laboratorio detecnología eléctrica

Práctica 8

MEDICIÓN DE RESISTENCIAS (parte uno)

Informe de Laboratorio

Alumnos: Ana BastidasDavid Salgado

Instructor: Carlos Imbaquingo

Date: 17 de Junio del 2015

Tecnología Eléctrica

1. OBJETIVOS:

Aplicar los métodos (LEY DE OHM Y EL MÉTODO DE SUSTITUCIÓN) para determinarel valor de una resistencia desconocida, en base a la manipulación adecuada de loselementos en circuitos con determinados fines. Clasificar varios métodos de mediciónde resistencias en base a la interpretación y análisis de errores.

2. CUESTIONARIO:

2.1. Presentar un cuadro en el que se explicite los valores medidos, calcu-lados y errores de lectura para cada medida expresados en porcenta-je.

Figura 1: Cuadro de Cálculos Circuito 1 (método del voltímetro-amperímetro)

Figura 2: Cuadro de Cálculos Circuito 2 (método de sustitución)

PARA EL MÉTODO DEL VOLTÍMETRO-AMPERÍMETRO

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2.2. Determinar qué posición (error por voltaje o error por corriente) de-be escogerse para la medida de resistencias: altas, bajas y medianas.Porqué?.

ALTAS:

En la posición 1 ya que en este caso el voltímetro está midiendo la suma de los voltajesde la resistencia del amperímetro y la resistencia Rx, entonces como la corriente se divideen el nodo que produce el selector, la una parte de la corriente va a la rama de la resistenciadel voltímetro, mientras que la otra parte de la corriente se dirige hacia la rama con las resis-tencias Rx y resistencia interna del amperímetro, en esta rama del circuito, la corriente quecircula va ser la que mide el amperímetro, ya que si la Rx tiene un valor similar a la resistenciadel amperímetro el error cometido va a ser notable si la resistencia del amperímetro tiende acero y el las resistencias están en paralelo.

BAJAS:

en la posición 2 ya que en este caso el amperímetro marca la corrientedel circuito, y pa-ra poder medir nuestra resistencia, se considera que Rx es muy pequeña con respecto a laresistencia del voltímetro, entonces, como en la rama del circuito en la que se encuentra Rx,por tener una resistencia muy pequeña la corriente que marca el amperímetro va a ser la quepasa por esta rama(It = Ix), y como el voltímetro nos marcará el voltaje en las terminales deRx, basta aplicar la ley de Ohm para obtener nuestra resistencia Rx.

MEDIANAS:

Con estas resistencias se puede utilizar cualquiera de los dos métodos, ,debido a que esmuy grande para la resistencia Shunt del amperímetro y demasiado pequeña para la resisten-cia del voltímetro, por lo que el error va a ser insignificante.

2.3. Presentar los cálculos para justificar los errores cometidos al deter-minar la resistencia desconocida, incluyendo el efecto de carga en elcircuito de los aparatos de medida (resistencia interna) de los instru-mentos usados en el laboratorio (para cada configuración).

El efecto de carga es despreciable ya que el circuito fue armado para que este efecto no tengaimportancia en las medidas realizadas.

*Cálculo de la resistencia desconocida (Rx)y errores porcentuales:

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Figura 3: Cálculo de Rx

Figura 4: Cuadro de Cálculos Circuito 2 (método de sustitución)

2.4. Interpretar y desarrollar los errores cometidos

Las variaciones que se dan entre los valores en la práctica y los teóricos de las resistenciasse deben a errores de paralelaje cuando leemos un valor en la escala de los instrumentos.Por la tolerancia de las resistencias, a los denominados errores por voltaje y por corrienteque se dan al realizar la conexión en posición 1 y 2 del método empleado respectivamente.Error por voltaje puesto que el voltímetro estaría midiendo tanto el voltaje presente en laresistencia desconocida como en la resistencia interna del amperímetro. Error por corriente,pues el amperímetro estaría midiendo la corriente que circula por la resistencia que se quiere

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determinar y la corriente que pasa por la resistencia presente en el voltímetro

2.5. Hacer el análisis matemático considerando: Rx (resistencias a medir)=1ohmio y para 10K ohmios; Ra=1 ohmios (reistencia interna del ampe-rímetro), Sv=1000 ohmios/V (sensibilidaddel voltímetro (escala 30V))y comentar las coincidencias o discrepancias con la afirmación he-chas en 5.2.1 del informe.

DATOS:

Rx1 = 1 [Ohm], Rx2 = 10k [Ohm], Ra= 1 [Ohm] y Sv = 1000 [Ohm/V]

Resistencia total:

RT1 = Rx1 + Ra = 1 + 1 = 2 [Ohm]RT2 = Rx2 + Ra = 10000 + 1 = 10001 [Ohm]

Corriente:

I = 1/SI = 1/1000 = 0.001 [V/Ohm]

VOLTAJE:Rx = V/IV1 = (2) (0.001) = 0.002 [v]V2 = (100019) ( 0.001) = 10.001 [V]

Como Rx ya es conocido el cálculo se facilita así como lo hicimos en el laboratorio dadoya el dato que buscaamos (Rx). Mediante la suma con la resistencia interna del amperímetrosumamos y a RX obteniedo una resistencia total. Luego, con la sensibilidad del voltímetro ha-llamos la corriente quedando como incógnita final el voltaje. Comparando con los resultadosobtenidos en la práctica son muy exactos tanto el voltaje como la corriente que se utilizo parael cálculo de Rx.Exactamente aquí se confirma el enunciado anterior, porque como la resistencia es alta,siendo el valor Rx diferente notablamente al valor de la resistencia del amperímetro, ya queesta tiende a cero.

PARA EL MÉTODO DE COMPARACIÓN

2.6. Interpretar, comentar y justificar los resultados y errores cometidos.

El método de comparación tiene un menor índice de porcentaje de error en comparación conel método del voltiímetro amperímetro, el patrón variable es la principal causa de la presenciade errores, pues sí el patrón fuera fijo los resultados serían más exactos.Los valores medidosse acercan a los reales, la medición tiene una gran exactitud, y las variantes de comparaciónse deben a los voltajes y corrientes.

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3. Conclusiones

Se comprobó que el método de sustitución es una comparación de intensidades a partirde una resistencia y una resistencia decádica, la cual se regula hasta obtener el valor decorriente marcado inicialmente.

Los errores obtenidos para cada resistencia son mayores en las mediciones realizadascon el instrumento analógico que las tomadas con el instrumento digital, además,aunque los errores no son muy altos, no se utilizó una escala de medición adecuadapara reducir el cálculo de error.

Finalmente hay diferentes maneras tanto teóricas como experimentales para conocerel valor de una resistencia.

4. Posibles aplicaciones

Nos permite determinar los valores de resistencias desconocidas a partir de resistencias convalores ya establecidos.

Referencias

[1] Ing. Alfredo Maldonado. Tecnología Eléctrica (Introducción a las variables y MedicionesEléctricas. 2012.

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