Instrumentos eléctricos y sus aplicaciones. 18 de septiembre de 2012 INSTRUMENTOS ELECTRICOS Y SUS APLICACIONES.

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1 INSTRUMENTOS ELECTRICOS Y SUS APLICACIONES. AUTORES. Orellana Vargas, Carlos Heriberto Orellana Vargas, Fermín José Grande Cóbar, Mauricio José Reinoza Miranda, Verónica Gissel INSTRUCTOR. Francisco Silva. 1. RESUMEN. El conocimiento sobre el uso de instrumentos eléctricos es de vital importancia en distintas aplicaciones de ingeniería, ya que con dicho conocimiento se puede lograr un uso adecuado de los mismos, alargando la vida útil de los instrumentos y haciendo más eficientes las operaciones en que se necesite del uso de dichas herramientas. Para el caso, es importante conocer y comprender la manera en que estos operan. En esta práctica se dio el énfasis a conocer el uso del multimedidor y el generador de ondas y el cálculo de resistencias mediante el código de color. El primero se utiliza para medir voltaje, corriente alterna y directa y la resistencia; el segundo es un aparato el cual es capaz de generar señales sintonizables en frecuencia y voltaje. 2. PALABRAS CLAVE: Voltaje, frecuencia, resistencia, corriente alterna, corriente directa. 3. INTRODUCCION TEORICA. Generador de ondas de audio sinusoidales y cuadradas. Un generador de ondas es un instrumento que proporciona una señal continuamente sintonizable en frecuencia y voltaje. La señal sinusoidal la podemos entender haciendo analogía con una batería cuya diferencia de potencial entre bornes sea variable. Frecuencia es el número de veces que se repite este ciclo por unidad de tiempo el voltaje pico a pico (Vpp), que es la diferencia entre los valores máximo y mínimo de potencial. Existen 3 tipos de señales sintonizables: triangular, cuadrada y sinusoidal. Cualquiera de estas señales podría visualizarse con ayuda de un osciloscopio y medírseles tanto en su frecuencia como su Vpp.

2 El generador de ondas es también útil en la determinación de frecuencias desconocidas. Así, a la frecuencia de resonancia de circuitos LC en serie o en paralelo, es útil para determinar inductancias y capacitancias. Fuente de poder Señal sinusoidal. Señal cuadrada. Una fuente de poder es un instrumento eléctrico que proporciona distintos niveles de voltaje para corriente alterna y corriente directa, en rangos variables de 0 a Vmax, donde Vmax depende del modelo de fuente usado. Las Fuentes de Poder tienen aplicaciones nn la industria, como fuentes de potencia de diversos instrumentos; en electrónica, como fuentes de potencia para circuitos; con fines didácticos, para realizar ciertas experiencias, como p. ej. La carga de placas del capacitor en el experimento de Millikan; en el hogar como fuente de potencia para diferentes aparatos electrodomésticos, etc. Multimedidor El multimedidor es un instrumento utilizado para medir: resistencia eléctrica (función de OHMÍMETRO). Intensidad de corriente alterna y directa (función de AMPERÍMETRO). Voltaje directo y alterno (función de VOLTÍMETRO). El multimedidor consiste de: Señal triangular. Un generador de ondas puede ser utilizado en amplificadores de audio, en las etapas de audio de radio y televisión. Por ejemplo, en medidas de un amplificador de alta fidelidad, podemos considerar factores como: respuesta de frecuencia, distorsión, control de tono, etc. 1.Display. 2.Perilla selectora de función. 3.Conexión positiva para medidas de intensidad de corriente. 4.Terminal común (retorno) para todas las mediciones.

3 5. Terminal de entrada para mediciones de tensión, continuidad, resistencia, prueba de diodos, capacitancia y frecuencia de tensión. 4. MATERIALES Y METODOS. 1 Tablero de resistencias. 1 Multimedidor (Tester) 2 Fuentes de poder. 1 Generador de ondas. Conectores. Primero se procedió a la medición de voltaje en corriente alterna del generador de ondas a diferentes rangos de frecuencia, los cuales variaron desde los 5 hertz hasta los 5 megahertz. Se fotografiaron las posiciones de las perillas para dichos rangos. Luego se midió el voltaje practico del generador (voltaje Vrms) a diferentes valores ya especificados de frecuencia. Con las fuentes de poder también se midió el voltaje Vrms a diferentes valores de voltaje practico en corriente alterna y en corriente directa. Se utilizaron dos fuentes de poder diferentes. Una es la fuente modelo S , la cual en su perilla de control se ve graduada en los diferentes valores de voltaje, los cuales van de 1 a 300. La fuente modelo tiene su perilla graduada en porcentaje de voltaje Con la tableta de resistencias primeramente se calculó la resistencia teórica de cada una de ellas con ayuda del código de colores y luego, con ayuda del multimedidor en función de Ohmímetro, se obtuvo el valor de la resistencia práctica. Fig. 2 Multimedidor. 1. Perilla de control. 2. Terminales de entrada de voltaje. 3. Pantalla. 4. Botones de rango. Finalmente, otra vez con las fuentes de poder, se calcularon valores prácticos a diferentes porcentajes de las fuentes de poder en corriente alterna y directa, para luego contrastar los valores teóricos con los valores prácticos obtenidos. Fig. 1. Tableta de resistencias. Fig. 3 Fuente de poder S terminales de corriente DC. 2. terminales de corriente AC. 3. Perilla de control.

4 5. RESULTADOS Y DISCUSION. Generador de ondas f / (Hz) Vrms / V Vpp / V x Tabla 1. Frecuencias vs volajes Voltajes / V Voltaje seleccionado Voltaje medido DC Voltaje medido AC Tabla 2. Voltajes de fuente de poder Resistencias / Ohms Res. Teórica Res. Medida 10 x 10 2 ± 5% x x 10 2 ± 5% x x 10 3 ± 10% ± 10% ± 10% ± 5% Tabla 3. Resistencas teóricas vs medidas

5 CONCLUSIONES. 1. El generador de ondas, transmite voltaje pico a pico, el cual sirve para medir la diferencia entre los máximos y los mínimos valores de potencial, la transmisión de este voltaje se puede apreciar a través de la fuente de poder de corriente alterna. 2. El voltaje que se obtiene con ayuda del tester es el voltaje RMS (valor cuadrático medio), el cual es una diferencia de potencial. También es posible conocer los valores prácticos de la corriente, ya sea Alterna o Corriente, la resistencia, entre otros valores. 3. Un método muy eficaz para medir el valor de la resistencia es por medio de los códigos de colores, ya que proporciona un valor teórico muy cercano al valor real o práctico. 4. La corriente alterna recibe ese nombre porque viene dada por una función sinusoidal, la cual, como su nombre lo indica, se alterna positiva y negativamente; a diferencia de la corriente directa que viene dada por una función cuadrada y la salida de la corriente no varía, conservándose una positiva y otra negativa. 5. Un mayor conocimiento en el manejo de los diferentes instrumentos eléctricos garantiza la obtención de resultados con un menor grado de incerteza y una mejor observación de los fenómenos a estudiar. 6. El Vpp siempre es mayor que el Voltaje eficaz es por eso que los datos obtenidos de manera practica con el multimedidor y con la fuente de poder son diferentes (sin tomar en cuenta el gran porcentaje de error) y mantienen esa relación, demostrándose teóricamente en la formula: voltaje eficaz =Vpp/ BIBLIOGRAFIA. [1] Jhon P. McKelvin y Howard Grotch. Física para ciencias e ingeniería, volumen 2. HARLA, México, 1ª edición, [2] Susan M. LEA y John Robert BURKE. Física: La Naturaleza de las cosas. Internacional Thomson Editores, México, [3] Paul M. FISHBANE, Stephen GASIOROWICZ, y Stephen T. THORNTON. Física para ciencias e Ingeniería, volumen 2. Prentice-Hall Hispanoamérica, México, 1ª edición, 1995.