Prctica extramuro No. 1 Museo de geologa, Ciudad de Mxico.

Prctica No. 1

Manejo del Vltmetro

Electricidad y magnetismo.

ObjetivoConsiderando ciertos aspectos como: la conexin de los cables del multmetro, el parmetro y la escala, la conexin las puntas de metal y la seguridad requerida; manejar y utilizar el vltmetro para efectuar satisfactoriamente la medicin de la diferencia de potencial en un sistema (circuito elctrico, elemento, etcetera).IntroduccinUn vltmetro es un instrumento destinado a medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito, tal como se indica esquemticamente en la figura 1.

Observemos que el vltmetro se conecta en paralelo. Los vltmetros se suelen construir utilizando un microampermetro (o galvanmetro) como aparato base al que se aade en serie una resistencia. Esta resistencia, junto a las caractersticas del aparato base, define el margen de medida del vltmetro. Los vltmetros usuales disponen de varias escalas, lo que significa que el fabricante ha montado en su interior las resistencias adecuadas para cada una de ellas. Desde el punto de vista de una red elctrica, el circuito equivalente de un vltmetro es su resistencia interna. Un vltmetro ideal sera aquel cuya conexin a cualquier red elctrica no produjera modificacin alguna de las corrientes y potenciales existentes en la misma. De esta forma la diferencia de potencial medida correspondera efectivamente a la existente antes de la conexin. El vltmetro ideal presentara una resistencia interna infinita. Sin embargo, los vltmetros reales presentan una resistencia interna finita y ello supone que una cierta corriente se desve por el aparato al conectarlo a un circuito dado, modificando las corrientes y potenciales preexistentes en el circuito.

Este hecho se conoce como efecto de carga del vltmetro, y justifica la importancia de conocer las caractersticas del aparato que en su momento se utilice, y saber deducir de las mismas si su efecto de carga es o no despreciable. Si el efecto de carga es despreciable, entonces podremos hacer uso del vltmetro como si se tratara de un vltmetro ideal, situacin deseable desde el punto de vista prctico. Si por el contrario el efecto de carga no es despreciable, entonces todava se puede hacer uso del vltmetro, pero teniendo presente que la diferencia de potencial medida es distinta de la preexistente antes de conectar el aparato, la cual puede calcularse en algunos casos a partir de la medida.Tipos de vltmetroPor su funcionamiento.

- Bobina mvil e imn permanente.

- Hierro mvil y bobina permanente. Por la corriente que mide

- Vltmetro para corriente alterna. VAC o ACV

- Vltmetro para corriente continua. VDC o DCVPor la indicacin de su lectura

- Analgico

- Digital

Conexin del vltmetro.

- El vltmetro se conecta entre los dos puntos que se desea medir.

- Se conecta en paralelo con respecto a los puntos destinados a medir.

- Si el vltmetro es de corriente continua hay que respetar la polaridad de + a -. De esta forma podremos saber en qu sentido aumenta o disminuye el potencial elctrico.

- Cuando se miden voltajes alternos no tiene importancia en cul de los dos puntos se conecte la punta positiva.Desarrollo de la practica/ resultados.Material a utilizar

- Los elementos necesarios para armar el circuito sobre el cual se efectuarn las mediciones.- Un multmetro.- Una fuente variable mixta de voltaje alterno y directo.CIRCUITO #1

Diagrama fsico

Diagrama elctrico

Elementos activos 1 pilaElementos pasivos

1 LED 2 resistores fijos

1 resistor variable

Tipo de circuito

Corriente Directa

Identificar nodos

2 nodos

Identificar el nmero de ramas

3 ramas

Identificar y etiquetar las mallas

3 mallas

Malla abcdefghijklaMalla ghijonmgMalla abcdefmnoklaResultados Malla abcdefghijklmnaMalla ijklqpoiMalla abcdefghopqmna

Vab= 5Vgh= 0Vab= 0

Vbc= 0Vhi= 0Vbc= 0

Vcd= 0Vij= -0.60Vcd= 0

Vde= 0Vjo= 0Vde= 0

Vef= -1.88Vo= 0.60Vef= -1.88

Vfg= 0Vn= 0Vfm=

Vgh= 0Vnm= 0Vmn=

Vhi= 0Vmg= 0Vn=

Vij= -0.97Vo=

Vjk= -0.1Vok=

Vkl= -2.05Vkl=

Vla= 0Vla=

= 0=0=0

Cuestionario

1. La energa potencial de las cargas positivas aumenta o disminuye al ir a travs de un elemento pasivo?La energa potencial disminuye al pasar a travs de un elemento pasivo, debido a que es un receptor de energa destinado a convertirla en energa til y no es posible que la almacene.

2. En un circuito cerrado, donde no hay prdida de portadores la carga, la velocidad de las cargas en conjunto se mantiene constante, cuando stas pasan por una resistencia (por ejemplo un foco.) Hay transformacin de energa potencial a cintica?

SI. X NO.____ Por qu? Porque sabemos que la energa cintica es un tipo de energa de movimiento, la cual incluye la luz definida por un movimiento de fotones.3. En qu otras energas se transforma la energa potencial elctrica?

Se transforma en energa calorfica, energa elctrica, en energa mecnica; es decir que se convierte en trabajo til que aprovechar algn determinado dispositivo.

4. Qu diferencia existe entre el voltaje alterno y el directo?

El voltaje continuo permanece invariable, es decir que su valor no cambia a lo largo del tiempo. En cambio el voltaje alterno. El voltaje alterno es el que flucta peridicamente, es decir, cambia con el tiempo, pero siempre se repite peridicamente.5. Cmo es el movimiento de los portadores de carga en un voltaje directo?Cmo es para un voltaje alterno?

Las cargas elctricas se fluyen en el mismo sentido en un circuito elctrico cerrado, movindose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuerza electromotriz.

6. Todos los voltmetros ilustrados en la sig. Figura estn mal conectados. Dar las razones para cada uno.

Para el caso de la batera, la punta positiva del vltmetro debe ir conectada en el punto de mayor potencial que la negativa. En la resistencia 1 observamos que la punta negativa se encuentra en el punto de mayor potencial elctrico por lo que la medicin obtenida no ser la correcta. Para la resistencia 2, se conect el vltmetro en serie con el circuito, cuando est debe estar en paralelo con los puntos de la resistencia para medir la tensin circula a travs de ella.

7. Qu debe hacerse?, si al conectar un voltmetro tenemos una indicacin negativa en la cartula del medidor.

Esto quiere decir que la polaridad est incorrecta, entonces se debe intercambiar las puntas del medidor.

8. Cmo podemos determinar con el auxilio de un voltmetro si una fuente es de voltaje directo o alterno?

Con el intercambio tanto de la polaridad de las puntas del vltmetro, como con la seleccin de rangos determinados para voltaje de corriente continua y alterna.9. Cmo podemos determinar con el auxilio de un voltmetro, la direccin del movimiento de las cargas negativas en una rama de un circuito cerrado?

Nos podemos basar en la lectura obtenida entre dos puntos, tomando en cuenta la polaridad. Esto es porque convencionalmente la direccin de la corriente se establece como la direccin en que se mueven las cargas positivas.

10. Si el circuito #1 se armara de distintas maneras. Cules de los siguientes cambios crees que alterara su funcionamiento, es decir, que se modifiquen las corrientes y los voltajes de los elementos pasivos involucrados. a) Intercambiar los resistores A y B. SI. X NO._____ Por qu? Se modificara el potencial elctrico, causando que el potencial en A sea menor que en B. Aunque tambin se debe de considerar el valor de las resistencias.b) Intercambiar el diodo y la resistencia variable

SI____ NO_____ Por qu? Puesto que la resistencia variable est diseada para soportas mayor tensin y para disipar potencias mayores, est tendera a ser aprovechada por el led.

c) Intercambiar la resistencia variable y el resistorSI____ NO_____ Por qu? El potencial elctrico de la resistencia ser el mayor, entregando as un menor potencial para la resistencia variable con lo cual la potencia que disipe ser menor

d) Invertir la polaridad de ambas pilas.SI____ NO_____ Por qu? Se invertir el sentido de la corriente elctrica, la cual ser del mismo valor, pero para cada elemento pasivo habr un diferente potencial elctrico y sin embargo el led no encender puesto que la polaridad de este es importante.

e) Invertir alguna resistencia

SI____ NO_____ Por qu? No se alterar el funcionamiento del circuito puesto que las resistencias no tienen polaridad.

11. Una ley muy importante para el anlisis de circuitos es la ley de Kirchhoff para los voltajes, segn la cual la suma algebraica de los cambios de potencial que se encuentran al recorrer un circuito cerrado es cero Utilizando los voltajes anotados en los diagramas, verifica si se cumple en una de las mallas.12. El diodo y la resistencia variable estn en la misma rama de las bateras por lo que deben tener la misma corriente todos estos elementos, pero las diferencias de potencial medidas de cada uno de ellos es diferente, explica las causas. Esto ocurre porque conforme se pasa de la terminal negativa a la positiva, el potencial aumenta. Sin embargo, conforme se mueve a travs de una resistencia o elemento pasivo el potencial elctrico tiende a disminuir.AnlisisConclusinBibliografas