voltmetros y ampermetros

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Profesor: Juan Luis Espinoza Valledor Análisis de Circuitos-1 2008 Vóltmetros y Ampérmetros. 1.- Características de resistencia interna: Reales e Ideales. Vóltmetro Real: Rv (muy alta)> 20.000[ ] Vóltmetro Ideal: Rv = [] Ampérmetro Real: Ra (muy baja)< 10[ ] Ampérmetro Ideal: Ra = 0[ ] Lectura del vóltmetro = V V  Lectura del ampérmetro = I A  Resistencia estimada por las mediciones: R = V V  /I A  2.- Como conectarlos para medir corrientes y voltajes en una resist encia Rx. 2.1.- Conexión para medir resistencias altas (comparables con Rv): Se conecta el Vóltmetro en M. Ampérmetro en serie con Rx: R M = V V  /I A = Rx +R A  Por lo tanto R M >Rx. Si Rx >>R A , se puede despreciar R A y R M   Rx 2.2.- Conexión para medir resistencia bajas (comparables con Ra): Se conecta el Vóltmetro en N. Vóltmetro en paralelo con Rx: R N = V V  /I A = RxR V  Por lo tanto R N <Rx. Si Rx <<R V , se puede despreciar R V y R N   Rx 2.3.- Ejercicios: Calcular el valor de una resistencia midiendo voltajes y corrientes en ambas conexiones y observar el error:  Para alimentar, se emplea una batería ideal de V=100[V]. Suponer Rv= 20.000[ ] y Ra = 10[]. Analice tres casos y calcule el resultado al conectar el vóltmetro en (M) antes del ampérmetro y en (N) después: R1= 20.000[ ] R1a=100/0,0049975=20.010[ ] R1b=99.9/0,00999=10.000[ ] R2=1.000[ ] R2a= 1.010 [] R2b= [] R3=10[] R3a= 20 [] R3b= [] 3.- Ejercicio de Aplicación de Tarea: Para determinar el valor de una resistencia desconocida, se emplean: Una batería ideal, un vóltmetro cuya resistencia interna es Rv = 1000[ ] y un ampérmetro con resistencia interna Ra = 1[ ]. Las lecturas de los instrumentos son: L A = I A = 300[mA]. L V = V V = 100[V] 1.- Determinar el valor de Rx. 2.- Determinar el valor del voltaje de la batería. 3.- ¿Las lecturas de los instrumentos son adecuadas para el cálculo? Justifique la respuesta. 4.- Ejercicio de Aplicación con solución . Se hacen dos mediciones: V1=11.9 [V]; I1=1 4[A] y V2=11.5[ V]; I2=1 4.2[A] ¿Dónde se conectó el vóltmetro en cada medición? Solución: V1=11.9 [V]; I1=14[A] R1 = 850[m] V2=11.5[V]; I2=14.2[A] R2 = 810[m] R1 > R2 : Medición1 en M y medición 2 en N ¿Cual es el mejor valor de Rx? Rx <850[m], es pequeña Rx = R2 = 810[m]; ¿Cuánto vale la resistencia del ampérmetro? Ra = 850-810 = 40[m] Rx Vb A V DC A V M N Rx Vb Rb

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8/14/2019 Voltmetros y Ampermetros

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Profesor: Juan Luis Espinoza Valledor Análisis de Circuitos-1 2008

Vóltmetros y Ampérmetros.

1.- Características de resistencia interna:

Reales e Ideales.Vóltmetro Real: Rv (muy alta)> 20.000[]

Vóltmetro Ideal: Rv = []Ampérmetro Real: Ra (muy baja)< 10[]

Ampérmetro Ideal: Ra = 0[]

Lectura del vóltmetro = VV

Lectura del ampérmetro = IA

Resistencia estimada por las mediciones: R = VV /IA

2.- Como conectarlos para medir corrientes y voltajes en una resistencia Rx.2.1.- Conexión para medir resistencias altas (comparables con Rv):

Se conecta el Vóltmetro en M. Ampérmetro en serie con Rx: RM = VV /IA = Rx +RA

Por lo tanto RM >Rx. Si Rx >>RA , se puede despreciar RA y RM Rx

2.2.- Conexión para medir resistencia bajas (comparables con Ra):Se conecta el Vóltmetro en N. Vóltmetro en paralelo con Rx: RN = VV /IA = RxRV

Por lo tanto RN <Rx. Si Rx <<RV , se puede despreciar RV y RN Rx

2.3.- Ejercicios:Calcular el valor de una resistencia midiendo voltajes y corrientes en ambas

conexiones y observar el error: Para alimentar, se emplea una batería ideal de

V=100[V]. Suponer Rv= 20.000[] y Ra = 10[]. Analice tres casos y calcule el

resultado al conectar el vóltmetro en (M) antes del ampérmetro y en (N) después:

R1= 20.000[] R1a=100/0,0049975=20.010[] R1b=99.9/0,00999=10.000[] R2=1.000[] R2a= 1.010 [] R2b= [] R3=10[] R3a= 20 [] R3b= []

3.- Ejercicio de Aplicación de Tarea:Para determinar el valor de una resistencia desconocida, se emplean: Una batería ideal,

un vóltmetro cuya resistencia interna es Rv = 1000[] y un ampérmetro con resistencia

interna Ra = 1[].

Las lecturas de los instrumentos son:LA = IA = 300[mA]. LV = VV = 100[V]

1.- Determinar el valor de Rx.

2.- Determinar el valor del voltaje de la batería.

3.- ¿Las lecturas de los instrumentos son adecuadas

para el cálculo? Justifique la respuesta.

4.- Ejercicio de Aplicación con solución.

Se hacen dos mediciones: V1=11.9 [V]; I1=14[A] y V2=11.5[V]; I2=14.2[A]

¿Dónde se conectó el vóltmetro en cada medición?

Solución: V1=11.9 [V]; I1=14[A] R1 = 850[mΩ]V2=11.5[V]; I2=14.2[A] R2 = 810[mΩ]

R1 > R2: Medición1 en M y medición 2 en N

¿Cual es el mejor valor de Rx? Rx <850[m], es pequeña Rx = R2 = 810[m];

¿Cuánto vale la resistencia del ampérmetro? Ra = 850-810 = 40[mΩ]

RxVb

A

V

DC

A

V

M N

Rx

Vb

Rb