−3 143000000
(Mojado) RM.M= 45000 *1000= 45000000Ω
𝑖=
220 ∗ 1000 = 4.89 ∗ 10−3 45000000
10 CUESTIONARIO 10.1 ¿Los condensadores están polarizados? sí o no? investigue y argumente su respuesta Los condensadores cerámicos, de papel, etc. no son polarizados porque siempre actúan como condensador, independientemente de la diferencia de potencial entre placas. Los electrolíticos, de tántalo, y los supe condensadores necesitan que exista una diferencia de potencial mínima entre placas, con una polaridad concreta que viene marcada en el encapsulado, para que se forme el dieléctrico. Si no se aplica esa diferencia de potencial correcta el dieléctrico desaparece y el condensador hace cortocircuito. En esos condensadores el dieléctrico se forma en las placas por la acción química del electrólito sobre ellas, gracias a la diferencia de potencial. Los condensadores electrolíticos si llevan placas, son casi iguales que los de papel aceitado, pero en lugar de aceite hay un electrolito adecuado que oxida una placa de aluminio en presencia de una diferencia de potencial. Ese óxido de aluminio es muy, muy aislante y muy, muy fino lo que hace que la capacidad del condensador sea tan alta para poco volumen.
Laboratorio de física 200 10.2 ¿Qué otros dos nombres reciben las resistencias variables? Existen resistencias de valor variable, que reciben el nombre de potenciómetros. Hay básicamente dos tipos de Resistencias: Las resistencias de valores fijos y las Resistencias variables, que a su vez se subdividen dependiendo de características propias. 10.3 en un enchufe domiciliario, ¿Cuál de los conectores es el positivo y cual el negativo? explique detalladamente la posición del polo positivo y negativo cuando un enchufe está instalado vertical y horizontal No puede decir cual conector es positivo o negativo ya que no se puede determinar con exactitud cuál es el negativo o el positivo 10.4 investigue si el valor de las resistencias usadas en las duchas debe ser grande o pequeño. Argumenta porque estas resistencias deben ser grandes o pequeñas Las duchas mayor mente debe tener la resistencia grande ya que son aparatos que necesitan mayor electricidad y una constante electricidad 10.5 el voltaje que proporciona cessa a nuestras casas es de 220v. ¿Alterno o continuo? por qué no se logró medir esta magnitud física en todas las mediciones que se hicieron en la práctica? argumente y explique esta situación Pues cessa nos genera corriente eléctrica de manera alterna ya que hay horas que la corriente se baja o reduce es decir nos proporcionan de manera alterna. Pues en la medición realizada se pudo verificar que no eran los 220 v debido al consumo de mucha energía se ve a eso que a veces es mucha o poca 10.6 ¿Qué se puede concluir si el error relativo porcentual en la medición de una resistencia o de un condensador fue de más del 10%? Que el condensador ya tienes fallas o el multímetro está descompuesta o caso contrario no se midieron de manera adecuada
11 CONCLUSION
Poder llegar a una conclusión pues hay que realizar las diferentes mediciones se deben manipular de manera correcta; al multímetro para obtener un error mínimo también considerar los símbolos y también para una medición correcta o casi exacta es recomendado el uso de por lo menos dos multímetros ya que estos presentan variaciones
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12 BIOGRAFICIA Arias Paz: Instalación Eléctrica www.parmat.net/indicadores_presion