UNIVERSIDAD DE CARTAGENA

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Departamento de Fìsica

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

Julián Andrés Guerrero Morales, Jose Manuel Olivares Mendoza, Eizer Pimienta Fontalvo

Resumen
Se diseñó un circuito por medio de un programa que brindó el docente y por medio de este se pudo identificar varios
materiales y a la vez el uso de los instrumentos como lo son el amperímetro y el voltímetro, también se observaron
diferentes valores de la corriente eléctrica, el voltaje y la resistencia. Se determinó la diferencia de potencial.

Palabras claves: Amperímetro, voltímetro, diferencia de potencial

Abstract

A circuit was designed through a program provided by the teacher and through this it was possible to identify various
materials and at the same time the use of instruments such as the ammeter and the voltmeter, different values of the electric
current were also observed, voltage and resistance. The potential difference was determined.

Keywords: Ammeter, voltmeter, potential difference

1. Introducción El voltímetro es un instrumento básico de medida

El amperímetro es un instrumento de medida de de parámetros eléctricos. Sus características de
parámetros eléctricos básicos, nos permite medir diseño son similares a las del amperímetro y
la cantidad de carga por unidad de tiempo o permite medir diferencias de potencial entres dos
corriente que fluye por alguna rama de un puntos cualesquiera de un circuito. El voltímetro
circuito. El amperímetro es un instrumento por el ideal tiene una resistencia interna alta que no
cual debe pasar la corriente que se desea medir, permite que circule corriente. Su modo de
garantizando que no se disipe lo que significa que conectar para realizar una medición es en paralelo
debe conectarse en serie con el circuito. El como ilustra la figura 1 derecha.
amperímetro ideal es aquel que tiene una
resistencia interna despreciable, razón por la cual
es muy sensible y se quema fácilmente, como
todo instrumento de medición DC tiene
terminales polarizadas y distinguidas por colores
rojo (+) y negro (-). La forma correcta para medir
la corriente en un circuito debe ser realizada como
muestra la figura 1 izquierda.

1
 Autor principal et al.: Titulo

Figura 1. Forma de conexión de un amperímetro para

realizar una medición izquierda y derecha forma de
conexión de un voltímetro para realizar una medición.

Los parámetros eléctricos básicos como

resistencia (R), corriente (I) y voltaje (V) se
relacionan mediante la Ley de Ohm.
Consideremos un material conductor con
resistividad ρ, por el cual fluye una densidad de
→
corriente, 𝐽, en un punto, debido a un campo Grafica 1. Elemento conductor de forma cilíndrica
→ con longitud L y área transversal A, sometido a una
eléctrico, 𝐸, dado por la siguiente ecuación; diferencia de potencial V.
→ →
𝐸 = ρ𝐽 ec 1 A medida que la corriente fluye a través de la
diferencia de potencial, la energía potencial
Cuando se cumple la ley de Ohm, ρ es constante e eléctrica se pierde; esta energía se transfiere a los
independiente de la magnitud del campo eléctrico, iones del material conductor durante las
→ → colisiones en forma de calor. También se puede
por lo que 𝐸 es directamente proporcional a 𝐽. relacionar el valor de la corriente I con la
Dado que los parámetros medibles en nuestro diferencia de potencial entre los extremos del
laboratorio son la corriente, I, en el conductor en conductor. Si las magnitudes de la densidad de
→
cambio de 𝐽, y la diferencia de potencial, V, entre corriente y el campo eléctrico son uniformes a
→ través del conductor, la corriente total I está dada
las terminales del conductor en cambio del 𝐸, re
por I = JA, y la diferencia de potencial V entre los
escribamos la ecuación 1.
extremos es V = EL. Cuando se despejan J y E,
Suponga que nuestro conductor es un alambre con
respectivamente, en estas ecuaciones y se
sección transversal uniforme de área A y longitud
sustituyen los resultados en la ecuación (1), se
L, como se ilustra en la Gráfica 1. Sea V la
obtiene lo siguiente:
diferencia de potencial entre los extremos de
mayor y menor potencial del conductor, de 𝑉 𝐼
manera que V es positiva. La dirección de la 𝐿
= ρ 𝐴
corriente siempre va del extremo de mayor 𝑉=ρ
𝐿
𝐼
𝐴
potencial al de menor potencial. Esto se debe a
Esto demuestra que cuando ρ es constante, la
que en un conductor la corriente fluye en
→ corriente total I es proporcional a la diferencia de
dirección de 𝐸 sin importar el signo de las cargas potencial V. El factor de proporcionalidad entre el
en movimiento, y porque apunta en la dirección V a I para un conductor se llama resistencia, R:
del potencial eléctrico decreciente.
𝑉 = 𝑅𝐼 ec. 2
Se observa que la resistencia R de un conductor
particular se relaciona con la resistividad ρ del
material mediante la ecuación 3 (relación entre la
resistencia y la resistividad)

𝐿
𝑅=ρ 𝐴
ec. 3

2
rev. col. fís.(c), vol. 41, No. 2, (2009)

Si ρ es constante, como en el caso de los

materiales óhmicos, entonces también lo es R. La
ecuación (2) suele identificarse con la ley de Ohm,
pero es importante entender que el contenido real
de la ley de Ohm es la proporcionalidad directa
(para ciertos materiales) de V con respecto a I, o
de J con respecto a E y que realmente no es una
ley sino una condición de algunos materiales.

2. Simulación

Se tiene establecido que𝑉 = 𝑅𝐼(ec. 2), por lo

tanto al despejar esta ecuación se obtiene:

𝑅 = 𝑉/𝐼 ec. 4
Con esto se identifica la relación teórica con los
Figura 2. Montaje 1
datos experimentales, a continuación se realizan
los siguientes cálculos para demostrar lo anterior:

montaje 4 (figura 5)
200, 0 𝑂 = 20, 0 𝑉/0, 10 𝐴
montaje 6 (figura 7)
500 𝑂 = 120, 0 𝑉/0, 24 𝐴

3. Procedimiento

Construcción de un circuito eléctrico por medio

de herramientas digitales otorgadas por el
docente, en el cual se plantea un circuito a base de
cables, fuente, resistencia y suiche por medio del
cual se observa el flujo de corriente de acuerdo a Figura 3. Montaje 2
la cantidad de voltaje y resistencia establecidas,
estos valores fueron calculados por medio del
amperímetro y el voltímetro. Se plantearon
diferentes montajes para satisfacer los
requerimientos de la práctica y de esta forma
calcular, además establecer los valores de la
diferencia de potencial, corriente, voltaje y
resistencia en diferentes casos.

3
 Autor principal et al.: Titulo

Figura 4. Montaje 3

Figura 8. Montaje 7
Figura 5. Montaje 4

Figura 6. Montaje 5

Figura 9. Montaje 8

4. Resultados y Discusión

Teniendo los resultados conseguidos, se puede ver

cómo es el actuar de las resistencias en un
circuito, permitiendo así, que el flujo de corriente
sea estable y controlable.
la precisión que se puede analizar en el
Figura 7. Montaje 6 instrumento es de 0,01 V, dado que, el aparato es
capaz de medir hasta esa cantidad. (ver Figura 2,
Figura 3, Figura 4)
partiendo de los resultados se procede a realizar la
siguiente tabla.

Tabla 1. medición de voltaje

4
rev. col. fís.(c), vol. 41, No. 2, (2009)

# Montaje R V V(voltímet datos obtenidos, se tiene que, la precisión del

ro) instrumento es de 0,01, dado que, puede medir
con exactitud hasta 0,01 A.
Montaje 1 100,0 O 10,0 V 10,00 V Los datos obtenidos son presentados en la
Montaje 2 120,0 O 40,0 V 40,00 V
siguiente tabla.

Montaje 3 50,0 O 20,0 V 20,00 V Tabla 2. Medición de amperaje

# Montaje R V A

Montaje 4 200,0 O 20,0 V 0,10 A

ahora, se tiene diferentes circuitos en los cuales se
busca medir en amperaje. Montaje 5 N/A 20,0V 19973267,3
En el montaje 4 se monta un circuito compuesto 5A
por una resistencia de 200,0 O, cables, una fuente Montaje 6 500 O 120,0 V 0,24 A
de potencia de 20,0 V y un amperímetro que mide
la diferencia de potencial. Montaje 7 900 O 1000 V 1,11 A
La medida que se obtiene en el amperímetro es
0,10 A. (ver Figura 5) Montaje 8 2 de 100,0 O 20,0 V 0,10 A

En el montaje 5 se monta un circuito compuesto

por una fuente de potencial de 20,0 V, cables y un 5. Conclusiones
amperímetro. En este caso no se instaló una
resistencia en el circuito, por eso, el circuito es Se logra ejecutar con éxito los circuitos eléctricos
inestable y la batería se quema, la corriente por medio del software otorgado por el docente,
eléctrica se dispara y el voltaje varía. (ver Figura cada montaje con sus respectivos datos y
6) características distintas. Se logra demostrar la
relación teórica con los datos experimentales,
en la tercera prueba realizada se tiene un circuito además se establece que un circuito eléctrico
conformado por una resistencia de 500 O, una necesita ser regulado por una resistencia, al
fuente de potencia de 120,0 V, cables y un observar el montaje 5( ver figura 6) se comprueba
amperímetro. Los datos obtenidos por el que la fuente se quema y la corriente es inestable.
amperímetro es de 0,24 A. (ver Figura 7)
6. Referencias bibliográficas
En la cuarta prueba realizada se montó un circuito
conformado por una resistencia de 900 O, cables, Wikipedia la enciclopedia libre. Ley de ohm [en línea].
una fuente de potencia de 1000 V y un <https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm>[citado en 2 de
amperímetro. los datos registrados por el mayo de 2021]
amperímetro fueron de 1,11 A. (ver Figura 8)
AREATECNOLOGIA. CIRCUITOS ELÉCTRICOS [en
línea].<https://www.areatecnologia.com/electricidad/circuit
Y por último, se realizó una prueba en la que se os-electricos.html>{citado en 2 de mayo de 2021]
montó un circuito con dos resistencias, cada una
Universidad de Colorado. Kit de construcción de circuitos:
de 100,0 O, cables, una fuente de potencial de CD[en línea]
20,0 V y un amperímetro. El amperímetro obtuvo <https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit
datos de 0,10 A. (ver Figura 9) -dc/latest/circuit-construction-kit-dc_es.html>[citado en
abril-mayo de 2021]
Realizado todas las anteriores pruebas y con los
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