GUÍA Nº 2 INSTRUMENTOS DE MEDICION ELECTRICOS 1.- Introducción Con toda seguridad se puede decir que es el instrumento de medida mas utilizado en electricidad y en electrónica, su definición es clara pues la propia palabra nos encamina hacia ella: Polímetro o Multitester: Instrumento electrónico capaz de representar gráficamente las diferentes magnitudes eléctricas (Voltaje, Intensidad, Resistencia) Los primeros polímetros que aparecieron fueron analógicos, pero antes de que aparecieran los primeros polímetros ya existían otros equipos de medida que tan solo podían medir una de las magnitudes eléctricas, un ejemplo claro fueros y son los Voltímetros instrumentos capaces de medir la diferencia de potencial entre dos puntos, los Amperímetros que al igual que los voltímetros tan solo podían medir una magnitud eléctrica en este caso la intensidad, y como no también existían los Ohmetros capaces de medir resistencias. Poco tiempo después se agruparon todos estos equipos de medida en uno solo llamándose Polímetro. Multitester analógico Multitester Digital Por otro lado están las fuentes de poder que permiten dar alimentación en voltaje a los circuitos eléctricos para que pueda circular una corriente eléctrica:
Fuente de poder Finalmente el elemento de resistencia eléctrica y su código de colores para su magnitud: Resistencia Eléctrica y Código de Colores A través del empleo de instrumentos de medición eléctrica tales como Analógicos, Digitales (Voltímetro, Amperímetro y Ohmetro), osciloscopio el estudiante construye tablas de datos agrupando las variables de interés con sus respectivas unidades. 2.- Aprendizajes Esperados
a) De acuerdo al programa de estudios 2.1.- Criterios de Evaluación a) Utilizar instrumentos de medidas eléctricas: Analógicos, Digitales y Osciloscopio b) Reconocer circuitos serie y paralelo. 3.-Materiales a) Fuentes de voltaje continua (1 batería de 6 Volt.) b) Generador de señales c) 1 Voltímetro, 1 Amperímetro Analógico. d) Resistencia eléctrica (x 1, x 10, x 100) e) Un Tester digital f) Osciloscopio 4.- Actividades 4.1.- Procedimiento 1. Construya los circuitos que a continuación se presentan I. II.
III. I.- Medición de voltaje e intensidad en circuitos de corriente continua. a) Mida la diferencia de potencial de la batería o fuente de poder con su error utilizando: i. Voltímetro digital, en dos escalas distintas. b) Mida distintas diferencias de potencial en la batería, usando la misma escala con su respectivo error absoluto. c) Mida la intensidad de la corriente que circula por una resistencia, indicando el respectivo error apreciado, utilizando: i. Amperímetro digital, en dos escalas distintas. II. y III.- Medición de resistencias a) Mida la resistencia interna de los voltímetros y amperímetros, en las diferentes escalas utilizadas. b) Calcule experimentalmente la resistencia equivalente para las resistencias R 1, R 2, R 3 si están conectadas en: a) Serie; b) Paralelo IV. Calibración del osciloscopio Precauciones 1. Si no tiene una referencia clara de las magnitudes de voltaje y de corriente a medir utilice el instrumento en la escala de mayor rango y luego comience a descender hasta encontrar una escala que le dé una lectura razonable. 2. Evitar las lecturas en los extremos de la escala en instrumentos analógicos. 3. No haga medidas sin antes pensar en el modo y escala del instrumento. 4. Revisar la polaridad de los instrumentos antes de conectar la batería.
4.2.- Cálculo y Resultados 1. Con respecto a las medidas realizadas en I.- 1.: (a) Llene la siguiente tabla Voltímetro Escala Medición Error apreciado Error porcentual% (b) Comente los resultados obtenidos 2. Con los valores obtenidos en I.- 2, (a) Complete la siguiente tabla: Voltímetro Escala Medición Error apreciado Error porcentual % (b) Interprete los resultados obtenidos 3. Con los valores obtenidos en I.- 3, (a) Llene la siguiente tabla: Amperímetro Escala Medición Error apreciado Error porcentual % (b) Compare los valores obtenidos y comente 4. Compare los valores obtenidos en II. 1. para ambos instrumentos (analice e interprete sus resultados) 5. Haga un cálculo teórico para la resistencia equivalente en II. 2. (serie, paralelo). Compare con el valor experimental (analice y comente sus resultados). 6. Compare los resultados obtenidos en III. 1. y III. 2. Haga un comentario de estos resultados.
4.3.- Investigación Previa al Experimento: Información teórica El movimiento de las cargas eléctricas recibe el nombre de corriente eiéctrica. En el caso de un conductor, el número de cargas que atraviesan normalmente la sección transversal en la unidad de tiempo se conoce como intensidad de la corriente (i = q / t) y se mide en Amperes (A). El instrumento que mide la intensidad se llama amperímetro. Para que sea posible el movimiento de cargas eléctricas entre dos puntos es necesario realizar un trabajo. Este trabajo lo efectúa un dispositivo que puede ser por ejemplo, una batería. El trabajo por unidad de carga realizado por el dispositivo recibe el nombre de voltaje o diferencia de potencia. El instrumento que mide voltaje se llama voltímetro y mide en Volt (V). El medio conductor opone una resistencia a la circulación de corriente. Esta resistencia se mide en Ohm y el instrumento que la mide recibe el nombre de Ohmetro ( Ω ). Los instrumentos anteriormente citados, amperímetro, ohmetro y voitímetro pueden reunirse en uno solo llamado Multímetro o Tester. El principio de funcionamiento de estos aparatos puede ser analógico o digital, de alta o de baja sensibilidad. 5.- Bibliografía 1. R. Serway, Vol. II, Física, Editorial Mc Graw Hill, 2005 2. Tipler,.Fisica, Editorial McGraw - Hill, 1999 3. Sears y Zemansky, Fisica General, Editorial Aguilar S.A., España, 1980