Callao. Es un. bobina móvil. un campo. Página 1

Transcripción

1 Universidad Nacional Del Callao RECONOCIMIENTO DE MATER IALES EN EL LABORATORIOO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I VATIMETRO Es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas «bobinas de corriente», y una bobina móvil llamada «bobina de potencial. FUNCIONAMIENTO.- Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una agujaa que se mueve sobre una escala paraa indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corrientee y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie paraa reducir la corrientee que circula por ella. El resultado de esta disposición es que en un circuito de corriente continua, la deflexión de la aguja es proporcional tanto a la corriente como al voltaje, conforme a la ecuación W=VA o P=EI. En un circuito de corriente alterna la deflexión es proporcional al producto instantáneo medio del voltaje y la corriente, midiendo pues la potencia real y posiblemente (dependiendo de las características de cargo) mostrando una lectura diferente a la obtenida multiplicando simplemente las lecturas arrojadas por un voltímetro y un amperímetro independientes en el mismo circuito. Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Página 1

2 Universidad Nacional Del Callao Vatímetro electrónico.- Los vatímetros electrónicos se usan para medidas de potencia directas y pequeñas o para medidas de potencia a frecuencias por encima del rango de los instrumentos de tipo electrodinamómetro. Los triodos acoplados se operan en la porción no lineal de sus curvas características al voltaje de red y la corriente de placa. VOLTIMETRO Es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico cerrado pero a la vez abiertos en los polos. UTILIZACIÓN..- Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo, esto es, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión. Paraa ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue la fuerza necesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora. CLASIFICACIÓN.- Podemos clasificar los voltímetros por su funcionamiento mecánico, siendo en todos los casos el mismo instrumento Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Página 2

3 Universidad Nacional Del Callao Voltímetros Electromecánicos.- Estoss voltímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escalaa ha sido graduadaa en voltios. Existen modelos que separan las corrientes continua y alterna de la señal, pudiendo medirlas independientemente. Voltímetros Electrónicos.- Añaden un amplificador para proporcionar mayor impedancia de entrada (del orden de los 20 megaohmios) y mayor sensibilidad. Algunos modelos ofrecen medida de "verdadero valor eficaz" para corrientes alternas. Los que no miden el verdadero valor eficaz es por que miden el valor de pico a pico. Voltímetros Digitales.- Dan una indicación numérica de la tensión, normalmente en una pantalla tipo LCD. Suelen tener prestaciones adicionales como memoria, detección de valor de pico, verdadero valor eficaz (RMS), autorrango y otras funcionalidades. El sistema de medida emplea técnicas de conversió n analógico-digital (que suele ser empleando un integrador de doble rampa) para obtener el valor numérico mostrado en una pantalla numérica LCD. AMPERIMETRO Es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio. Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Página 3

4 Universidad Nacional Del Callao UTILIZACIÓN.- Para efectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por el amperímetro, por lo que éste debe colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. El amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible con la finalidad de evitar una caída de tensión apreciable. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, están dotados de bobinas de hilo grueso y con pocas espiras. CLASIFICACIÓN.- Los sistemas de medida más importantes son los siguientes: magnetoeléctrico, electromagnético y electrodinámico, cada una de ellas con su respectivo tipo de amperímetro. Magnetoeléctrico.- Para medir la corriente que circula por un circuito tenemos que conectar el amperímetro en serie con la fuente de alimentación y con el receptor de corriente. Así, toda la corriente que circula entre esos dos puntos va a pasar antes por el amperímetro. Estos aparatos tienen una bobina móvil que está fabricada con un hilo muy fino (aproximadamente 0,05 mm de diámetro) y cuyas espiras, por donde va a pasar la corriente que queremos medir, tienen un tamaño muy reducido. El valor límite de lo que podemos medir sin temor a introducir errores va a ser alrededor de los 100 miliamperios, luego la escala de medida que vamos a usar no puede ser de amperios sino que debe tratarse de miliamperios. Electromagnético.- Están constituidos por una bobina que tiene pocas espiras pero de gran sección. La potencia que requieren estos aparatos para producir una desviación máxima es de unos 2 vatios. Para que pueda absorberse esta potencia es necesario que sobre los extremos de la bobina haya una caída de tensión suficiente, cuyo valor va a depender del alcance que tenga el amperímetro. El rango de valores que abarca este tipo de amperímetros va Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Página 4

5 Universidad Nacional Del Callao desde los 0,5 A a los 300 A. Aquí no podemos usar resistencias en derivación ya que producirían un calentamiento que conllevaría errores en la medida. Se puede medir con ellos tanto la corriente continua como la alterna. Siendo solo válidas las medidas de corriente alterna para frecuencias inferiores a 500 Hz. Electrodinámico.- Los amperímetros con sistema de medida "electrodinámico" están constituidos por dos bobinas, una fija y una móvil. FUENTE VARIABLE ESTRUCTURA DE UNA FUENTE VARIABLE - DIAGRAMA DE CABLEADO.- Los elementos mostrados son puramente ilustrativos. Solo la placa de circuito impreso es fiel a la original empleada en la fuente FL-01. Todos los elementos pueden ser sustituidos, siempre y cuando se mantengan sus especificaciones Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Página 5

6 Univeersidad Naccional Dell Callao Faculltad De Inggeniería Eléctrica E Y Electrónic E ca Escueela Profesioonal de Inggeniería Eléctrica E A con ntinuación se muesttra una fo oto tomada a en la pa arte interio or de ua fu uente variab ble Laborratorio de Circuitos C E Eléctricos I Inform me I: Recoonocimientto De Instrrumentos Del D Laboraatorio Pá ágina 6

7 Universidad Nacional Del Callao RESISTENCIA VARIABLE: POTENCIOMETRO Y REÓSTATO Este contacto móvil se llama cursor o flecha y divide la resistencia en dos resistencias cuyos valores son menores y cuya suma tendrá siempre el valor de la resistencia total. Las resistencias variables se dividen en dos categorías: Potenciómetro.- Los potenciómetros y los reóstatos se diferencias entre si, entre otras cosas, por la forma en que se conectan. En el caso de los potenciómetros, éstos se conectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de voltaje. Ver la figura. Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Página 7

8 Universidad Nacional Del Callao Reóstato.- En el caso del reóstato, éste va conectado en seriee con el circuito y se debee tener cuidado de que su valor (en ohmios) y su la potencia (en Watts (vatios)) que puede aguantar sea el adecuado para soportar la corriente I en amperios (ampere) que va a circular por él. CLASESS NORMLIZADAS PARA APARATOS DE MEDIDA clase del aparato de medida error relativo Fr en condiciones normales de medida ±0,1% ±0,2% 0.5 ±0,5% 1 ±1% 1.5 ±1,5% 2.5 ±2,5% 5 ±5% Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Página 8