FISICA III. Departamento de Física y Química Escuela de Formación Básica MEDICIÓN DE RESISTENCIAS DE RESISTORES EN SERIE Y EN PARALELO
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- José Manuel Hernández Carmona
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1 FISICA III Departamento de Física y Química Escuela de Formación Básica MEDICIÓN DE RESISTENCIAS DE RESISTORES EN SERIE Y EN PARALELO PRÁCTICO DE LABORATORIO Nº 3 FÍSICA III Comisión laboratorio: Docente: Fecha (dd/mm/aa): Hora de inicio: Hora de Finalización: Placa N : Apellido y Nombre Legajo Carrera
2 Medición de resistencias con el Óhmetro de un Multímetro Multímetro (o Téster): Instrumento digital con múltiples funciones: voltímetro, amperímetro, óhmetro, capacímetro, etc. Para determinar los errores de medición consultar con el docente. Ohmetro: Por medio de una pila interna del instrumento, se hace pasar corriente por la resistencia a medir, indicando su valor en forma digital. Al medir una resistencia elija una escala apropiada para hacer la medición, siempre tratando de obtener el mayor número de dígitos posibles. En caso de no conocer el valor de una resistencia se comienza por la escala más alta. Verifique el funcionamiento del Ohmetro uniendo las dos puntas de prueba. En la escala más baja debe indicar alguna décima de ohm, correspondiente a la resistencia de los cables de las puntas de prueba. Resistor: Elemento diseñado que tiene una resistencia eléctrica con un valor determinado y que permite disipar una potencia térmica con un valor determinado. Resistencias en serie y en paralelo: La placa F3 (figura 1) presenta 4 filas horizontales de resistencias (característica de las resistencias: 2 W, metal film). Cada una de las filas, tiene 3 resistencias conectadas en serie (ejemplo R1, R2, R3). Los terminales de las resistencias se indican con letras mayúsculas. Por ejemplo: la resistencia R5 tiene por terminales a los bornes (tornillos con tuerca) F y G, la resistencia R5 comparte el mismo borne G con la R6. 2
3 Figura 1: placa F3 3
4 Los valores de las resistencias son los siguientes. 1) Medición de resistencias: a) Elija tres resistencias (pueden estar en la misma fila o en distintas) y mida con el óhmetro el valor de cada una de ellas, identifíquelas mediante su subíndice y registre el valor medido con su correspondiente error. No olvide especificar las unidades. R[ ] = R[ ] = R[ ] = Dibuje símbolo de R: b) Mida las mismas resistencias pero invirtiendo los cables, es decir invirtiendo el sentido de la corriente. Nota algún cambio? SI NO 4
5 c) Mida en uno y otro sentido la resistencia de un diodo. Hay algún cambio? SI NO d) Escriba brevemente las conclusiones. 2) Medición de resistencias en serie: a) Utilizando una fila (elija la que quiera) mida cada una de las resistencias de la misma y anote la fila elegida y los valores medidos con su correspondiente error. (identifique la resistencia medida con su subíndice). Nº de fila: R[ ] = R[ ] = R[ ] = Dibuje el símbolo de las 3 R en serie: b) Ahora mida en la fila elegida dos resistencias en serie, escriba el resultado e indique en un dibujo cómo conectó el óhmetro para esta medición. Req-serie (medido)= donde en este caso Req-serie representa el valor medido de la resistencia equivalente de la conexión en serie. Dibujo del circuito (con el conexionado realizado): 5
6 c) Con los valores medidos en a), calcule analíticamente la resistencia equivalente en serie, anote el resultado y compárelo con el valor medido en b). R eq-serie (analítico) = d) Repita b) y c) con las tres resistencias en serie de la fila Req-serie (medido)= R eq-serie (analítico) = Dibujo del circuito con las tres resistencias en serie: (con el conexionado realizado) e) Verifique que el resultado R eq-serie en todos los casos es siempre mayor que la resistencia de mayor valor conectada en serie. f) Conecte uno de los terminales del óhmetro al borne de una resistencia y el otro al aire, verifique que la resistencia es infinita. Esta conexión se llama circuito abierto. Recuerde el concepto de resistencia en serie, son todas las resistencias por las que circula la misma corriente en un mismo circuito y cuyas caídas de potencial se suman. 3) Medición de resistencias en paralelo: a) Utilizando la fila elegida en el punto 2 u otra cualquiera, mida cada resistencia de la fila y anote los valores de las mediciones con su correspondiente error (identifique las resistencias con sus subíndice). Nº de fila: R[ ] = R[ ] = R[ ] = 6
7 Dibuje la fila elegida b) Conecte en paralelo dos resistencias de la fila elegida, mida el valor de la resistencia equivalente y anote el resultado con su correspondiente error. Calcule analíticamente el valor de la Req-paralelo. Recuerde que 1/Req = 1/R1 + 1/R2. Dibuje el circuito con el conexionado de las resistencias en paralelo y el óhmetro. Req-paralelo(medido)= Req-paralelo(analítico) = Dibujo del circuito: c) Conecte ahora las 3 resistencias de la fila elegida en paralelo. Mida la resistencia equivalente. Calcule analíticamente la Req-paralelo con los datos de las resistencias medidas en a) y compare los valores obtenidos. Dibuje el circuito con el conexionado de las resistencias en paralelo y el óhmetro. Req-paralelo(medido)= Req-paralelo(analítico) = Dibujo del circuito: 7
8 d) Verifique que el valor de la resistencia equivalente es menor que el valor de la menor resistencia que forma el paralelo. e) En el circuito armado en c) haga un puente entre los bornes de una de las resistencias y observe la lectura del óhmetro (el resultado debe ser próximo a cero). Esta conexión es llamada corto circuito. Recuerde el concepto de resistencia en paralelo, todas las resistencias tienen el mismo potencial entre bornes y sus corrientes se suman en un nodo. 4) Combinación de resistencias en serie y en paralelo: a) Cuál es la resistencia más alta que se puede lograr con las 4 filas de 3 resistencias? Cómo se hace la conexión? Dibuje el circuito R= Dibujo del circuito: b) Cuál es la resistencia más baja que se puede lograr con las 4 filas de 3 resistencias? Cómo se hace la conexión? Dibuje el circuito R= Dibujo del circuito: 8
9 c) Cómo se logra una resistencia próxima a cero? d) Cómo se logra una resistencia infinita? e) Con las resistencias disponibles cómo las conectaría en serie y/o en paralelo para obtener el valor de ? Dibuje el circuito. f) Con las resistencias disponibles, cómo las conectaría en serie y/o en paralelo para obtener el valor de 8.456? Dibuje el circuito. 9
10 h) Con las resistencias disponibles, cómo las conectaría en serie y/o en paralelo para obtener el siguiente valor de 944? Dibuje el circuito. 10
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