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Reconocimiento de Instrumentos Y Materiales Laboratorio N°1: Curso: Profesor: Integrantes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA Y ELECTRONICA


ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

RECONOCIMIENTO DE
INSTRUMENTOS Y
MATERIALES
LABORATORIO N°1

CURSO: CIRCUITOS ELÉCTRICOS I


PROFESOR: ALVARO HUMBERTO VELARDE ZEVALLOS
INTEGRANTES:
ARRIBASPLATA CERNA EDINSON EDUARDO----1513120714.

CASTRO INGA KELLY STEPHANY--------------------1423125013.

CARRION PIMENTEL ANGELO CLINTON ----------1413120324.

FLORES JIMENEZ RICARDO ALONSO --------------1423115169.

JESUS RIMACHI KAREN-------------------------------1513120604.

VICTOR ROMERO MORALES ------------------------1413120294.

CICLO: 2017-A.

LABORATORIO N°1 DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I 1


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FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA Y ELECTRONICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
GRUPO HORARIO: 94G.
FECHA DE ENTREGA: 11/04/17

RECONOCIMIENTO DE INSTRUMENTOS Y MATERIALES

FUENTE DE ALIMENTACION

Es un instrumento indispensable en un circuito eléctrico.

UTILIZACION:

suministra la energía que necesita el circuito para su


funcionamiento. Pueden clasificarse en dos tipos las que suministran
corriente alterna (CA) y las que suministran corriente continua (DC),
en esta experiencia utilizamos la que cede (CA).

ESTRUCTURA INTERNA DE LA FUENTE DE (AC) FUENTE DE CORRIENTE ALTERNA

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

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tensión. Para 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.

Voltímetro analógico
Tipos de Voltímetros

   Tenemos varias clasificaciones, pero todos sirven para lo mismo, medir la


tensión. La forma de conectarse y medir también es la misma, en paralelo.
Veamos tres clasificaciones diferentes.

   - Por el tipo de corriente: Voltímetros para corriente continua y para


corriente alterna.

   - Por la indicación de su lectura: Analógico, digital o portátil.

   - Por el funcionamiento: Bobina móvil e imán permanente o hierro móvil y


bobina permanente.
CLASIFICACIÓN

Podemos clasificar los voltímetros por su funcionamiento mecánico, siendo


en todos los casos el mismo instrumento
VOLTÍMETROS MAGNETOELÉCTRICOS

Como en todos los voltímetros, para obtener la medida tenemos que conectar
el aparato en paralelo con los bornes del elemento que queremos medir. Por
esta razón, de toda la corriente que circula por el circuito, sólo una pequeña
parte va a atravesar el voltímetro. Así pues, la resistencia interna del
voltímetro debe ser elevada. Dicha resistencia va a ser un valor constante. La
forma de trabajar de estos voltímetros es como si se tratase de amperímetros
pero con una escala en voltios. Tienen una bobina móvil, cuyas espiras son
de hilo de cobre y tienen un grosor aproximado de unos 0.05 mm. Según la
corriente que circule por la bobina, sabiendo que la resistencia interna va a

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ser constante, podemos hallar el valor de la diferencia de potencial aplicando
la ley de Ohm (V = R x I). Tal y como hemos explicado el funcionamiento
no sería del todo exacto, ya que la resistencia interna no es constante debido
a

que al ser de cobre varía su valor muy fácilmente con los cambios de
temperatura. Sin embargo, corregir este problema no es muy difícil, ya que,
colocando una resistencia, de un material que no la haga variar con la
temperatura, en serie con la bobina vamos a conseguir que el error sea
despreciable.

VOLTÍMETROS ELECTROMECÁNICOS

Estos voltímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya


escala ha sido graduada en voltios. Existen modelos que separan las
corrientes continuas y alterna de la señal, pudiendo medirlas
independientemente.

VOLTÍMETROS ELECTRODINÁMICOS

Están compuestos por una bobina fija y otra móvil conectada en serie y una
resistencia compensadora. Las bobinas están constituidas por numerosas
espiras de hilo de cobre bastante fino, lo que va a producir una resistencia
elevada y, en caso de corriente alterna, problemas con las frecuencias altas.
La solución a estos problemas es exactamente igual que en el caso de
voltímetros con sistema de medida electromagnético.

VOLTÍMETROS ELECTROESTÁTICO

Funcionan directamente con la tensión. Están constituidos por un


condensador y se pueden utilizar tanto para medir la tensión de corriente
continua como para la de corriente alterna. La desviación de la aguja que va
a indicarnos la medida se produce en el sentido en el que aumenta la
capacidad. Estos voltímetros se utilizan para tensiones muy altas,
comprendiendo su rango de medida desde los 20 V a los 1.000 kV.

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

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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), auto rango y otras
funcionalidades.
El sistema de medida emplea técnicas de conversión analógico-digital (que
suele ser empleando un integrador de doble rampa) para obtener el valor
numérico mostrado en una pantalla numérica LCD.

SENSIBILIDAD DEL VOLTÍMETRO

La sensibilidad de un voltímetro se expresa de acuerdo con el número de


ohmios por voltio, es decir, la resistencia del instrumento. Mientras mayor
sea este número, menor efecto de carga tendrá el instrumento sobre la
medición. Para que un voltímetro sea preciso, debe tomar una corriente
insignificante del circuito y esto se obtiene mediante alta resistencia.

ERROR DE CARGA

Es posible introducir un error de medición debido a la resistencia interna del


voltímetro. En la figura se muestran los elementos básicos de una medición
de voltaje. La fuente se ha construido según el teorema de Thévenin como el
voltaje que se va a medir, V s, y la resistencia en serie, R s. El voltímetro
puede construirse simplemente como una resistencia interna, R m. El valor
de V m es el voltaje de “a” a “b” en la figura, con el medidor conectado.
Este se determina mediante la ley de ohm:

Esta ecuación indica que el valor medido tendrá un error determinado por el
voltaje que cae a través de la resistencia de la fuente. La manera de reducir
este error es que Rm sea muy grande, de modo que el segundo término de la
ecuación sea pequeño.

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AMPLIACIÓN

Al igual que en los amperímetros podemos ampliar el campo de medida de un


voltímetro. En este caso para conseguir dicha ampliación tenemos que conectar
resistencias en serie. Sin ninguna resistencia adicional estos voltímetros pueden
medir valores de hasta 0,1 V. Podemos llegar a medir valores de hasta 750 V pero,
a partir de los 500 V aproximadamente, debemos colocar las resistencias
adicionales fuera del voltímetro para que no se produzcan errores debido al
calentamiento.

Todo lo dicho hasta ahora se refiere a la medida de tensiones en corriente


continua, pero también podemos medir tensiones en corriente alterna
introduciendo pequeños cambios. Al igual que los amperímetros, con este mismo
tipo de medida la forma más sencilla es añadir un rectificador.

A continuación se ofrece la fórmula de cálculo de la resistencia serie necesaria para


lograr esta ampliación o multiplicación de escala:

Ra = Rv (N -1)

Donde:

Ra = valor de la resistencia de ampliación del voltímetro.

Rv = resistencia interna del voltímetro (Este valor es habitualmente conocido o,


fácilmente calculable)

N = es el factor de multiplicación (N≠1). Cuando se ha de realizar mediciones de


tensiones en alta tensión en corriente alterna, se recurre a los transformadores de
tensión, que reducen la alta tensión en baja tensión.

ESCALAS:

Existen dos tipos de escalas la lineal y la logarítmica:

Lineal: los distintos valores de medición se distribuyen de manera


uniforme, por ejemplo:

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Se observa que los rangos se separan iguales de inicio y fin

Logarítmica: los distintos valores de medición se distribuyen de manera que al inicio

empieza con rangos grandes y luego se va reducción conforme aumente el valor medido.

Vatímetro:
El vatímetro es un instrumento electrodinámico que sirve 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 o amperometría, y una
bobina móvil llamada bobina de potencial o batimétrica.
Utilización:
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 aguja que se mueve sobre una escala para indicar la
potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera
un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la
corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla
general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la
corriente 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.
CLASES:
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.

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Vatímetro analógico

AMPERÍMETRO:

CLASE:

La precisión de un instrumento de medida depende del proceso tecnológico


con que fue fabricado y esto determina su clase. Los instrumentos de
laboratorio tienen un alto grado de precisión estando su clase o error
porcentual entre 0 y 0.2%

Los instrumentos portátiles vienen fabricados con un error porcentual entre


0.5 y2.5%. Los instrumentos de tablero, de tipo operacional están diseñados
para un lugar especifico para cumplir funciones muy concretas y su erro
porcentual esta entre 1.5 y 5 %

SENSIBILIDAD

La sensibilidad está relacionada con la máxima corriente que puede medir en


su menor escala; ejemplo: si las escalas son 0 - 0,5 mA; 0 - 10 mA; 0 - 15 mA,
entonces su sensibilidad es de 0,5

RESISTENCIA

En el amperímetro debe ser una mínima resistencia ya que medirá


resistencias, sino el aparato competirá con sí mismo a la hora de dar lecturas.
En los voltímetros lo opuesto, pues debe dar información de diferencias de
potencial para locual necesita una resistencia amplificada.

ERRORES

Una lectura con el 100% de exactitud significa que el error de carga es 0%.
Una lectura con el 99% de error de carga es 1%

Un segundo error es el error de calibración que resulta cuando la caratula del


medidor puede no estar marcada exactamente. La especificación de este
error se hace con respecto a la corriente de la escala completa. Los valores
característicos son de 3%de la corriente de la escala completa.

ESCALAS

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Los amperímetros usuales disponen de varias escalas, que el fabricante
define montando en el interior del aparato las resistencias adecuadas para
cada una de ellas. Desde el punto de vista de la red eléctrica en la que se
utiliza el aparato, el circuito equivalente de un amperímetro es su resistencia
interna.

MULTITESTER

Un multímetro, también denominado polímetro o tester, 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.

Clases de multitester

Multímetro analógico:

Los multímetros analógicos son fáciles de identificar


porque poseen una aguja, que al moverse sobre una
escala, indica del valor de la magnitud medida. Estos
tienen dos tornillos de ajustes, uno que permite ajustar la
aguja a cero (posición de descanso) y el otro para ajustar
el cero en la lectura de ohm.

Multímetro digital:

Los multímetros digitales se identifican, principalmente, por un panel


numérico (dígitos) para leer los valores medidos.

Ambos tienen una llave rotativa para seleccionar las magnitudes y los rangos.
Las magnitudes que se encuentran en un multímetro básico son las
siguientes:

Voltaje A.C. (ACV)

Voltaje DC (DCV)

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Corriente AC (AC-mA)

Corriente DC (DC-mA)

Resistencia (? )

Tensión en corriente alterna (volts)

Tensión en corriente continua (volts)

Corriente alterna (miliamper)

Corriente continua (miliamper)

Resistencia (ohms)

REOSTATOS:

Un reostato es un instrumento electrico que sirve primordialmente para


reducir o aumenta la resistencia por medio de un cursor o un eje.

Eje o cursor
CLASE:

La precisión de un instrumento de medida depende del proceso tecnológico


con que fue fabricado y esto determina su clase. Los instrumentos de
laboratorio tienen un alto grado de precisión estando su clase o error
porcentual entre 0 y 0.2%

SENSIBILIDAD:

La sensibilidad esta relacionada con la resistencia que puede variar de un

valor mínimo y un valor máximo.

RESISTENCIA:

la resistencia depende de la capacidad que tenga dicho reostato pues pueden


variar de un valor minimo hasta un maximo.

ERRORES:

Los errores pueden tener ciertos valores de error cuando al medir con el
ohmimetro verificamos que no registra el mismo valor que el que viene
establecido en la reostato.

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ESCALAS:

Puede estar distribuido por una escala unica que consiste en movilizar el eje
de un extremo al otro.

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