FIEE ESCUELA PROFESIONAL DE ELECTRONICA

-FIEE ESCUELA PROFESIONAL DE ELECTRONICA -

24/08/2014

CIRCUITOS ELECTRICOS ICATEDRATICO: Ing. VELARDE ZEVALLOS ALVARO H.LABORATORIO N 1INTEGRANTES:- CARHUACHIN RUA JIMMY HAMBLER 1313210091- COLLAZOS SANCHEZ BRAYAN PEDRO 1313210082- HUASASQUICHE BRAVO NEIL ALONSO 1313210028

- JAIMES PLASENCIA FELIPE PEDRO 1313210019

- PONCE MEZA GIANFRANCO PEDRO 1313210108

- NACARINO VILLEGAS JEISON NOEL 1313220044

- VACA TELLEZ ALEX FABIO KEVIN 1313210171

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO2014

MEDIDORES USADOS EN LABORATORIO

Las mediciones elctricas se realizan con aparatos especialmente diseados segn la naturaleza de la corriente; es decir, si esalterna, continua o pulsante. Los instrumentos se clasifican por los parmetros de voltaje, tensin e intensidad.De esta forma, podemos enunciar los instrumentos de medicin como elAmpermetrocomo unidad de intensidad de corriente, elVoltmetrocomo unidad de tensin, elOhmimetro como la unidad de resistencia y el vattimetro como unidad de potencia.

COMPETENCIAS-Realizar medicionesde resistencia, voltaje, corriente elctrica y vateaje. -Paraesto,conocerel usoy funcionamiento de las diferentes herramientas para cada uno.-Comparar las mediciones en forma analgica y digital, este ltimo con un multmetro.

CONSIDERACION TEORICALos instrumentos de medicin son los que hacen posible la observacin de cualquier fenmeno fsico y su cuantificacin en el proceso de medicin. Al realizar una medicin en el mundo real, los instrumentos no son sistemas ideales, por lo tanto, tienen una serie de limitaciones que se deben tomar en cuenta para poder juzgar si afectan de alguna manera las mediciones que se realizan, y as determinar la veracidad de las mediciones.

DESCRIPCION DEL EQUIPO

1) MULTMETRO:Un multmetro es un instrumento de medida. Un ampermetro mide intensidad de corriente, un voltmetro mide la diferencia de potencial entre dos puntos (voltaje), y un hmetro mide resistencia. Un multmetro combina estas funciones, y adems algunas otras adicionales, en un mismo instrumento.

La clase del instrumento, el tipo del instrumento, analgico o digital.

Multmetro AnalgicoUn multmetro analgico mueve una aguja a lo largo de una escala. Los multmetros analgicos de rango conmutado son muy baratos pero son difciles de usar para principiantes al intentar leer con precisin, en especial en la escala del hmetro. El movimiento del instrumento es delicado y su cada es probable que lo dae.Cada tipo de instrumento tiene sus ventajas. Usado como un voltmetro, un instrumento digital es en general mejor porque su resistencia es mucho ms grande, 1M o 10 M, comparado a 200 k para un multmetro analgico sobre un rango similar. Por otro lado, es ms fcil seguir un ligero cambio del voltaje observando la aguja sobre un instrumento analgico. Usado como un ampermetro, un multmetro analgico tiene una muy baja resistencia y es muy sensible, con escalas por debajo de 50 A. Un multmetro digital ms caro puede igualar o mejorar esta caracterstica. La mayora de los modernos multmetros son digitales y los tradicionales analgicos estn destinados a convertirse en obsoletos.

Figura N1

Multmetros digitalesLos multmetros son diseados y fabricados en serie por ingenieros electrnicos. An el tipo ms simple y ms barato puede incluir caractersticas las cuales es probable que no uses. Los instrumentos digitales dan una salida numrica, normalmente sobre un display de cristal lquido. El dibujo muestra un multmetro de rango conmutado: El conmutador central tiene muchas posiciones y t debes elegir la ms apropiada para la medicin que vas a realizar. Si el mando es colocado para 20 VDC, por ejemplo, entonces 20 V es el mximo voltaje que puede ser medido. Este valor es a veces llamado 20 V fsd, donde fsd es la abreviatura de deflexin fondo de escala.

Figura N2

Sensibilidad de un multmetroLos multmetros deben tener una alta sensibilidad de al menos 20 k/V por otro lado su resistencia en el rango de voltaje de corriente continua no puede ser demasiado baja para evitar perturbar el circuito bajo prueba dando una lectura incorrecta. Para obtener lecturas vlidas la resistencia del instrumento debera ser al menos 10 veces la resistencia que presenta el circuito (toma esto como el valor de resistencia ms alto cerca de donde el instrumento es conectado). Puedes incrementar la resistencia del instrumento seleccionando un rango de voltaje ms alto, pero esto puede dar una lectura la cual es demasiado pequea para leerla en la escala con precisin. En cualquier rango de voltaje de continua (DC), para un multmetro analgico se cumple:

Resistencia interna en un multmetroEs un resistor de seguridad que se conecta al multmetro para protegerlo de cortocircuito.Tal vez en electrnica digital la resistencia interna se deba a la impedancia que se genera en las terminales de los circuitos digitales para proteger de cortocircuito.Finalmente, puede deberse a la misma reactancia equivalente debida a todos los componentes del multmetro. Error en un multmetroEl error mnimo no es definible. Podemos definir el error mximo que depende de algunos elementos.Por los analgicos los errores estn de acerca del 2% o el 3% de la escalera elegida por el operador. Eso depende de la clase del instrumento.Atencin. El porcentaje de error no se calcula en aquel instante de la lectura del instrumento. Se tiene que calcular con referencia a la escala elegida por el operador.Ejemplo escala 100 voltios, error 2% lectura 60 voltios, (60 puede ser entre 58 y 62).Por los digitales el error se considera + o - 1 dgitos de lo que se mide (el ltimo dgito derecha).

2) Ampermetro:Es un instrumento que se utiliza para medir la corriente que pasa por un circuito elctrico, conocido tambin como un galvanmetro simple. El ampermetro se coloca en serie en el circuito en el que queremos medir la intensidad de corriente.Pertenece a la clase de instrumentos principales en la deteccin y medicin de la corriente.

Figura N3

Sensibilidad del ampermetro La sensibilidad de este tipo de instrumentos no es fijo para todos, puesto que depende de nmero de amperios, miliamperios o microamperios que debe de fluir por la bobina para producir la desviacin completa. Si un instrumento tiene una sensibilidad de 1 mA., es necesario 1 mA para producir la desviacin completa.Y as sucesivamente.

Resistencia interna del ampermetroLa resistencia interna de los ampermetros es muy pequea puesto que su finalidad es evitar una cada de tensin apreciable es por eso que en su fabricacin se hacen por debajo de 1 ohmio. Error en un ampermetroEl error en el clculo de la intensidad de corriente con el ampermetro se da debido a que como se haba mencionado anteriormente estos instrumentos deben ser fabricados con la ms minima resistencia para que el valor obtenido por el medidor sea el ms cercano posible puesto que siempre se obtiene un alejamiento el valor terico con el real.

Valor realValor tericoerror

0.24990.250.04 %

En el laboratorio:

3) Cables cocodrilo:

Los cables cocodrilo son instrumentos que se usan conjuntamente con otros instrumentos de medicin para crear una conexin elctrica temporal con el propsito de medir cualquier magnitud elctrica.Puede ser voltaje, intensidad entre otros.

Para esta experiencia en el laboratorio los utilizamos para obtener restatos en serie y paralelo y adems hacer posible la conexin entre ampermetro el voltmetro y el vatmetro para as los objetivos previos a la experiencia.

Figura N4

Figura N5

Figura N6

4) TRANSFORMADOR- FUENTE DE PODER:

Dispositivo elctrico capaz de transformar la energa variar la tensin de AC en DC (220v 30v).

Figura N7

5) VOLTIMETRO:

Un voltmetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito elctrico. Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltmetro ha de colocarse en paralelo, esto es, en derivacin sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltmetro debe poseer una Resistencia interna lo ms alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que dara lugar a una medida errnea de la tensin. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnticos de la corriente elctrica, estarn dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a travs del aparato se consigue la fuerza necesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora.

Figura N7voltmetro digital y analgico

Clase de instrumento:Voltmetros electromecnicos:Estos voltmetros, en esencia, estn constituidos por un galvanmetro cuya escala ha sido graduada en voltios.Voltmetros electrnicos:Estos voltmetros, aaden un amplificador para proporcionar mayor impedancia de entrada y mayor sensibilidad. Voltmetros digitales:Dan una indicacin numrica de la tensin, normalmente en una pantalla tipo LCD. Suelen tener prestaciones adicionales como memoria, deteccin de valor de pico, verdadero valor eficaz (RMS), autorrango y otras funcionalidades.El sistema de medida emplea tcnicas de conversin analgico-digital (que suele ser empleando un integrador de doble rampa) para obtener el valor numrico mostrado en una pantalla numrica LCD.Voltmetros electromecnicos:Estos voltmetros, en esencia, estn constituidos por un galvanmetro cuya escala ha sido graduada en voltios. Existen modelos para corriente continua y para corriente alterna.Voltmetros vectoriales:Se utilizan con seales de microondas. Adems del mdulo de la tensin dan una indicacin de su fase. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de aparatos elctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnologa actual ha permitido poner en el mercado versiones econmicas y al mismo tiempo precisas para el uso general. Son dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrnica.

Sensibilidad del voltimetro:Est expresada en ohmios por voltio, o sea, la resistencia del instrumento. Para que el voltmetro sea preciso que este tome una corriente muy baja del circuito, lo cual se obtiene mediante una alta resistencia. El nmero de ohmios por voltio de un voltmetro se obtiene dividiendo la resistencia total del instrumento entre el voltaje mximo que puede medir. Para un trabajo general en electrnica, un voltmetro debe tener como mnimo una sensibilidad de 1,000 ohmios por voltio.El nmero de ohmios por voltio de un voltmetro se obtiene dividiendo la resistencia total del instrumento entre el voltaje mximo que puede medirse. Por ejemplo, un instrumento con una resistencia interna de 300000 ohmios y una escala para un mximo de 300 voltios, tendr una sensibilidad de 1000 ohmios por voltio. Para trabajo general, los voltmetros deben tener cuando menos 1000 ohmios por voltio.

Resistencia del voltimetro:Los voltmetros reales tienen una resistencia interna RV finita y, por ello, al colocar el voltmetro enparalelo con la resistencia R, la intensidad I se bifurca y circula IR por la resistencia R e IV por el voltmetro.

Error porcentual del voltmetro:Si el valor estimado =12V, valor actual = 11.8V, %E=1.69%

6) VATIMETRO:Es un instrumento que se emplea para medir potencias elctricas o energa elctrica de cada circuito elctrico medido por este. El vatmetro consta de tres bobinas, dos bobinas fijas llamadas bobinas de corriente o amperometricas y de una bobina mvil nombrada bobina de potencial o voltimetrica. En el interior del instrumento funciona con las bobinas fijas conectadas en serie con el circuito y el mvil se conecta con el paralelo. Un vatmetro tambin puede ser medido por voltios y amperes, ya que gracias a estas dos escalas multiplicadas escalarmente se da la de vatios.

Figura N8

Clase de instrumento:El vatmetro puede ser analgico o digital.

Vatmetro analgico: este instrumento tiene una resistencia grande conectada en serie para poder disminuir la corriente que circula por ella, ya que sin esta caracterstica el vatmetro podra sufrir un mal funcionamiento o llegar hasta la caducidad del instrumento. El vatmetro analgico esta frecuentemente a sufrir recalentamiento cuando se tiene un exceso de energa. El vatmetro analgico tiene una aguja para poder medir la potencia del circuito.

Figura N9

Vatmetro digital: Este instrumento almacena la energia pero no llega a recalentarse ya que posee unas placas, las cuales ayudan a la disipacin lenta de la energia. Esta aveces no es contralada por el instrumento asi que puede dar una leve descarga.

Figura N10

PROCEDIMIENTO-Revisar si los instrumentos a utilizar estn en buen estado.-Armar el circuito establecido por el docente.-Tomar las medidas obtenidas en los distintos instrumentos para luego analizarlos.-Revisar si coinciden los resultados de los instrumentos analgicos y el multmetro digital.

Figura N12

Figura N11

CIRCUITO ESTABLECIDO

2341

Figura N12

Figura N13

Figura N14

DATOS REOSTATO 1=21.2 REOSTATO 2=12.2 REOSTATO 3=26.7 REOSTATO 4=21.8

VOLTAJE SUMINISTRADO = 14.52 vCALCULOSColocando los restatos en serie y paralelo se obtiene una resistencia equivalente a 58,1.

RV1=21.2 RV2=12.2 RV3=26.7 RV4=21.8

Figura N15

Potencia registrada por el vatmetro o wattimetro es de 3.1watts.Corriente registrada por el ampermetro 0.2 amp.El voltaje registrado es de 14.52Tomando estos datos y utilizando P=V.I para corroborar la lectura del vatmetro

De esta medicin prctica y teora de la potencia se puede sacar el porcentaje de error del instrumento.

APORTES TECNICOS(MULTIMETRO INALAMBRICO FLUKE)

No se complique mientras asla fallas elctricas intermitentesLa sincronizacin es fundamental cuando intenta encontrar un problema intermitente y la parte difcil es que no siempre aparece cuando tiene un medidor conectado. Hemos resuelto el problema con Fluke Connect: puede dejar sus mdulos remotos conectados para registrar mediciones y retirarse para resolver otros problemas. Posteriormente puede descargar los datos para anlisis adicionales.Trabaje de manera segura cerca de paneles elctricos mientras utiliza menos equipos de proteccin personalEl equipo de proteccin personal (EPP) puede salvar su vida, pero es voluminoso, caluroso y complica el trabajo. Con Fluke Connect, no hay necesidad de trabajar frente a paneles de control abiertos o maquinaria en movimiento/peligrosa.Imagine la capacidad de acceder a lecturas en vivo sin tener que exponerse a un panel abierto. Es sencillo. Solo desenergice la caja, abra el panel mientras utiliza EPP y conecte uno o ms mdulos v3000 FC. Cierre la caja, vuelva a energizarla y deje que el sistema Fluke Connect funcione y reduzca los riesgos de crear un arco elctrico al apartarse de situaciones de medicin peligrosas.Realice mediciones de 3 fases en un tercio del tiempo. Agregue su laptop y registre, analice y diagnostique.Puede resolver problemas ms rpido al poder ver mediciones en vivo provenientes de varios puntos de prueba en una sola pantalla. Con los mdulos de voltaje de CA v3000 FC puede: Realizar mediciones de 3 fases en un tercio del tiempo en comparacin con mtodos anteriores. Enviar datos a su laptop y registrar, analizar y diagnosticar. Registrar datos para monitorear cambios de carga de circuitos para una hora, un turno o una semana. Utilizar el adaptador inalmbrico USB Fluke Connect para reunir datos registrados provenientes de mdulos remotos al pasar caminando por un mdulo en funcionamiento y descargando los datos registrados. Realizar anlisis con su PC y compartir los resultados utilizando almacenamiento Fluke Cloud y videollamada ShareLive.Visualizar datos o grficos para obtener informacin de los miembros del equipo.

CONCLUSIONES Conocimos la descripcin y funcionamiento de los instrumentos antes mencionados.

Llegamos a la conclusin que existir siempre un porcentaje en error de la medicin.

Esta prctica nos servir establecer los pasos que debe realizar para elaborar una medicin correcta y segura, adems de reconocer laestructurade un circuito elctrico bsico.