Instituto Universitario De Tecnología Antonio José De SucreEscuela De ElectricidadExtensión Barquisimeto

Reinoso G. Carlos J.V-19.431.320

Prof. Ing. Yelitza CamposMediciones Eléctricas

RESISTENCIA ELÉCTRICA

Es como se define a la oposición en el paso de la corriente en un circuito eléctrico cerrado, esto incluye a cualquier dispositivo que se encuentre interconectado al circuito el cual representa un obstáculo a la libre circulación de la corriente eléctrica.

George Simón Ohm fue un físico y matemático alemán que aportó a la teoría de la electricidad la Ley de Ohm, conocido principalmente por su investigación sobre las corrientes eléctricas. Estudió la relación que existe entre la intensidad de una corriente eléctrica, su fuerza electromotriz y la resistencia, formulando en 1827 la ley que lleva su nombre que establece que: I = V/R .La unidad de resistencia eléctrica, el ohmio, recibe este nombre en su honor.

CARACTERISTICAS DE LAS RESISTENCIAS ELECTRICAS

Poseen una tolerancia, es decir un margen de valores que rodean el valor nominal y en el cual se encuentra el valor real de la resistencia. Dicha tolerancia esta enmarcada por un código de colores.

Las resistencias tienen un coeficiente de temperatura que depende de la temperatura que alcance la resistencia cuando a través de ella circule la corriente eléctrica.

Están fabricadas en una variedad de materiales, las resistencias mas comunes se fabrican en níquel, cobre y zinc en diferentes proporciones las cuales harán variar la resistividad. El níquel es el elemento que determinara un aumento en la resistividad ya que si la aleación posee un nivel alto de este elemento la resistencia tendrá gran resistividad. El carbono es utilizado en las escobillas de los motores eléctricos por sus alto nivel de resistividad que puede ser hasta 2400 veces el del cobre.

TIPOS DE RESISTENCIAS ELECTRICAS

Resistencia de hilo bobinado: Se utilizan aun cuando se requiere potencias muy altas de disipación, fueron las primeras en fabricarse constan de un hilo bobinado en forma espiral sobre un sustrato de cerámica.

Resistencias de carbón prensado: Están constituidas por grafito en polvo para lograr hacer una especie de tubo a través de l prensado, son inestables en cuanto a la temperatura .

Resistencia de película de carbón: Son resistencias muy comunes en la actualidad, y son usadas para valores de hasta 2 patios, se utiliza un tubo cerámico como sustrato sobre el que se deposita una película de carbón .

Resistencia de película de oxido metálico: Muy similares a las de película de carbón en cuanto a su fabricación, en ellas se sustituye el carbón por una película de oxido metálico, son bastante costosas y son utilizadas en aparatos de uso militar ya que el la capa de oxido metálico es de gran durabilidad y tolera ataques de humedad corrosión entre otros.

Resistencias de película metálica: Es el tipo de resistencia que mas se fabrica e la actualidad, poseen un coeficiente de temperatura muy bajo, muy resistentes al paso del tiempo conservando así su valor en ohmios, se fabrican hasta los 2 watios y tolerancias del 1% del tipo estándar.

Resistencias de metal vidriado: Son parecidas a las de película metálica, a diferencia de ellas se sustituye la película metálica por una película de vidrio con polvo metálico, estas resistencias tienen un mejor comportamiento ante sobrecargas de corriente, se disponen hasta potencias de 3watios.

Para caracterizar un resistor hacen falta tres valores: resistencia eléctrica, disipación máxima y precisión o tolerancia. Estos valores se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. La última raya indica la tolerancia . De las restantes, la última es el multiplicador y las otras indican las cifras significativas del valor de la resistencia.El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (Ω). El coeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias de alta precisión o tolerancia menor del 1%.

Como leer el valor de una resistencia

En una resistencia tenemos generalmente 4 líneas de colores, aunque podemos encontrar algunas que contenga 5 líneas ,4 de colores y 1 que indica tolerancia. Vamos a tomar como ejemplo la más general, las de 4 líneas. Leemos las primeras 3 y dejamos aparte la tolerancia que es plateada (±10%) o dorada (±5%).La primera línea representa el dígito de las decenas.La segunda línea representa el dígito de las unidades.La tercera línea representa la potencia de 10 por la cual se multiplica el número.

Por ejemplo:el valor de la primera línea (verde): 5el valor de la segunda línea (amarillo): 4el valor de la tercera línea (rojo): 100Unimos los valores de las primeras dos líneas y multiplicamos por el valor de la tercera54 X 100 = 5400Ω o 5,4 kΩ y este es el valor de la resistencia expresada en Ohmios

CODIGO DE COLORES

CODIGO DE COLORES

MULTIPLOS DEL SISTEMA INTERNACIONAL

El ohmio es la unidad derivada de resistencia eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades. Su nombre se deriva del apellido del físico alemán George Simón Ohm .Se define a un ohmio como la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor, cuando una diferencia potencial constante de 1 voltio aplicada entre estos dos puntos, produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad de 1 amperio cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor. Se representa por la letra griega Ω.

EL OHMETRO

Es un instrumento electrónico que se usa para medir la resistencia, está disponible en dos tipos básicos: digital y analógico.

El más versátil y sencillo es el digital. Sin embargo, debido a que diferentes óhmetros digitales ofrecen características y funciones distintas, aprender a operarlo de manera efectiva requiere la lectura del manual del operador.

Debido a que todos los óhmetros comparten aspectos similares, la comprensión de las principales características y funciones del mismo en general te permitirá convertirte rápidamente en un experto en el uso de casi cualquier óhmetro.

TIPOS DE OHMMETRO

Existen principalmente2 tipos el análogo y el digital, en análogo es el que resulta de usar un galvanómetro o elemento de aguja de bobina móvil cuya escala es no lineal y el digital nos permite usar una fuente de corriente en serie con la resistencia a medir nos permite tener la resistencia en escala lineal. La versión análoga es casi siempre en paralelo, o sea alimentamos con una batería un SHUNT o resistencia en paralelo al galvanómetro de modo que la resistencia a medir quede en paralelo al instrumento y al mimo tiempo una resistencia en serie a la batería para ajustar el cero de la indicación, así entonces la relación matemática resultante hace que la resistencia a medir sea independiente del voltaje de la batería, el galvanómetro está configurado como amperímetro

El Óhmetro serie es poco práctico dado que debemos poner en serie con el galvanómetro la resistencia medir y en serie a la vez con la resistencia de calibración, hay problemas con el ajuste de cero ohm y la relación matemática es muy dependiente del voltaje de la batería por lo que si se descarga la indicación es incierta. El digital es lo moderno y es simplemente una fuente de corriente constante entregada por un amplificador operacional o un transistor o un integrado dedicado a esas funciones como los conversores análogo/digital tan ya masificados, la indicación puede ser de aguja o análoga con escala lineal o bien digital con display. Finalmente tenemos los óhmetros para medir muy baja resistencia se usan puentes de Wheatstone o de Kelvin o bien para medir muy alta resistencia son los Megger.

CONEXIÓN DE UN OHMETRO

Se debe conectar en serie. Es decir, si lo que el consumo que quiere comprobar es de un electrodoméstico debe conectar el óhmetro entre uno de los polos del enchufe hembra y uno de los terminales del enchufe del aparato, a continuación conectar el otro terminal del enchufe del aparato al enchufe de la pared y comprobar la medida, para intensidades grandes es aconsejable emplear una pinza amperimétrica.

El hecho de que sea en serie es porque la corriente y la tensión de un circuito se deben medir de forma diferente, es decir la tensión, siempre se mide en referencia a otro punto del circuito. La corriente, se mide en un punto del circuito, medida en serie, para medirla se debe abrir un circuito en un punto conectar un medidor y que la corriente lo atraviese, un voltímetro no es adecuado porque al estar preparado para medir tensión, su impedancia de entrada es muy alta para que al colocarlo en paralelo para medir tensión la resistencia tienda a ser la del circuito.

COMO UTILIZAR UN OHMETRO

1. Apagar el circuito donde se realizara la medicion, El ohmímetro proporcionara la energia que se necesita para la medida.

2. Escoger un ohmímetro adecuado para el circuito . Los analógicos tienen un alcance de entre 0-10 a 0-10,000 ohms, mientras que los digitales controlan y miden el alcance de tu dispositivo automáticamente, se debe chequear que el ohmmimetro posea baterias y que se encuentren en buen estado.

3. Conectar las puntas de prueba en los enchufes del aparato, para los multifuncionales, verás un enchufe común, o negativo, y un enchufe positivo, los colores corresponden a rojo y negro generalmente.

4. Elige el componente que se desea medir en el circuito o aparato eléctrico. No necesariamente se pueden medir elementos en un circuito electrico de manera practica se puede usar cualquierelemento que conduzca elecytricidad como por ejemplo un trozo de una barra metalica.

5. Toca una sonda y un final de circuito y anota la lectura del instrumento. Si compraste un resistente de 1000 ohms, puedes poner la sonda en cada conductor.

6. Aísla los componentes del circuito para comprobarlos individualmente. Si lees los ohms en una resistencia en una tabla de circuito impresa, tendrás que soltar la resistencia para asegurar que no estás obteniendo una lectura falsa.

7. Lee la resistencia de un cable o un circuito para ver si hay alguna fisura o apertura en el circuito. Si lees ohms infinitos, es que hay algún componente roto o quemado. Como algunos cables tienen semiconductores, es posible que no seas capaz de medirlo con solo un ohmímetro.

8. Apaga el aparato cuando no lo uses.

PUENTE DE WHEATSTONESe utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

Disposición típica del puente de wheatstone

Según la configuración del circuito original tenemos que, Rx es la resistencia desconocida, por su parte R1, R2 y R3 son resistencias de valores conocidos, además la resistencia R2 es ajustable. La relación de las dos resistencias (R1/R2) es igual a la relación de las resistencias (Rx/R3), el voltaje entre los dos puntos medios será nulo y por tanto no circulará corriente alguna entre esos dos puntos C y B.El voltímetro seria utilizado para la detección de corriente nula, la resistencia R2, se ajustaría a tal punto que se alcance el equilibrio en el circuito , en condición de equilibrio siempre se cumple que:

Rx=R1xR3 R2

PUENTE DE KELVIN

Con este método que es resultado de una modificación al puente wheatstone , se puede lograr un gran porcentaje en la exactitud de la medición de resistencias de valores bajos, generalmente por debajo de 1 Ω.

Según el circuito anterior donde Ry representa la resistencia de los alambres de conexión desde R3 hasta Rx, se pueden dar 2 conexiones de galvanómetro , al punto m o al punto n. Si se conecta el galvanómetro al punto m, la resistencia Ry del alambre de conexión se suma a la desconocida Rx, obteniéndose una lectura por encima de Rx. Si la conexión se realiza al punto n, Ry se suma a la rama del puente R3 y el resultado que se obtiene para Rx, es menor del que debería ser, porque ahora R3 es mas alto que su valor nominal. Si el galvanómetro se conecta al punto p, entre los puntos m y n, de tal forma que la razón entre las resistencias de n a p y de m a p iguale la relación de las resistencias R1 R2 por lo tanto.

Rnp = R1 Rmp R2

La ecuación de balance para el puente Rx+ Rnp=R1 (R3+Rmp) R2

Sustituyendo esta ecuación en la ecuación anterior del puente de kelvin nos queda

Rx+ (R1/R1+R2)Ry=R1/R2 (R3+(R2)Ry

De la cual nos queda lo siguiente:Rx=(R1/R2)R3

Esta es la ecuación desarrollada para el puente de wheatstone la cual indica que el efecto de la resistencia de los hilos de conexión del punto m al n se ha eliminado conectando el galvanómetro en la posición intermedia p. De acá se tiene un punto de partida para el desarrollo del llamado puente doble de kelvin.

PUENTE DOBLE DE KELVINEste se emplea ya que el circuito contiene un segundo conjunto de ramas de relación.Este segundo conjunto de ramas marcadas como a y b, conecta el galvanómetro a un punto p al potencial apropiado entre m y n y a su vez elimina el efecto de la resistencia Ry. Una condición que se establece inicialmente es que la relación entre las resistencias de a y b es la misma que la de R1 y R2.

La indicación del galvanómetro será cero cuando el potencial en k es igual al potencial en p, o cuando Ekl=Elmp, donde

Rx=R3 (R1/R2)

Esta ecuación es llamada ecuación de trabajo para el puente de kelvin, indica que la resistencia Ry no tiene efecto en la medición siempre y cuando los dos conjuntos de ramas de relación tengan una razón de resistencia igual. El puente de kelvin es usado para la medición de resistencia de valores bajos desde aproximadamente 1 Ω hasta resistencias de valores tan bajos como 0,00001 Ω

METODO DEL VOLTIMETRO-AMPERIMETRO

Es un método muy conocido de medición de una resistencia mediante el uso de equipos que nos permitan conoce la tension y la corriente que circula por una resistencia desconocida llamada Rx, para hallar el valor de dicha resistencia se usa la ley de ohm.

Rx= V I

La figura muestra que el amperímetro indica el verdadero valor de la corriente de carga Ix y el voltímetro muestra el voltaje de la fuente Vt, si la resistencia Rx es demasiada grande en comparación con la resistencia interna del amperímetro, el error introducido despreciando la caída de voltaje a través del amperímetro se puede considerar insignificante y Vt estará muy cercano al valor verdadero del voltaje de la carga Vx. La conexión mostrada en la figura de la izquierda , como considerar como la mejor conexión que puede realizarse cuando se miden valores de resistencias altos.

V

I

Vx RxFuente de voltaje

It Ix

Vt

En este caso el voltímetro lee el valor verdadero del voltaje de la carga Vx y el amperímetro nos muestra el valor de la corriente d ella fuente Ix. Si Rx es pequeña comparada con la resistencia interna del voltímetro, la corriente total de la fuente It es muy cercano al valor verdadero de la corriente de carga Ix. Esta conexión es la mas apropiada cuando se miden valores de resistencia bajos.

I

RxV Vx

It Ix

Fuente de voltaje

Vt

EL MEGAOHMETRO

Es un instrumento para la medida del aislamiento eléctrico en alta tensión. Se conoce también como "Megger", aunque este término corresponde a la marca comercial del primer instrumento portátil medidor de aislamiento introducido en la industria eléctrica en 1889. El nombre de este instrumento, megóhmetro, deriva de que la medida del aislamiento de cables, transformadores, aisladores, se expresa en megohmios ( MΩ ).

Normas de seguridad al usar un megóhmetro

Aplicar todas las normativas para efectuar la desconexión del equipo a probar. No tocar ninguno de los cables ni el equipo probados durante la prueba. Descargar el equipo probado como mínimo del tiempo de prueba.

Tensión mínima de prueba: a nominal del equipo. Tensión máxima: 2 Veces la Tensión nominal mas 1000 Voltios.