1. ¿Cómo varía el error introducido por el voltímetro en el circuito de la Figura 1 cuando se varía la escala de voltaje? (Examinar los casos a y e por separado)

Solución: Examinando el caso a:R1=5.66KΩ

R2=12.05KΩ

Sensibilidad del voltímetro: S=1000ΩV

(S .V s=Rv)

R v=1000Ω=1KΩ

Calculando el error introducido por el voltímetro:

ev (% )= 1(100 %)

1+Rv (1R1

+ 1R2

)= 1

1+1K ( 15.66K

+ 112.05K

)= 1

1+ 100566

+ 112.05

=0.7939

Examinando el caso e:R1=56KΩ

R2=99.4KΩ

S=1000ΩV

(S .V s=Rv)

R v=1000Ω=1KΩ

Calculando el error introducido por el voltímetro:

ev (% )= 1(100 %)

1+Rv (1R1

+ 1R2

)= 1

1+1K ( 156K

+ 199.4K

)= 1

1+ 156

+ 10994

=0.9728

De acuerdo a la fórmula de error relativo introducido, variar la escala de voltaje no afecta al resultado obtenido, ya que solo intervienen la resistencia total interna del voltímetro (R v¿ y las resistencias que forman

parte del circuito (R1 y R2¿.

Si variamos la escala del voltaje, el error relativo es el mismo pero la sensibilidad del voltímetro varía de acuerdo a la siguiente fórmula: S .V s=Rv , donde V s es el voltaje de la escala seleccionada.

3.- ¿Cómo varía el error introducido por el Miliamperímetro en el circuito de la figura II cuándo se varía la escala de corriente? (Examinar los casos a y e por separado)

R

Con Miliamperímetro Analógico

V fuente Ia (mA) 10 30 100 I(teóricos)

1.0 v. I(130Ω) 8,45 8,7 8,9 7,692

0.2 v. I(33 Ω) 5,6 6,1 6,00 6,0606

Para el caso A: Para el caso E:

Va = 1v R=130 Ω Va= 0,2v R= 33 Ω

%error (escala 10) = 9,854% %error (escala 10) = 7,59%

%error (escala 30) = 13,10% %error (escala 30) = 3,94%

%error (escala 100) = 15,7% %error (escala 100) = 6,06%

4.- ¿Cuándo se presenta mayor error por la conexión del Miliamperímetro al circuito de la Figura 2 para el caso a y el caso e?

A

Se puede observar que para el Caso A, el mayor error se encuentra en la escala 100. Mientras que en el Caso E, el mayor error está en la escala 10.

Curiosamente en el caso A está un mayor voltaje que en el Caso E. Entonces al reducir el valor del voltaje de la fuente , el mayor error se dirige a la menor escala.

5.- ¿Con cuál instrumento se presentó mayor error, con el Voltímetro ó con el Multímetro?

Se puede observar que hay un mayor porcentaje de error con la uso del Voltímetro, y eso podría ser debido a que la resistencia interna del voltímetro es mayor a la del amperímetro, y que podría influir en el resultado.

6.- Explicar lo sucedido con el Micro amperímetro en las Tablas 5 y 6, indicando sus valores de resistencia interna para cada rango.

Los valores teóricos con respecto a los valores prácticos están muy alejados.

Cada vez que se disminuye el rango del Micro amperímetro los valores de las intensidades también disminuyen en su mayoría.

V fuenteRangoIa (uA)

3000 1000 300 Ri

0,3v I(1,3 KΩ) 0,4142kΩ 0,845kΩ 2,778kΩ Resistencia interna

0,2 v I(390Ω) 0,2879kΩ 0,8221kΩ 2,735kΩ Resistencia interna

V fuente RangoIa (uA)

300 100 30 Ri

0,3v I(5,6KΩ) 2,552 kΩ 6,448 kΩ 4,963k Ω Resistencia interna

0,2v I(5,6Ω) 2,733 kΩ 6,7456k Ω 4,6564k Ω Resistencia interna

Procedimiento y Datos obtenidos1) Llenar la tabla 1 con los valores de los resistores a usar.

Resistor

22Ω 150 Ω 390 Ω 1k Ω 5.1 Ω 10k Ω 51k Ω 100k Ω

Teórico 33 130 12 390 1,3k 5,6k 100k 56k

Práctico

32,9 Ω 124,3 12,04 386,2 1,33k 5,66k 99,4k 56k

2) Determinación del error que por efecto de carga produce un voltímetro:

Armar el sgte. circuito:

R1

12v

R2

R1 = 5,6 k Ω R2 = 12k Ω

Determinar teóricamente el voltaje que debería medir el voltímetro sin efecto de carga.V =12=I.ReqReq = 17,66I=0,6818 mAV( voltímetro) = 12k Ω .0,6818 mA = 8,1818 vV= 8,18v

Conectar el voltímetro según se muestra en la figura I. Seleccionar la escala apropiada para poder leer el voltaje medido con la mayor claridad posible. Luego cambiar de escala en el oltímetro a un rango superior.

Cambiar los valores de las resistencias: R1 a 56k Ω y R2 a 100k ΩRespectivamente; repetir el procedimiento anterior, anotar y comparar los resultados obtenidos en la tabla 2.Con voltímetro digital

V2

Medir los voltajes en los pasos anteriores haciendo uso también del Multímetro como voltímetro, llenar la tabla 3, y explicar los resultados.

Con Multímetro digital:

10 100 Teórico

V2(10k) 8,2 8,201 7,59

V2(100k) 7,53 7,5 6,7

Rango 40 400

3) Armar el siguiente circuito:

Va=1v R1= 1k Ω

R

Determinar teóricamente la corriente a medir el amperímetro en su ausencia.

V=1=1000. II=1 mA

A

V2(10k Ω) 5,9v 7,2v 7,9v Xxx

V2(100k) 1,6v 3,38v 5,5v 0,57v

Vs(v) 10 30 100 3

Conectar el miliamperímetro según se muestra en la figura 2. Seleccionar la escala más apropiada para poder leer la intensidad de corriente medida con la mayor claridad posible. (Cambiar R a 130 Ω para rangos ≥ 10mA)

Cambiar de escala en el miliamperímetro a un rango superior, anotar el valor medido por el Amperímetro, llenando la tabla 4.

Cambiar el valor del voltaje de la fuente(va) a 0,2v cambiar R a 390 Ω, seleccionar la escala de intensidad de corriente más apropiada para poder leer la corriente medida con la mayor claridad posible.

Ia(mA) Rango= 10 30 100

I(130 Ω) 8,45 8,7 8,9

I(22 Ω) 5,6 6,1 6,00

Repetir el paso 3 haciendo uso del micro amperímetro según lo pedido en la tabla 5 y llenarla; usando Va=0,3v

V fuente Ia(uA) Rango=3000

1000 300

0,3 v I(1,3k Ω) 175 139,8 73,56

0,2 v I(390 Ω) 295 165 64

Cambiar el valor de R a 5,6 KΩ, repetir el paso 3 usando el micro amperímetro según lo pedido en la Tabla 6 y llenarla; usando Va= 0,3v.

Vfuente0,3v I(5,6kΩ) 36,8 24,9 29,40,2v I(5,6k Ω) 24 16,2 19,5

Rango 300 100 30

Tema:

.

Objetivos:

Conocer el error que por efecto de carga produce un voltímetro

Conocer el error que por efecto de carga produce un amperímetro

Determinar los errores que se producen por la conexión de

instrumentos en un circuito.

Introducción teórica:

El voltímetro

Un voltímetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de artefactos eléctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnología actual ha permitido poner en el mercado versiones económicas y al mismo tiempo precisas para el uso general, dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrónica.

Los voltímetros, en esencia, están constituidos de un galvanómetro sensible que se conecta en serie a una resistencia extra de mayor valor. A fin de que durante el proceso de medición no se modifique la diferencia de potencial, lo mejor es intentar que el voltímetro utilice la menor cantidad de electricidad posible. Lo anterior es posible de regular con un voltímetro electrónico, el que cuenta con un circuito electrónico con un adaptador de impedancia.

El amperímetro

El amperímetro es un aparato o instrumento que permite medir la intensidad de corriente eléctrica, presentando directamente sobre su escala calibrada las unidades empleadas para ello denominadas amperios o bien fracciones de amperios, la medida deseada.

Su utilización es muy amplia ya que con independencia de su propia aplicación directa de medida, también se emplea como base para la construcción de otros instrumentos, como voltímetros, óhmetros, etc. Su funcionamiento está basado en uno de los principios fundamentales del electromagnetismo que en su forma más simple nos indica que cualquier corriente eléctrica pasa por un hilo conductor produce un campo magnético alrededor del mismo (similar al campo magnético de un imán),cuya fuerza depende de la intensidad de la corriente que circule.

Sensibilidad de los instrumentos

La sensibilidad de un dispositivo electrónico, por ejemplo un receptor de comunicaciones, es la mínima magnitud en la señal de entrada requerida para producir una determinada magnitud en la señal de salida, dada una determinada relación señal/ruido, u otro criterio especificado.

La sensibilidad de un instrumento se determina por la intensidad de corriente necesaria para producir una desviación completa de la aguja indicadora a través de la escala. El grado de sensibilidad se expresa de dos maneras, según se trate de un amperímetro o de un voltímetro.

EN EL AMPERÍMETRO: La sensibilidad se indica por el número de amperios, miliamperios o microamperios que debe de fluir por la bobina para producir la desviación completa. Si un instrumento tiene una

sensibilidad de 1 mA., es necesario 1 mA para producir la desviación completa.

EN EL VOLTÍMETRO: Aquí la sensibilidad está expresada en ohmios por voltio, o sea, la resistencia del instrumento. Para que el voltímetro sea preciso que este tome una corriente muy baja del circuito, lo cual se obtiene mediante una alta resistencia. El número de ohmios por voltio de un voltímetro se obtiene dividiendo la resistencia total del instrumento entre el voltaje máximo que puede medir. Para un trabajo general en electrónica, un voltímetro debe tener como mínimo una sensibilidad de 1,000 ohmios por voltio.

El número de ohmios por voltio de un voltímetro se obtiene dividiendo la resistencia total del instrumento entre el voltaje máximo que puede medirse. Por ejemplo, un instrumento con una resistencia interna de 300000 ohmios y una escala para un máximo de 300 voltios, tendrá una sensibilidad de 1000 ohmios por voltio. Para trabajo general, los voltímetros deben tener cuando menos 1000 ohmios por voltio.

Materiales y equipos:

Voltímetro

Año: 2004

Marca: yokogawa 201139

Nº: 84AA2175

Multimetro

Marca: Fluke 79

Nº: 64680364

Fuente

Marca: BK Precision

Modelo: supply 1630

Microamperímetro

Año:2005

Nº: 85GA0026

Marca: yokogawa

Modelo: 205101

Miliamperímetro

Año: 2005

Nº: 85GA0036

Marca: yokogawa

Modelo: 205103

Bibliografía

http://www.mitecnologico.com

http://www.misrespuestas.com

http://www.monografias.com

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

“Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA”

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ELECTRÓNICA &TELECOMUNICACIONES

III CICLOCURSO: LAB. DISPOSITIVOS

ELECTRÓNICOSProf.:Ing. Luis Paretto Quispe

INFORME FINAL Nº1Instrumentación de Corriente Continua

09190176 Ortega Cama Javier

11190004 Asencio Aranda, Felipe

Ciudad Universitaria, 02 abril 2012

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Facultad de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones

Apellidos y Nombres: Nº de Matrícula:

Asencio Aranda Felipe 1 1 1 9 0 0 0 4

Ortega Cama Javier0 9 1 9 0 1 7 6

.

Curso: Tema:

LABORATORIO DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS

INSTRUMENTACIÓN DE CORRIENTE CONTINUA

Informe: Fechas: Nota:

Final Realización: Entrega:

Número:26 Marzo 2012 02 Abril 2012

01

Grupo: Profesor:Número: Horario:

Ing. Luis Paretto Quispe06

lunes2:00-4:00pm

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Es importante poder medir los niveles de corriente y de voltaje de un sistema eléctrico para verificar su operación, aislar problemas de funcionamiento e investigar efectos imposibles de predecir en el papel. Como su nombre lo indica, los amperímetros se utilizan para medir niveles de corriente y los voltímetros para medir la diferencia de potencial entre dos puntos. Si los niveles de corrientes, son por lo general, del orden de los micro amperes, el instrumento será denominado típicamente como miliamperímetro, y si los niveles de corriente se encuentran en el rango de los microamperess, será un microamperímetro.Lo mismo se puede decir de los niveles de voltaje.

Conclusiones:

La diferencia de potencial V es directamente proporcional a la corriente I que circula por un resistor de resistencia R. (Ley de Ohm V = R x I).

Para medir una tensión en un dispositivo (resistor) se conecta en PARALELO el voltímetro analógico o multímetro digital. El sentido de la corriente será determinado por la polaridad de la lectura de tensión (solo en el multímetro digital).

Para medir una corriente en un circuito se conecta en SERIE el miliamperímetro o microamperímetro (según escala) o multímetro digital. El sentido de la corriente será determinado por la polaridad de la lectura de corriente (solo en el multímetro digital).

La sensibilidad de un instrumento de medición es la inversa de la corriente de deflexión de plena escala del movimiento de bonina móvil dado en ohmios por voltio [Ω/V]. Generalmente este es la inversa del menor rango del instrumento. Ejemplo: En el caso del miliamperímetro, el menor rango es de 10 mA, entonces su sensibilidad será de 100 Ω/V (ver pág. 5).

Si la resistencia interna de un voltímetro es mucho mayor a la suma de las resistencias conectadas en serie (R1 y R2) entonces el error relativo del voltímetro tenderá a cero.

Si la resistencia de un amperímetro es mucho menor a una resistencia R instalada en serie entonces el error relativo del amperímetro (en el orden de mili y micro) tendera a cero.

Sugerencias:

De manera obvia se recomienda revisar todo instrumento de medición, materiales y/o dispositivos, cables, etc., para no tener inconvenientes que puedan perjudicar al grupo que se dispone a la experiencia.

Tener mucho cuidado con el uso de los instrumentos de medición principalmente los de tipo analógico, ya que una mala función de los mismos puede causar desperfectos al momento de hacer una medición.

Verificar y/o determinar la polaridad (sentido) de la corriente al momento de la instalación. Conocer previamente la polaridad de la fuente de alimentación para no causar daños en los equipos y/o materiales puestos a la experiencia.

Los conocimientos previos siempre son importantes para una experiencia. Para este experimento se recomienda conocer una ley tan básica como importante en toda instrumentación que es la de Ohm.

Al momento de hacer una medición, hacerla con el mínimo detalle posible y concordar un valor de medición que sea objetiva para todo el grupo experimentador. Esto garantiza la objetividad de la medición.

Hacer todo conforme a lo indicado en el procedimiento para mejores resultados.

2. ¿Cuándo se presenta mayor error por la conexión del voltímetro al circuito de la figura 1?

Dado el siguiente cuadro:

Vs 10 30 100 3

R2=10 KO Erv = 0.06%Erv = 0.028%

Erv = 0.014%

Erv = 0.13%

R2=100 KO

Erv = 0.69% Erv = 0.27%Erv = 0.138%

Erv = 1.36%

A menor escala mayor es el error, esto queda demostrado a la fórmula ya usada anteriormente, quiere decir que el error aumenta en la escala 3v.