Incertidumbre multimetros, medidas

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INSTRUMENTACIÓN

1. COMPETENCIAS

• El estudiante utiliza adecuadamente los instrumentos de medición eléctricas.
• El estudiante identifica los diferentes símbolos convencionales de los instrumentos
  eléctricos.
• El estudiante determina la precisión de un instrumento eléctrico.

1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Para tomar medidas de las magnitudes eléctricas en circuitos de corriente, se utilizan
dispositivos especiales, algunos miden la corriente como los amperímetros, otros miden la
diferencia de potencial como los voltímetros, otros miden la resistencia como los
ohmímetros, etc. A menudo, los tres dispositivos están incluidos en un solo aparato llamado
“multímetro", que se conecta según el uso de cada uno de ellos.

Algunas veces necesitamos usar un voltímetro para medir la tensión en los bornes de
una batería, o determinar la resistencia entre dos puntos de un aparato eléctrico en que se
sospecha de un corto circuito, o quizás determinar la intensidad de corriente que sale por
el tomacorriente. Por todo ello es muy útil tener algún conocimiento de las operaciones
básicas de estos dispositivos.

Amperímetro- Como ya se dijo anteriormente sirve para medir la intensidad de
corriente eléctrica, el amperímetro se conecta en serie con una resistencia. Debido a que el
amperímetro tiene su propia resistencia ésta debe ser mínima para no modificar la corriente
en el circuito.

Voltímetro- Instrumento que mide la diferencia de potencial entre los extremos de una
resistencia o entre dos puntos en un circuito, el voltímetro debe conectarse en paralelo con
una resistencia. La resistencia interna del voltímetro debe ser máxima (muy alta) para hacer
mínima su influencia sobre el circuito.

Ohmímetro, Es un instrumento que mide la resistencia eléctrica de los materiales, se
usa conectándolo directamente a los terminales del dispositivo a medir.

Galvanómetro. - Es el componente principal de un amperímetro o de un voltímetro, es
un aparato que detecta una pequeña corriente que pasa a su través. El galvanómetro se
proyecta de modo que la lectura en la escala sea proporcional a la corriente que pasa por
él.

Existen instrumentos analógicos que constan de un indicador y una escala,
actualmente muchos de estos instrumentos medidores poseen una lectura digital, pero el
método básico de operación es semejante.

Fuente de alimentación. - Es un equipo generador de señales, suministra corriente
eléctrica a una tensión fija o a una tensión regulable durante todo el tiempo que se requiera
que funcione. Puede ser una fuente de tensión fija, fuente de tensión regulable, una pila,
una batería, un transformador, etc.

Sensibilidad de los instrumentos. - 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 primer caso, la sensibilidad del instrumento se indica por el número de amperios
miliamperios o microamperios que deben fluir por la bobina para producir una desviación
completa. Así, un instrumento que tiene una sensibilidad de un miliamperio requiere un
miliamperio para producir dicha desviación

En el caso de un voltímetro, la sensibilidad se expresa de acuerdo con el número de
ohmios por voltio, es decir, la resistencia del instrumento. Para que un voltímetro sea
preciso, debe tomar una corriente eléctrica insignificante del circuito y esto se obtiene
mediante alta resistencia

Clase del equipo. La clase del equipo es un número que está impreso en la carátula de
analógicos, es la garantía que da el fabricante. Este número encierra todos los
errores, como: de lectura, efectos del medio ambiente, de la temperatura, etc. Los equipos
los equipos digitales no llevan impresa la clase.

La precisión de las lecturas de corriente (I) y voltaje (V) se encuentran mediante:

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donde:        X = cualquiera de las variables

Ri = Sensibilidad x Escala

“Además de la fórmula ya mencionada, en el caso de los dispositivos digitales, al no darse su clase específicamente, se calcula de esta forma:

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donde: c (%) es la clase porcentual

                      ΔV máx.  es el error máximo por calibración (diferencia de valores medidos)

                     Alcance es el valor máximo que alcanza el multímetro.

Despejando, podemos demostrar que el alcance es un valor constante en un multímetro

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De esta manera, nos damos cuenta que la clase depende directamente del error máximo.”

1. CUESTIONARIO PREVIO

Desarrolle el cuestionario previo cuyas preguntas se encuentran en el aula virtual

1. MATERIALES Y ESQUEMA

• Una (01) placa de circuito[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]
• Un (01) multímetro digital CIE 120[pic 11][pic 12]
• Un (01) multímetro analógico[pic 13][pic 14]
• Una (01) resistencia de 47 Ω[pic 15][pic 16][pic 17][pic 18]
• Un (01) reóstato (resistencia variable) rango 33 Ω[pic 19]
• Seis (06) cables de conexión
• Una (01) fuente de tensión 5V/1ª
• Manual de Laboratorio de risica: Electricidad y Magnetismo

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Tome un multímetro digital e identifique los diferentes instrumentos de evaluación que comprende, tanto para corriente continua o directa (DC) como para corriente alterna
   (AC)
2. Reconozca dentro del multímetro, al voltímetro, identifique sus diferentes escalas de
   medición. Reconozca un voltímetro digital.
3. Reconozca dentro del multímetro, al amperímetro, identifique sus diferentes escalas de medición. Reconozca un amperímetro digital.
4. Reconozca dentro del multímetro, al ohmímetro, identifique sus diferentes escalas de
   medición. Reconozca un ohmímetro digital.
5. Reconozca dentro del multímetro, al instrumento que mide la capacidad de un
   condensador, identifique sus diferentes escalas de medición.
6. Tome un multímetro analógico CIE 120 e identifique los símbolos eléctricos.
7. Reconozca dentro del multímetro analógico al amperímetro y al voltímetro tanto para corriente eléctrica directa o continua (DC) como para corriente alterna (AC), identifique sus diferentes escalas de medición.
8. Instale el circuito como la muestra el esquema de la figura 1.1.
9. Mida los valores de corriente eléctrica y voltaje con el multímetro digital y luego con el multímetro analógico. Anote los datos en la Tabla N°1.

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