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MEDI CI ÓN DE TENSI ÓN DE CORRI ENTE ( I NFORME) 1. OBJETIVOS  Manejar adecuadamente la fuente de alimentación a utilizar en los experimentos.  Manejar correctamente el voltímetro.  Medir tensiones de corrientes.  Medir intensidades de corrientes.  Comprobar experimentalmente la ley de Ohm. 2. FUNDAMENTO TEORÍCO INTRODUCCIÓN En la electrónica hay ciertos conocimientos básicos que se deben dominar ya que son fundamentales a la hora del diseño y construcción de un circuito electrónico o eléctrico. Uno de estos conocimientos básicos es la medición del voltaje, corriente y resistencia promedio de un instrumento llamado multímetro el cual nos permite realizar todas estas mediciones en un solo dispositivo. Igual de importante es conocer las distintas formas en las cuales pueden conectarse los dispositivos en un circuito, estas son en serie o en paralelo las cuales deben tomarse en cuenta ya que afectan las magnitudes obtenidas según los elementos conectados. En esta experiencia de laboratorio pretendemos familiarizarnos con los términos resistencia, voltaje y corriente; poder conocer las distintas formas en la cuales pueden conectarse los dispositivos electrónicos en un circuito; manipular las resistencias, conectándolas entre sí para realizar diferentes tipos de mediciones en las mismas; habituarnos a la utilización del multímetro como herramienta de trabajo a la hora de realizar las mediciones de resistencia, voltaje y corriente; adquirir destreza a la hora de armar un circuito electrónico colocando sus elementos de forma correcta; aprender a tabular los resultados obtenidos en la experimentación para luego analizarlos y poder obtener conclusiones acertadas. A continuación mostraremos los procedimientos y resultados obtenidos en esta experimentación y se detallaran de forma clara y concisa para facilitar su compresión.

FÍSICA III – LABORATORIO N°3

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Multitester: Un multitester o multímetro puede ser un voltímetro que se compone de un galvanómetro G y una resistencia grande en R p denominada SHUNT. También es un instrumento electrónico de medición que generalmente calcula voltaje, resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo del multímetro puede medir otras magnitudes como capacitancia y temperatura. Gracias al multímetro podemos comprobar el correcto funcionamiento de los componentes y circuitos electrónicos.

Voltímetro G

Rg

Rs

Veamos cómo se mide cada magnitud con el multímetro digital: a) Resistencia: Primero conectamos los cables en los Jackes correctos, luego movemos la llave selectora al símbolo Ω y escogemos el rango adecuado de acuerdo a la resistencia proporcionada por el resistor, si no lo sabemos, escogemos el rango más alto y lo disminuimos poco a poco hasta llegar a una cantidad diferente de uno(el uno indica que el rango es muy pequeño para medir esa resistencia) y con el mayor número de decimales, tocamos los extremos del resistor con las puntas roja y negra y finalmente multiplicamos la cantidad por el valor del rango. b) Voltaje: Lo primero que haremos es colocar la punta del cable rojo en el electrodo positivo de la pila y el negro en el negativo.

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c) Capacitancia y corriente: Al medir un capacitor o condensador, este debe estar descargado ya que almacena energía, y se debe tener cuidado al medir corriente. Aún no he medido ninguna de estas magnitudes, así que cuando lo haga les explicare como hacerlo. Más raramente se encuentran también multímetros que pueden realizar funciones más avanzadas como: 

 





Generar y detectar la frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito amplificador con altavoz para ayudar en la sintonía de circuitos de estos aparatos. Realizar la función de osciloscopio por encima del millón de muestras por segundo en velocidad de barrido, y muy alta resolución. Sincronizarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros multímetros, para hacer medidas de potencia puntual( Potencia= voltaje x intensidad) Utilización como aparato telefónico, para poder conectarse a una línea telefónica bajo prueba se efectúan medidas por la misma o por otra adyacente. Comprobación de circuitos de electrónica del automóvil. Grabación de ráfagas de alto o bajo voltaje.

GLOSARIO: a) Voltaje: La tensión eléctrica o diferencia de potencial (en algunos países también se denomina voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro. La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo eléctrico, que es un campo conservativo.

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b) Corriente: La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el sistema internacional de unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, se produce un campo magnético, lo que se aprovecha en el electroimán. El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serio con el conductor cuya intensidad se desea medir.

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c) Multímetro: Un multímetro, también denominado polímetro, multitester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida). Para medir la caída de tensión (voltaje): Para medir la caída de tensión entre los extremos de una resistencia, se coloca un voltímetro en paralelo con ella.

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3. MATERIALES:  01 Protoboard ´

 01 Fuente de alimentación de voltaje regulable de: 0 – 15V aprox.

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 02 Resistencias eléctricas.

 Multímetro (amperímetro y voltímetro).

 Cables de conexión. FÍSICA III – LABORATORIO N°3

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4. PROCEDIMIENTO:  Se empezamos a buscar la resistencia que tenga menos ohmios así también la que tenga más ohmios.

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 Luego instalamos en el protoboard las conexiones necesarias a utilizar.

 Conectamos la fuente a la alimentación de 220V y la hacemos circular por nuestras conexiones, utilizamos primero la resistencia que contenga menos ohmios.

 Para medir primero el voltaje ubicamos los cables en el multímetro de la siguiente manera:

Conectamos el cable de polo negativo, positivo, puede es deser color de rojo. azul o negro. color

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 Para realizar la lectura del amperaje en el multímetro tememos que desconectar un cable conectado al protoboard y colocar una de las puntas de los cables del multímetro en un agujero perteneciente al sistema elaborad

 Luego para medir el amperaje tenemos que poner los cables en el multímetro de la siguiente forma.

Solamente tenemos que desconectar el cable de polo negativo y conectarlo en la entrada señalada.

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El cable de polo positivo no se mueve de su lugar puesto ya anteriormente.

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 Anotamos los datos obtenidos en la siguientes tablas:

TABLA Nº 3 RESISTENCIA 1.2 kΩ

V (V )

2.046

3.95

5.94

7.92

9.91

11.93

12.87

I ( Amp) 0.00172 0.00336 0.00505 0.00675 0.00845 0.01017 0.01098

13.91

14.9

0.0119 0.0127

TABLA Nº 4

RESISTENCIA 6.2 kΩ V (V )

2.031

I ( Amp

0.00032 0.00064 0.00097 0.00129 0.0016

3.94

5.95

7.95

9.90

11.86

12.86

Graficar Voltaje vs Intensidad de corriente eléctrica.  Con la menor resistencia

(1.2 kΩ)

Voltaje vs Intensidad 16

f(x) = 1171.64 x

14

Voltaje (V)

12 10 8 6 4 2 0

0

0

0

0.01

0.01

Intensidad (Amp)

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0.01

14.89

0.00193 0.00209 0.00226 0.00243

5. CUESTIONARIO: 5.1.

13.85

0.01

0.01

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 Con la mayor resistencia

(6.2 kΩ)

Voltaje vs Intensidad 16

f(x) = 6141.08 x

14

Voltaje (V)

12 10 8 6 4 2 0

0

0

0

0

0

0

0

Intensidad (A)

5.2.

¿Cuál es el valor de la pendiente de su gráfica? 

Con la resistencia menor (1.2 kΩ) la pendiente es: m = 1171.6



Con la resistencia mayor (6.2 kΩ) la pendiente es: m = 6141.1

5.3.

¿Qué representa el valor de la pendiente de la gráfica anterior? 

El valor de la pendiente en ambas gráficas representa la resistencia (Valor experimental).

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6. OBSERVACIONES:  Se distribuyó a cada grupo una fuente de alimentación de voltaje, además también se les otorgo un multitester, cables conductores de corriente, y dos respectivas resistencias, una de mayor y menor resistencia respectivamente.  Se aprendió a colocar correctamente un circuito, en el protoboard.  Se aprendió a medir correctamente la intensidad y voltaje de una resistencia.  Se usó la forma teórica para comprobar si teníamos la mayor resistencia y la menor resistencia.  Se determinó la forma correcta de usar el multitester para la medición de voltaje e intensidad respectivamente en el circuito. 7. DISCUSIÓN DE RESULTADOS: Para poder medir bien el voltaje fue necesario colocar el dispositivo multitester en función de CORRIENTE DIRECTA, para que nos dé una medición verás acerca de nuestro circuito, de lo contrario hubiera sido distinto la situación.  El voltaje que mediamos en el multitester era totalmente distinto al voltaje que señalaba en la fuente de alimentación, todo esto se debe a que quizás se pierda electrones en el trayecto o que el voltaje se pierda por factores externos. La pérdida de voltaje es mínima.  Se tuvo que hacer un corto circuito para poder medir el amperaje, para que así su medida no sea errónea.



8. CONCLUSIONES:  Se utilizó correctamente la fuente de alimentación en el experimento, ya que al momento de prenderlo reducimos todo el voltaje a 0, luego lo elevamos a 2, 4, 6, y así sucesivamente hasta llegar al último voltaje que nos pedía el laboratorio.  El voltímetro se manejó correctamente, ya que para medir el voltaje se colocó los cables rojo y azul en sus correspondientes polos. Y para medir el amperaje se colocó el cable rojo a la mano izquierda del polo negativo. Gráficamente se puede apreciar en la parte del procedimiento de este informe. Todo esto se manejó en función CORRIENTE DIRECTA.  Para medir las tensiones de corrientes se colocaba en función CORRIENTE DIRECTA y luego colocábamos las puntas de los cables azul y rojo en el los cables del circuito.

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 Para medir las intensidades se sacaba una parte de los cables para poder producir el corto circuito y con las puntas de los cables rojo y azul se medía exitosamente las intensidades. 9. RECOMENDACIONES:  Se debería trabajar con un multitester para cada alumno, así cada uno de este pueda aprender a usarlo y experimentar propiamente los objetivos del laboratorio.  Se debe permitir la interacción con otros grupos, para así poder preguntarse y quitarse muchas dudas.  Si en caso no entender, es necesario platicar con el docente a cargo. 10. BIBLIOGRAFÍA:  Marcelo Alonso Finn 1976 – Física Volumen I MECÁNICA  R.A.Serway – Volumen 2 séptima edición

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