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1 DOCENTE: TEMA: TURNO: ALUMNOS: UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA LABORATORIO Nº 2 FISICA III CICLO: 2009-A JUAN MENDOZA NOLORBE USO DEL MULTIMETRO 92G BULNES TIJERO, David CASTILLO ALDANE, Percy GAMARRA QUISPE, Saúl Abel GUERRA POMA, Luis NAVARRO VELASQUEZ, Daniel LIMA - PERU ABRIL J E H J K

2 ÍNDICE GENERAL INTRODUCION OBJETIVOS EXPERIMENTO MARCO TEÓRICO El Multimetro: El Multimetro analógico: El Multimetro Digital El Voltímetro El Ohmiómetro Cuidados del Multímetro DISEÑO EQUIPOS Y MATERIALES: RANGO DE TRABAJO PROCEDIMIENTO MEDICION DE VOLTAJE DE UNA BATERIA DE CELULAR MEDICION DE VOLTAJE DE UNA FUENTE DE CORRIENTE CONTINUA MEDICION DE VOLTAJE DE UN TOMACORRIENTE MEDICION DE RESISTENCIAS MEDICION DE UN POTENCIÓMETRO CUESTIONARIO CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA ANEXO...13 Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 1

3 INTRODUCCIÓN El multímetro es un instrumento de medición que funciona de acuerdo a la fuerza que se produce entre un campo magnético y una bobina de alambre que conduce una corriente eléctrica, este dispositivo eléctrico se conoce como galvanómetro. Un multímetro analógico consiste básicamente en un galvanómetro sobre el cual se coloca una aguja que recorre una escala e indica el valor de las mediciones. El multímetro puede medir voltaje, corriente y resistencia eléctrica, esto depende de la manera como está conectado el galvanómetro dentro del multímetro. Para que el galvanómetro funcione como un instrumento para medir corriente eléctrica (Amperímetro) se debe conectar en paralelo con una resistencia, el valor de la resistencia se escoge de acuerdo al valor máximo que se desea medir. La práctica de laboratorio consistió básicamente en utilizar, familiarizarse con el instrumento que es en este caso el multimetro, se tomo medidas, se utilizo las escalas, se medio el valor de las fuentes, se midió el valor de varias resistencias con el fin de aprende mas acerca de este instrumento. Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 2

4 USO DEL MULTIMETRO 1. OBJETIVOS Familiarizar al estudiante en el manejo y utilización de los instrumentos de medición, equipos y dispositivos eléctricos. 2. EXPERIMENTO 2.1 MARCO TEÓRICO El Multimetro: El Multimetro 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.) Fig. Nº1: Multímetro Analógico Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 3

5 1 Panel frontal 2 Botón para selección de escalas de medición. 3 Botón de encendido y selección de AC y DC 4 Botón de calibración a cero Ohms 5 Entrada +. 6 Tornillo de ajuste. 7 Graduación de las escalas. 8 Entrada de 10 A 9 Entrada 250 v DC. 10 Entrada +1v. 11 Entrada 10 A, 50 µa 12 Entrada 600 v AC, DC 13 Entrada 1000 v AC, DC El Multimetro Digital Es el instrumento que puede medir el amperaje, el voltaje y el Ohmiaje obteniendo resultados numéricos - digitales. Trabaja también con los tipos de corriente Fig. Nº2: Multímetro Digital Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 4

6 2.1.2 El Voltímetro Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad básica de medición es el Voltio (V) con sus múltiplos: el Megavoltio (MV) y el Kilovoltio (KV) y sub.-múltiplos como el milivoltio (mv) y el micro voltio. Existen Voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetros de bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos El Ohmiómetro 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 Multimetro 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. Fig. Nº3: Código de colores Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 5

7 2.1.4 Cuidados del Multímetro Antes de hacer una medición con el multímetro, debes tener en cuenta las siguientes recomendaciones. a) La escala de medición en el 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 corriente eléctrica se debe conectar el multímetro en serie con el circuito o los elementos del circuito en donde se quiere hacer la medición. c) Para medir voltaje el multímetro se conecta en paralelo con el circuito o 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. 3. DISEÑO Fig. Nº4: Medición de Voltaje Fig. Nº5: Medición de resistencias Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 6

8 4. EQUIPOS Y MATERIALES: Multimetro Digital Resistencias Fuentes AC Fuentes DC Reóstato Cables de conexión Batería de celular 5. RANGO DE TRABAJO El rango de trabajo, viene a ser definido por las escalas que se utilizan con respecto a lo que se va a medir, los cuales son las siguientes Medición de Corriente continua para el caso de la batería el rango máximo es de 5 VCC Medición de resistencias la máxima resistencia medida es de 1 K ohm Medición de voltaje la escala mínima es 220 VAC 6. PROCEDIMIENTO 6.1 MEDICION DE VOLTAJE DE UNA BATERIA DE CELULAR Procedemos a extraer la batería de un celular en este caso fue el celular LG VX8500, se procedió a escoger la escala del voltímetro, también se seleccionó para medir en corriente continua, luego se procedió a hacer las medidas respectivas NUMERO MEDICION VALOR TEORICO VALOR EXPERIMENTAL 1º 3.7 V 3.51 V 2º 3.7 V 3.71 V 3º 3.7 V 3.94 V Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 7

9 Fig. Nº6: Batería de Celular LG VX MEDICION DE VOLTAJE DE UNA FUENTE DE CORRIENTE CONTINUA Procedemos a conectar las pinzas en la fuente, luego se selecciona una escala adecuada, escógenos la medición para voltaje en corriente continua, procedemos a encender dicha fuente La fuente de corriente continua en teoría tiene un rango 0 15v Mediciones en Corriente Continua Voltaje Minimo 1.18 Voltaje Medio 14.5 Voltaje Máximo Fig. Nº7: Fuente en corriente continua Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 8

10 6.3 MEDICION DE VOLTAJE DE UN TOMACORRIENTE Procedemos a seleccionar una escala adecuada, escógenos la medición para voltaje de corriente alterna, procedemos a conectar las pinzas en el tomacorriente El voltaje del tomacorriente en teoría debe de medir 220VAC VALOR TEORICO VALOR EXPERIMENTAL 220 VAC 221VAC 6.4 MEDICION DE RESISTENCIAS Procedemos a seleccionar la opción de ohmímetro, dando las escalas adecuadas para una buena medición y también para proteger al equipo. MEDICION DE RESISTENCIAS Colores Teórico Medido Marrón negro marrón 100 Ω 99 Ω Rojo negro marrón 200 Ω 202 Ω Naranja blanco marrón 390 Ω 392 Ω Naranja negro marrón 310 Ω 297 Ω Verde negro marrón 500 Ω 497 Ω Azul gris marrón 680 Ω 672 Ω Morado verde marrón 750 Ω 744 Ω Gris rojo - marrón 820 Ω 815 Ω Marrón negro - rojo 1000 Ω 990 Ω Fig. Nº8: Resistencias Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 9

11 6.5 MEDICION DE UN POTENCIÓMETRO Procedemos a seleccionar la opción de ohmímetro, dando las escalas adecuadas para una buena medición y también para proteger al equipo, para el potenciómetro vamos a varias sus rangos así determinamos sus rangos mínimos y máximos MEDICION DE POTENCIOMETRO NUMERO MEDICION VALOR TEORICO VALOR EXPERIMENTAL 1º 0-50KΩ KΩ 2º 0-50KΩ KΩ Fig. Nº9: Potenciómetro Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 10

12 7. CUESTIONARIO 7.1 Por qué debe conectarse un voltímetro en paralelo a una porción del circuito cuya diferencia de potencial se desea medir? La razón para colocarse en paralelo, es debido a que el voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo cual daría lugar a una medida errónea de la tensión. 7.2 Por qué se debe conectarse un amperímetro en serie a un circuito? El amperímetro se coloca en serie para que sea atravesado por dicha corriente. Esto nos lleva a que el amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible, a fin de que no produzca una caída de tensión apreciable. 7.3 Qué tipo de perturbación induciría a un circuito un amperímetro cuya resistencia sea alta? Seria exacta la medición? Por qué? El amperímetro al tener una resistencia alta produciría una caída de tensión considerable, por lo tanto su lectura de amperios seria errónea, ya que al haber una resistencia alta esto haría que la corriente que salga por el amperímetro sea de diferente magnitud con la que llego. 7.4 Un voltímetro cuya resistencia es baja, podría medir con precisión la diferencia de potencial en los extremos de una resistencia alta? Por qué? Al tener una resistencia baja no podría medir correctamente ya que al haber una resistencia baja consumiría parte del voltaje y por lo tanto daría una medida errónea de tensión. 7.5 Señalar tres precauciones más importantes que consideren conveniente tener en cuenta al realizar loa laboratorios de física 3. Tener los conocimientos previos antes de utilizar el instrumento, a fin de evitar daños al equipo consultar al profesor cuando tengamos alguna duda de la calibración del multímetro. Conseguir la guía de laboratorio para guiarnos en cuanto a los temas. Tener precaución al usar baterías o cables en los que puedan pasar la corriente. Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 11

13 7.6 Determine el valor de las resistencias (en ohmios), cuyos colores son: marrón negro rojo plateado % verde negro dorado % amarillo verde dorado dorado 4, % marrón negro plateado % 7.7 Por qué debe estar cerrado un circuito para que fluya una corriente constante? Si un circuito se abre en algún punto, la carga eléctrica se reunirá en la abertura? Por qué? El circuito al estar alimentado por una fuente de energía, tendrá una diferencia de potencial entre + y -, entonces para que exista la circulación de corriente de + a, debe existir una carga conectada a los bordes ósea ser un circuito cerrado. Si un circuito se abre en algún punto, la energía se acumulara en la parte que está en conectada a la fuente de electricidad siempre y cuando se tratase de un circuito de corriente alterna 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Antes de hacer medidas, se debe tener conocimientos previos del equipo a utilizar en este caso el multimetro, que es una herramienta básica de todo ingeniero electricista Es importante poner la escala del Multimetro en el nivel más alto para las medidas de corriente y voltaje. Una vez que se aplica tensión eléctrica al circuito, se debe ajustar la escala de medida. Tener en cuenta la conexión para el voltímetro se conecta siempre en paralelo. Tener en cuenta la conexión para el amperímetro se conecta siempre en serie. Para medir corrientes altas tener en cuenta la conexión adecuada de las pinzas en los bornes. Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 12

14 9. BIBLIOGRAFIA Laboratorio de Física Universitaria 2. Guía para uso del Multimetro Gustavo E. Soto de la Vega, Rodolfo F. Estrada Guerrero, Alicia M. Vázquez Soto. Universidad Iberoamerica Ciudad de México Guía de Universidad Nacional del Callao ANEXO Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 13

15 1. OBJETIVOS: CONSTRUCCION DE UNA PILA CON MATERIALES CASEROS Obtenerle voltaje aproximado para lograr prender un diodo LED a través de materiales caseros. Reconocer el voltaje presente en cada fruta o tubérculo mediante el multimetro. 2. MATERIALES: 3 Manzanas pequeñas 2 Limones 1 Papa Cable de cobre Alambre Multimetro Diodo LED aprox. ( 5 voltios) 3. CONCEPTOS PREVIOS: Un multimetro es un instrumento que permite medir diferencias de potencial o voltaje. En nuestro experimento giraremos el selector de funciones hasta la posición para medir tensión continua normalmente señaladas con la letra DCV. Una pila es un objeto que sirve para encender un led o hacer girar un motor, es decir, entrega una cierta cantidad de energía la cual sirve para realizar trabajo esta capacidad de realizar trabajo esta cuantificada por la diferencia de potencial o voltaje que hay en la pila. Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 14

16 4. PROCEDIMIENTO: Primero colocaremos en serie la manzana el limón y la papa a través del cobre y del alambre de la siguiente manera: Fig. Nº1: Conexión en serie de las frutas El siguiente paso será medir el voltaje en los extremos finales de los conductores, aquí podemos apreciar la aguja del multimetro antes de medir el voltaje: Fig. Nº2: Antes de la medición Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 15

17 En esta foto podemos apreciar que la aguja del multimetro ha variado al conectar los extremos de los conductores aproximadamente a 5 voltios. Fig. Nº3: Medición de la batería de frutas Conectaremos las puntas del led a los extremos de los conductores es conveniente intercambiar la puntas del led si en caso no se enciende en una primera instancia. Aquí podemos apreciar la pequeña luz encendida del led después de seguir los pasos anteriores: Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 16

18 Fig. Nº4: Conexión de la batería de frutas a un LED 5. CONCLUSIONES: El aporte del voltaje es como consecuencia de la elección del fruto, tubérculo, así como también de un buen conductor. El aporte de voltaje fue el siguiente : La manzana: El limón: 0.98 v 0.94 v La papa: 0.86v Obteniendo un voltaje aproximado de 5 v Experiencia Nº 2 Uso del multímetro 17

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