ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMTICAS

DEPARTAMENTO DE FSICA

LABORATORIO DE FSICA C

PRACTICA N 1

INSTRUMENTOS DE MEDICIN

Familiarizar a los estudiantes con los equipos de laboratorio de Fsica C

Objetivos. Al trmino del laboratorio los alumnos deberan estar en condiciones de:

Conectar y realizar mediciones adecuadamente un voltmetro y/o ampermetro. Distinguir una corriente continua, directa y alterna. Decidir que escala debe usarse en un instrumento para una medicin cuyo orden de

magnitud se conoce.

Equipos y materiales

Fuente regulable de voltaje DC Voltmetro Ampermetro Interruptor Osciloscopio Cables Resistencias varias Bombillos Cables de conexin

Fundamento terico

En este laboratorio se trabajara el uso y empleo de estos instrumentos, tambin de otros

como el multmetro, el cual permite una serie de mediciones de inters.

Aprovecharemos la ocasin para que conozca las diferencias entre distintos tipos de

corriente, para lo cual usar el osciloscopio.

Finalmente debemos resaltar la importancia que debe poner en el uso y la lectura de las

distintas escalas de los instrumentos usados.

Voltmetro

El voltmetro es un instrumento destinado a medir la diferencia de potencial (ddp). La

unidad de medida es el Voltio (V). La ddp puede ser medida en CC o AC, segn la

fuente de alimentacin utilizada. Por ello, antes de utilizar el instrumento lo primero

que se debe verificar es qu tipo de seal suministrar la fuente de alimentacin, y

constatar que el selector de escala se encuentre en la posicin adecuada, AC o DC.

Luego se debe estimar o calcular por medio analtico el valor de ddp a medir y con ello

seleccionar el rango de escala adecuado, teniendo en cuenta que el fondo de escala sea

siempre superior al valor a medir.

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En el caso que no sea posible estimar ni calcular la ddp a medir, se deber seleccionar la

escala de mayor rango disponible y luego de obtener una medicin adecuar el rango de

escala, si fuera necesario. Para el caso de instrumentos de aguja, es aconsejable que la

lectura se efecte siempre en la segunda mitad de la escala, ya que all se comete menor

error.

Cuando se debe medir en CC se deber tener en cuenta la polaridad del instrumento,

observando que para ello los cables del mismo se hallan diferenciados por su color

siendo, por convencin, el color rojo para la polaridad positiva y el color negro para la

polaridad negativa; los bornes del instrumentos estn indicados con los signos + y - o

COM respectivamente.

Para el caso de instrumentos de aguja (analgicos), al conectarlos con la polaridad

incorrecta se observar que la aguja deflecionar en sentido contrario (de derecha a

izquierda), lo que puede causar deterioro del mecanismo de medicin del instrumento.

En caso de desconocer la polaridad de la fuente de alimentacin, o ante cualquier duda

sobre la seleccin de escala, consultar con el profesor de laboratorio.

Cuando se vaya a medir en AC no se tendr en cuenta la polaridad debido a que se trata

de corrientes no polarizadas.

Ampermetro

Es un instrumento destinado a medir intensidad de corriente, tanto en corriente continua

como en alterna. La unidad de medida es el Ampere A. Para el manejo de ste instrumento se debern observar las mismas precauciones que

para el uso del voltmetro.

hmetro

Instrumento para a medir valores de resistencias. La unidad de medida es el Ohm (). Este instrumento no posee polaridad. La medicin de resistencia debe efectuarse

siempre con al menos uno de los bornes del elemento resistivo desconectado del resto

del circuito.

Conexiones de los distintos instrumentos

Voltmetro: Medicin de la ddp sobre R.

Importante: el voltmetro se conecta siempre en paralelo.

Observar la polaridad para el caso de CC.

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Ampermetro: Medicin de la intensidad de corriente en el circuito.

Importante: el ampermetro se conecta siempre en serie.

Observar la polaridad para el caso de CC.

hmetro: Medicin de la resistencia R.

Importante: el instrumento se conecta en paralelo con el

elemento resistivo a medir. El elemento resistivo no

debe estar conectado al circuito de lo contrario se puede

incurrir en error en la medicin.

Banco de preguntas de entrada:

1. Cul es el funcionamiento del galvanmetro? 2. Cules son los tipos de galvanmetro y sus diferencias? 3. Definicin, funcin y tipos de voltmetro 4. Definicin, funcin y tipos de ampermetro 5. Realice un bosquejo de la conexin interna del galvanmetro en un ampermetro

y un voltmetro.

6. Defina que es error de medicin 7. Escriba las posibles causas de errores y sus definiciones. 8. Defina la diferencia entre un error sistemtico y error aleatorio. 9. Explique cuando se considera que una medicin es precisa y cuando es exacta.

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DESARROLLO DEL EXPERIMENTO

Actividades

Como primera actividad realizar una inspeccin visual de los materiales, aparatos e

instrumentos que se le presentan.

1. Fuente de poder. Observe la fuente de poder e identifique dnde debern hacerse las

conexiones para obtener de ella diferentes tipos de voltaje. Utilizando la tabla 1.1,

indique la escala a utilizar en la medicin y el rango mnimo de medicin

2. Ampermetro y Voltmetro. Tome un ampermetro y un voltmetro, familiarcese

con sus escalas y anote sus caractersticas en la tabla 1.1, esto es: rango mnimo posible

a medir, escala a utilizar e incertidumbre asociada a las mediciones en las diferentes

escalas.

3. Resistores. Fjese ahora en los resistores, note que poseen 3 puntos para conectar y

un cursor mvil. Siga el camino que deben tener las cargas elctricas y determine entre

qu puntos debe conectarse para que el resistor quede de un valor fijo, y entre cules

queda de un valor variable. Realice el literal 2 en el reporte adjunto.

4. A continuacin arme el circuito de la figura y mida la corriente que circula en el

ampermetro, a qu resistencia le est midiendo la corriente con dicho instrumento?,

usando el voltmetro mida el voltaje entre los extremos de dicha resistencia. Realice la

tabla 1.2 en el reporte adjunto.

Nota: Antes de conectar la fuente y de hacer cualquier medicin, pida al profesor o al

ayudante que verifique su circuito y conexiones.

5. hmetro. Observe ahora el multmetro, aqul que posee muchas escalas,

identifquelas, haga observaciones similares a las de los instrumentos antes observados,

llenando la tabla 1.1 y conteste el literal 4 del reporte adjunto.

Con la ayuda del multmetro mida el valor de las resistencias de que dispone, a

continuacin mida la resistencia interna, en al menos dos escalas, tanto del voltmetro

como del ampermetro, son todas iguales?, en qu escala del voltmetro es mayor la

resistencia?, en qu escala del ampermetro es mayor la resistencia?

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LABORATORIO DE FSICA C

PRCTICA # 1

Hoja de Informe

INSTRUMENTOS DE MEDICIN

Nombre:.............................................................. Fecha: ....../......./........

Paralelo: ....................

1. Utilizando los datos observados en los literales 1, 2 y 5, llene la tabla 1.1.

Fuente de Voltaje Voltmetro Ampermetro hmetro

Escala

Rango

Incertidumbre

Tabla 1.1

2. Conteste lo siguiente, en referencia al punto 3. a. Para qu sirve el cursor mvil en la resistencia?

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

b. Cul es el valor fijo de la resistencia? _____________________________________________________________

3. Utilizando los datos del punto 4, llene la tabla 1.2.

4. Referente al punto 5, conteste lo siguiente: a. Para qu valores de resistencia permite medir con menor incerteza?

_____________________________________________________________

b. Qu escala es ms apropiada para medir resistencias de 30, 300, 3000 y 30 000? _____________________________________________________________

_____________________________________________________________

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

R1 R2 Lectura Voltmetro Lectura Ampermetro

Tabla 1.2

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ANEXO

MAGNITUDES UNIDADES Y SMBOLOS ELCTRICOS

Magnitud Smbolo Unidad Mltiplos y

Submltiplos

Multiplicador

Corriente I Amper [A] miliamperio [mA] 10

-3

microamperio [A] 10-6

d.d.p V Volts [V]

kilovoltio [kV] 103

milivoltio [mV] 10-3

microvoltio [V] 10-6

Resistencia R Ohm [] Megohms [M] 10

6

kiloohms [k] 103

Capacidad C Faradio [F]

microfaradio [F] 10-6

nanofaradio [nF] 10-9

picofaradio [pF] 10-12

Inductancia L Henry [Hy] milihenrio [mHy] 10

-3

microhenrio [Hy] 10-6

Carga elctrica Q Coulomb [Coul] milicoul [mCoul] 10

-3

microcoul [Coul] 10-6

Potencia P Watts [W}

Gigawattios [GW] 109

Megawattios [MW] 106

kilowattios [kW] 103

Miliwattios [mW] 10-3

Frecuencia f Hertz [Hz]

Gigahertz [GHz] 109

Megahertz [MHz] 106

kilohertz [kHz] 103

SMBOLOS ELCTRICOS

Designacin Condicin/

Notacin

Smbolo

Interruptor o llave

Interruptor tipo pulsador Abierto

Cerrado

Resistencia R

Potencimetro

Restato

Condensador C

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Condensador electroltico polarizado C

Inductancia L

Pila o batera

Fuente de tensin continua (DC) VDC

Fuente de tensin alterna (AC) VAC

Voltmetro

Ampermetro

Lmpara, bombillo

Transformador con ncleo de Fe

Conexin a tierra

Toma corriente polarizado

Preguntas Salida

Cmo se determina la apreciacin de un instrumento de medicin elctrica analgico y

digital?

Qu es un ampermetro?

Qu es un voltmetro?

Cules son los parmetros que mide un multmetro?

Explique porque hay continuidad elctrica en un material metlico y en un material

plstico no se mide la continuidad elctrica.

Qu significa continuidad elctrica?

Qu son puntos comunes elctricamente?

Qu es una resistencia elctrica?