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Informe N°1 Circuitos Electricos

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA

LA MOLINA

INFORME 1: AMPERIMETROS, VOLTIMETROS Y


RESISTENCIAS ELECTRICAS
CURSO

Circuitos elctricos

GRUPO

H*

PROFESOR

Huisacaina Soto, Hctor

INTEGRANTES

:
Alvarez Murgueytio, Claudia Vanessa 20111387
Gisa Salazar, Mayra

20110457

Perez Rivera, Mario

20110471

La Molina, Setiembre del 2014

I.

INTRODUCCIN

Los instrumentos

de

medicin a

utilizar

son

instrumentos

destinados

la medicin de magnitudes elctricas, entre los cuales estn el Voltmetro el cual


mide diferencia de potencial elctrico en voltios o submltiplos; el Ampermetros
que mide intensidad de corriente elctrica en ampere o submltiplos. La
resistencia elctrica a veces se marca con el nmero del valor de su resistencia,
pero la forma ms comn y con la cual se marcan las resistencias de valores ms
pequeos es utilizando bandas de color alrededor del elemento para indicar su
valor resistivo. Al momento de realizar la lectura de la resistencia de un elemento y
se pretende hacerlo por el mtodo del cdigo de colores, y hmetros que mide
la resistencia elctrica en Ohm () o submltiplos (Fabian, 2013).

Los tres instrumentos pueden presentarse en forma independiente o agrupados en


un solo instrumento llamado Multmetro o, como se lo denomina comnmente,
Como las magnitudes a medir estn comprendidas en un rango muy amplio
de valores, los voltmetros y ampermetros poseen un selector que nos permite
seleccionar la escala que mejor se adecue al valor de la magnitud a medir. Esto
es, el valor a medir quedar comprendido entre el cero y un valor mximo,
denominado fondo de escala, que ser superior al mismo (Fabian, 2013).

En el informe se reportan datos experimentales se voltaje, intensidad de corriente


elctrica y resistencias elctricas tericas, los cuales se comparan con los
resistencias elctricas experimentales

II.

OBJETIVOS

Conocer el funcionamiento del ampermetro y voltmetro.

Identificar resistencias por cdigo de colores.

Usar el multmetro digital para medir voltajes, resistencias y entender sus


caractersticas para ser usado adecuadamente en un circuito elctrico.

III.

MATERIALES Y METODOS

3.1.

3.2.

Materiales y equipos

Ampermetro analgico

Voltmetro digital

Dos resistencias de carbn

Protoboard

Fuente electromotriz

Cables de conexin

Procedimiento experimental
Experimento 1
a) Con un voltaje aproximado de 6V en la fuente de alimentacin, se
monta el circuito mostrado en la figura:

Figura 1: Experimento N1
b) Se verifica el voltaje real de la fuente de alimentacin con ayuda del
voltmetro y anotar.
c) Se mide la intensidad de corriente que fluye en la resistencia 1 y
anotar
d) Se mide los voltajes e intensidades de corrientes para cada una de
las resistencias restantes y anotar.
e) Se anota el valor terico de cada una de las resistencias usadas
con ayuda de la tabla de cdigo de colores.

Experimento 2

a) Con un voltaje aproximado de 6V en la fuente de alimentacin,


se monta el circuito siguiente:

Figura 2: Segunda experimentacin

b) Se mide el voltaje real de la fuente de alimentacin con el


voltmetro.
c) Se mide el voltaje real de la fuente de alimentacin con el
voltmetro
d) Se conecta dos resistencias (del mismo orden de magnitud),
luego se mide el voltaje y la corriente en cada una de de las
resistencias y anotar.
e) Se repite el mismo paso para el otro par de resistencias y anotar
los datos respectivos.
f)

Se anota el valor terico para cada par de resistencias usadas


en el circuito con ayuda de la tabla de cdigo de colores.

IV.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

En la Tabla 1 podemos observar los valores que se tomaron al instalar el Experimento


N1, se tomaron los valores de voltaje e intensidad de corriente, con un voltmetro y
ampermetro respectivamente. Y se obtuvo los datos de resistencia terica en base al
cdigo de colores.
Tabla 1: Recopilacin de datos del experimento 1

Voltaje (V)

Intensidad de corriente
(A)

Resistencia Terica
()

7.6

0.011

820

7.4

0.039

150

La Tabla 2 muestra los datos del experimento 2, un circuito dado en el laboratorio el cual
tambin se midi con un voltmetro para hallar el voltaje en cada resistencia, y se midi la
intensidad colocando un ampermetro en el circuito. Este ampermetro se conect en
serie, puesto que debe medir la corriente elctrica en amperios que fluye sobre una rama
de un circuito elctrico.
Tabla 2: Recopilacin de datos del experimento 2

V1 (V)

V2 (V)

I (A)

6.4

1.11

0.0063

R1
R2
(terica) (terica)
820

150

Segn Navarro (2012) la ley de Ohm establece que, a una temperatura dada, existe una
proporcionalidad directa entre la diferencia del potencial que se aplica entre los extremos
de un conductor y la intensidad de la corriente que circula por l. La resistencia
experimental se obtuvo mediante la utilizacin de la ley de Ohm V=IR, que indica que el
voltaje es igual a la resistencia por la intensidad de corriente. Y se puede observar en la
Tabla 3 los resultados de resistencias obtenidos en el experimento, y el porcentaje de
error en comparacin con la resistencia terica. El porcentaje de error en el n1 muestra
que el valor experimental es menor al terico y tambin es un porcentaje pequeo, para el

caso de la resistencia n2 el resultado negativo indica que el valor experimental excede al


terico.
Tabla 3: Procesamiento de datos del experimento 1

R (experimental)

Error (%)

1
2

690.9090909
189.7435897

0.157427938
-0.264957265

La tabla 4 muestra los valores de voltaje del experimento 2 para cada resistencia y
compara la sumatoria con la el valor de voltaje obtenido de la fuente.
Tabla 4: Procesamiento de datos del experimento 2

V.

V1 + V2

7.51

V terico
(fuente)
7.55

Error (%)
0.53

CONCLUSIONES

En el experimento se mostr que los valores de resistencia experimental son 690 y


189. El porcentaje de error es de 0.15 y -026. Obtenindose lecturas cercanas al
valor terico, lo que indica una buen estado de los equipos para una correcta
medicin.

Se debe tener en cuenta que el selector de rango debe estar en una escala mayor
al voltaje que se desea medir.

VI.

RECOMENDACIONES

Utilizar de manera indicada las resistencias de carbono para obtener una


interaccin correcta con el protoboard, as se tiene resultados precisos y mejor
exactitud.

Evitar confusiones de conexin de serie y paralelo entre los equipos (multmetro y


ampermetro).

Tener cuidado en colocar los puntos positivos y negativos a la hora de la


formacin del circuito.

Manejar con cuidado la lectura del ampermetro, ya que debe estar en la escala
correcta, para el uso adecuado de los datos.

VII.

Revisar las resistencias que presenten un menor error porcentual para evitar
CUESTIONARIO

1. Cmo debe conectarse un ampermetro para medir la corriente en un


dispositivo?
Un ampermetro debe conectarse en serie dentro de un circuito elctrico,
reparndose en abrir el circuito para la conexin serie del ampermetro y
conservar la continuidad. Jams debe conectarse un ampermetro a los bornes
de una fuente de potencial, como una pila, o en paralelo con cualquier
componente entre cuyos extremos exista una cada o diferencia de tensin,
como ocurre en los resistores; si esto ocurre el ampermetro quedara
inservible. (Laster, 1985)
La figura 3 indica grficamente cmo se conecta el ampermetro en un circuito.

Figura 3. Utilizacin del ampermetro en la medida de la intensidad de


corriente.
2. Cmo debe ser la resistencia interna de un ampermetro? Por qu?

Segn Gimnez (2000), lo ideal es que el ampermetro presenta una


resistencia interna cercana a cero ohmios, porque este instrumento al ser
conectado en serie con los elementos del circuito no deben presentar alguna
alteracin de la resistencia total del circuito es decir que la lectura del
ampermetro debe ser la ms exacta posible y que la resistencia interna del de
esta no interfiera en el respuesta real del circuito.

3. Cmo debe conectarse un voltmetro para medir el voltaje en un


dispositivo?
El voltmetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial
entre dos puntos en un circuito, la forma de medir es uniendo las terminales del
voltmetro entre estos puntos sin abrir el circuito, como est en la Figura 4. La
diferencia de potencia se mide al conectar el voltmetro en paralelo con R2. La
terminal positiva del voltmetro debe estar conectada al extremo del resistor
que tenga el potencial ms alto, y la terminal negativa al extremo del resistor
con menor potencial.
Figura 4. Esquema de un voltmetro conectado a una corriente

Fuente: Jewett et. al.(2005)

4. Cmo debe ser la resistencia interna en un voltmetro? Por qu?


La resistencia interna de un voltmetro tiene que ser muy elevada, porque de
esta manera no cambian de manera notable la distribucin de voltaje (o la
carga) del circuito donde se aplican. (Fowler, 1994).
5. Se puede usar el voltmetro y el ampermetro por encima de sus rangos
establecidos? Fundamente su respuesta

Smith et. al. (1992), explica que

los voltmetros anlogos

son medidos

mediante una aguja que indica el valor correspondiente dependiendo de la


escala, si no se registra el valor se cambia de escala ; por otro lado los
voltmetros digitales

se obtiene la lectura por medio de nmeros, es ms

preciso que el anlogo. El ampermetro mide la intensidad y si esta registra


valores menores a lo que el instrumento puede medir en dicha escala, solo
indicar el valor de 1 y si es mayor a lo que puede registrar, el valor de la
lectura no ser estable. Por estas razones las escalas de estos instrumentos
se cambian dependiendo de los valores a reportar.
6. Analice e interprete los resultados de la Tabla III
En el cuadro 3 se reportan los valores experimentales de las resistencias
elctricas hallados con los datos encontrados en la cuadro 1, para cada una de
las resistencias trabajadas, como tambin el error porcentual para cada uno
de estos casos comparndolos con los valores tericos. Resistencia de carbn
comercial, esto permite que las resistencias experimentales varen de acuerdo
al rango esperado, por lo tanto los valores obtenidos son apropiados (Carretero
et al., 2009).
7. Analice e interprete los resultados de la tabla IV.
En la tabla IV podemos observar el bajo porcentaje de error (0.53%) que
muestra la suma de las diferencias de potencial en las resistencias 1 y 2, con
respecto a el voltaje suministrado por la fuente de alimentacin. Esto indica la
eficacia del instrumento, es decir, que son confiables las lecturas del voltmetro
analgico, a pesar de no ser tan exactas como la de un voltmetro digital. Sin
embargo, para un inexperto, puede resultar tedioso la visualizacin de la
lectura en el voltmetro analgico, siendo posiblemente esto la causa de ese
pequeo margen de error.
8. En el circuito que se muestra halle las lecturas del ampermetro y
voltmetro, considerando que tienen la resistencia interna como se indica
en la figura.

Solucionando:
La resistencia equivalente entre Rv y RA= (104 *200)/(104+200)= 196.08

Resistencia equivalente del circuito= 196.08 + 5 = 201.08


Usando ley de Ohm: V = IR
I = V/R => (20/201.08) = 0.099464 A = 99.464 mA
Iv + IR = 0.099464 y

(Iv/IR) = (1/50)

1k + 50k = 0.099464 k = 1.95*10-3

Iv = 1k; IR = 50k
IR = 0.0975A

VR = IR*R = = 0.0975*200 =19.503 V


Por lo tanto el ampermetro registra una corriente elctrica de 99.464 mA y el
voltmetro es 19.503V.
9. Una corriente que pasa por una resistencia R al ser medida por un
ampermetro de resistencia interna RA, indica un cierto valor. Si dicha
corriente se mide con otro ampermetro cuya resistencia interna es la
mitad. su valor aumenta o disminuye? Fundamente su respuesta.

En el primer caso, al medir la corriente con un ampermetro de resistencia


interna igual a Ra, la intensidad arrojara un cierto valor, que aumentar si la
resistencia del ampermetro disminuye, tal es el segundo caso en el que la
resistencia se reduce a la mitad (Ra/2) y esto debido a que segn la ley de
Ohm, la intensidad y la resistencia son inversamente proporcionales.
Segn Tipler (2006), lo ideal sera que un ampermetro tuviera una resistencia
muy pequea, con lo que el cambia que se producira en la intensidad que se
quiere medir seria pequeo.
10. Se mide la diferencia de potencial (voltaje) de una resistencia con un
voltmetro de resistencia interna Rv, esta indica un cierto valor, en la
misma resistencia se mide la diferencia de potencial con otro voltmetro
de resistencia interna que es el doble que el anterior. Su valor aumenta
o disminuye? Fundamente su respuesta.
Ejemplo:
Datos usados en la figura 1 y 2:

Resistencia del circuito (R) = 2

Resistencia interna del ampermetro 1 = 2

Voltaje = 12 V

Figura 5. Circuito sin ampermetro

Figura 6. Circuito con ampermetro

Con esos datos la intensidad de corriente es igual a 3 A (figura 2), pero si la


resistencia interna

es 1 , la Intensidad seria 4 A , por lo tanto el valor

aumenta, esto sucede porque la resistencia interna del ampermetro es menor


y al ser tomada con la resistencia R nos dar la intensidad ms cercana al
valor del circuito sin ampermetro que seria 6 A ya que un ampermetro ideal la
resistencia interna es cercana a cero ohmios para no contrarrestar el valor real
de la intensidad que pasa por el circuito.
11. Indique cual es el valor de las resistencias que tienen los siguientes
colores.
Segn Cirovic (1991) las resistencias que se encuentran en el mercado tienen
en el exterior unos crculos o bandas de colores pintadas cerca de un extremo
de la resistencia que nos indican el valor de su resistencia elctrica. El cdigo
de las cinco bandas se utiliza para resistencias de precisin as:
1. La primera banda representa la primera cifra.
2. La segunda banda representa la segunda cifra.
3. La tercera banda representa el nmero de ceros que siguen a los tres
primeros nmeros. (Si la cuarta banda es negra no hay ceros en el nmero, si
esta banda es dorada se divide por 10 y si esta banda es plateada se divide
por 100).
4. La cuarta banda representa la tolerancia. El caf o marrn indica el 1%, el
rojo indica un 2% y si es verde tiene una tolerancia del 0.5%.

Para reconocer el valor de las resistencias nos basamos en el cdigo de


colores visto en la Figura 6, los resultados a hallar son los siguientes:

a. Azul, rojo, violeta, dorado.


b. Verde, amarillo, anaranjado, plateado.
c. Marrn, violeta, negro, sin color.
d. Amarillo, marrn, verde, dorado.
Figura 7. Cdigo de colores

Tabla 5: Resultados de cada banda de colores de las distintas resistencias dadas

Enunciado

Primer

Segundo

cdigo

cdigo

Multiplicador

Tolerancia

Resistencia total

7 +/

Azul

Rojo

Violeta

Dorado

62*10

Verde

Amarillo

Anaranjado

Plateado

54*10

3+/

- 5%=

620M /- 5%

- 10%=54k

/- 10%

+/

Marrn

Violeta

Negro

Sin color

17*1 - 20%= 17 /- 20%

Amarillo

Marrn

Verde

Dorado

41*10

5 +/

- 5%=4.1

M /- 5%

12. Se desea comprar resistencias de 330, 33, 1k y 250 k con una


tolerancia de 10%. Diga usted que colores es necesario mencionar al
vendedor.
330: Naranja, naranja, marrn y plateado.
33: Naranja, naranja, negro y plateado.
1k: Marrn, negro, rojo y plateado.
250 k : Rojo, verde, amarillo y plateado.

VIII.

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

CARRETERO, A. FERRERO, F. SNCHEZ, J. SNCHEZ, P. VALERO, A. 2009.


Electrnica: Electricidad y electrnica. Editorial EDITEX.

CIROVIC, M. 1991 Electrnica fundamental: dispositivos, circuitos y sistemas.


Editorial Revert S.A. Pp. 3-5. Espaa.

FABIAN, B. 2013.Manual de laboratorio en elctrica y electrnica. Universidad de


Don

Bosco.

Revisado

el:

01/09/2014.

Disponible

en:

www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electrica-tecnologico/redeselectricas/2013/i/guia1.pdf. Revisado el 30 de Octubre del 2014.


-

FOWLER, R (1994). Electricidad principios y aplicaciones. Editorial Revert, S.A.


Barcelona, Espaa.

GIMENEZ, L. 2000. Manual de Circuitos Electrnicos. Universidad Simn Bolvar


de Venezuela.

LASTER, C (1985). Guia del radioaficionado principiante. Editorial Marcobombo.


Barcelona, Espaa.

NAVARRO (2012). Guia de Laboratorio: Fundamentos Fsicos de la IngenieraPrctica 18. Ley de Ohm

SMITH, R. Y STANLEY, W. 1992. Gua para mediciones electrnicas y prcticas


de laboratorio. Editorial Pearson. Mxico.

TIPLET, P (2006) Fisica preuniversitaria. Volumen 2. . Editorial Revert, S.A.


Barcelona, Espaa.

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