MAESTRE ÁVILA ISMAEL ENRIQUE MIELES

GUÍA DE LABORATORIO No. 2
RECONOCIMIENTO DE MATERIALES Y MEDIDAS DE VOLTAJES
INTEGRANTES:
MAESTRE ÁVILA ISMAEL ENRIQUE
MIELES MORENO RICARDO ANDRÉS
PEÑALOZA SOTO ANDRÉS ALFONSO
VELILLA PAVA OSCAR ALEJANDRO
LIC. JUAN PACHECO FERNANDEZ
Asignatura: Electromagnetismo
Grupo: 11
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
FALCULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLÓGICAS
VALLEDUPAR - CESAR
2015
PRESENTACIÓN
El voltaje es una magnitud física, con la cual podemos cuantificar o “medir” la diferencia de
potencial eléctrico o la tensión eléctrica entre dos puntos, y es medible mediante un
aparato llamado voltímetro. En cada país el voltaje estándar de corriente eléctrica tiene un
número específico, aunque en muchos son compartidos. Por ejemplo, en la mayoría de los
países de América Latina el voltaje estándar es de 220 voltios.
La corriente eléctrica se genera por un traslado o traspaso de cargas enérgicas, lo cual se
conoce como Ley de Henry, y podría resumirse el proceso de la siguiente manera: dos
puntos, pongamos A y B, tienen diferencia de potencial pero aún así son unidos por un
conductor. Esto provocará un flujo o traspaso de electrones, entonces del punto A que
posee mayor potencial se producirá el traspaso de una parte de la carga, mediante el
conducto, al otro punto (B) que posee menor potencial. El traspaso cesará solo cuando
ambos puntos A y B igualen su capacidad de potencial eléctrico. Ese traspaso descripto es
lo que comúnmente conocemos como corriente eléctrica.
El símbolo con el cual es representado el voltaje o tensión eléctrica es V, que representa a
la unidad de medida que es el voltio o volt. Su nombre, deriva de Alessandro Volta, físico
italiano que ingenió en el siglo XVII la pila eléctrica, luego denominada pila voltaica (también
en honor a su mentor). Lo que hizo Volta fue “descubrir” los dos materiales que eran
capaces de conducir electricidad de manera constante, un problema de la física que
acarreaba desde los tiempos de Luigi Galvani, otro físico italiano que comenzó a indagar
sobre las posibilidades de generar este tipo de electricidad continua. Los dos materiales
propuestos por Volta fueron el zinc y la plata.
El voltio tiene capacidad de ser fragmentado, tal como lo son otras medidas como el metro,
y entonces podemos encontrar unidades de medidas tales como: centivoltio, decivoltio,
milivoltio, decavoltio, hectavoltio, etc. Para tener una idea en general, una pila alcalina no
recargable de las que denominamos comúnmente AA (doble A) tiene una capacidad de
1.5V. Mientras, una batería de litio que sea recargable tiene un potencial de 3.75V.
Respecto a los voltajes, como decíamos, en casi todos los países de América del Sur el
voltaje estándar es de 200V. En Europa, utilizan un voltaje de 230V, mientras en Oceanía
asciende a 240V. En Norteamérica, el voltaje de potencial eléctrico es de 120V, y en Japón
de 100V. De América Latina, sólo Colombia, Ecuador y Venezuela no comparten el volta de
220, y utilizan 110V.
OBJETIVO GENERAL
Reconocer materiales y medidas de voltajes.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Identificar las fuentes que suministran corriente eléctrica.
 Realizar toma de medidas de voltaje en las fuentes amarillas y en los toma corriente
del salón.
 Afianzar el manejo del multímetro.
MATERIALES Y EQUIPOS
Figura 1. Fuente Amarilla. Permite realizar ensayos de mediciones de voltaje.
Figura 2. Voltímetro digital. Es un instrumento que se utiliza para medir la diferencia de
potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.
MARCO TEÓRICO
Voltímetro:
El voltímetro 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, según la fuente de
alimentación utilizada. Por ello, antes de utilizar el instrumento lo primero que se debe
verificar es qué tipo de señal suministrará la fuente de alimentación, y constatar que el
selector de escala se encuentre en la posición adecuada, AC o CC.
Luego se debe estimar o calcular por medio analítico 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.
En el caso que no sea posible estimar ni calcular la ddp a medir, se deberá seleccionar la
escala de mayor rango disponible y luego de obtener una medición adecuar el rango de
escala, si fuera necesario. Para el caso de instrumentos de aguja, es aconsejable que la
lectura se efectúe siempre en la segunda mitad de la escala, ya que allí se comete menor
error.
Cuando se debe medir en CC se deberá tener en cuenta la polaridad del instrumento,
observando que para ello los cables del mismo se hallan diferenciados por su color siendo,
por convención, el color rojo para la polaridad positiva y el color negro para la polaridad
negativa; los bornes del instrumentos están indicados con los signos + y - o COM
respectivamente.
Para el caso de instrumentos de aguja (analógicos), al conectarlos con la polaridad
incorrecta se observará que la aguja deflexionará en sentido contrario (de derecha a
izquierda), lo que puede causar deterioro del mecanismo de medición del instrumento. En
caso de desconocer la polaridad de la fuente de alimentación, o ante cualquier duda sobre
la selección de escala, consultar con el profesor. Cuando se vaya a medir en AC no se tendrá
en cuenta la polaridad debido a que se trata de corrientes no polarizadas.
Amperímetro:
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 éste instrumento
se deberán observar las mismas precauciones que para el uso del voltímetro.
Óhmetro:
Instrumento destinado a medir valores de resistencias. La unidad de medida es el Ohm (Ω).
Este instrumento no posee polaridad. La medición de resistencia debe efectuarse siempre
con al menos uno de los bornes del elemento resistivo desconectado del resto del circuito.
Conexión de los distintos instrumentos:
VOLTIMETRO: Medición de la ddp sobre R Importante:
el voltímetro se conecta siempre en paralelo. Observar
la polaridad para el caso de CC.
AMPERIMETRO: Medición de la intensidad de corriente
en el circuito.
Importante: el amperímetro se conecta siempre en
serie. Observar la polaridad para el caso de CC.
OHMETRO: Medición de la resistencia R.
Importante: el óhmetro 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 medición.
El Multímetro, su uso: El multímetro posee una perrilla que nos permite seleccionar el tipo
de medición que querernos realizar. Podemos dividir a éste en cinco zonas principales:
PROCEDIMIENTO
1ro. En las fuentes amarillas del laboratorio identificamos el tipo de voltaje de cada
sección (continuo o alterno), las describimos y comparamos las diferentes escalas.
2do. Verificamos el estado de cada sección.
3ro. Utilizamos el multímetro como voltímetro, escogimos el rango adecuado para
realizar varias mediciones y comparamos si el valor dado por el instrumento coincide
con el valor que suministra la fuente. Realizamos las siguientes tablas de datos
donde consignamos ambas clases de valores e incluimos el primer y segundo punto:
Figura 3. Fuente amarilla más especificaciones
SECCIÓN IV
C
B
SECCIÓN III
SECCIÓN II
SECCIÓN I
A
Sección I: Corriente Continua
Tabla 1:
N° de Mediciones
Voltaje Fuente
Voltaje Voltímetro
Estado
1
5
6.1
F.C.
2
10
10.7
F.C.
3
15
15.6
F.C.
4
20
21.2
F.C.
5
25
26.4
F.C.
F.C.: Funciona y está calibrada.
F.D.: Funciona y está descalibrada.
N.F.: No funciona.
Sección II: Corriente Continua
Tabla 2:
N° de Mediciones
Voltaje Fuente
Voltaje Voltímetro
Estado
1
50
33
F.D.
2
100
64
F.D.
3
150
116
F.D.
4
200
175
F.D.
5
300
273
F.D.
Sección III: Corriente continua y fija a 110 V.
Tabla 3:
N° de Mediciones
1
Voltaje Voltímetro
108.6
Sección IV:
Canal o Punto A: De cero (0) a 250 V
N° de Mediciones
1
Tabla 4:
Porcentaje de la
Fuente (%)
10
Voltaje *
Estado
25
F.C.
2
20
50
F.C.
3
30
75
F.C.
4
40
100
F.C.
5
50
125
F.C.
* Porcentaje de la Fuente (%) por 250.
Canal o Punto B: Dañado. Por lo tanto no pudimos realizar el ensayo en esta sección.
Canal o Punto C: Dañado. Por lo tanto no pudimos realizar el ensayo en esta sección.
4to. Analizamos y colocamos la perilla de la fuente en una posición que suministre
aproximadamente 50V. Verificamos con el multímetro si efectivamente hay
aproximadamente los 50 V que supuestamente está suministrando la fuente (no se
Olvide de la escala) ¿Cuál es la lectura en el multímetro? ¿Es aproximadamente 50 V?,
¿Está totalmente lejos? Explique, y si es el caso intente nuevamente. ¿Qué información
suministra la perilla? Explica!
Tabla 5:
N° de Mediciones
1
Valor seleccionado con
la perilla
50
Voltaje Voltímetro
33
Sí. Es bastante distante. Esto se debe a que el canal está descalibrado.
Después de analizar hasta el momento lo que se ha realizado, Según tu fuente, ¿qué valor
de voltaje se debe entonces registrar con la posición de la perilla en 20? ¿Explica la forma
como hiciste el cálculo para conocer el resultado anterior? Verifica el resultado con el
multímetro, verifica si es correcto el rango de valores de la fuente, si no es correcto
determina el nuevo rango. Con el nuevo rango qué valor de voltaje debe registrarse cuando
la perilla está en las siguientes posiciones:
a. Para la fuente de 0 ÷ 25: * 15 * 25.
b. Para la fuente de 0 ÷ 250: Esta es la que aparece en la fuente. * 40 * 75.
Tabla 6:
N° de Mediciones
1
2
Valor seleccionado con
la perilla (%)
40
75
Voltaje Voltímetro*
*Lo obtenemos al multiplicar el porcentaje (%) por rango de la fuente.
120
231
5to. Medir con el voltímetro la diferencia de potencial suministrada por los tomas de
corriente del salón. ¿Qué tipo de voltaje es? ¡Explica!
Tabla 7:
Puntos de Medición
Voltajes
1
135.4
135.5
135.3
2
131.8
131.9
131.7
3
133.6
133.7
133.8
En corriente alterna ya que no tiene polaridad.
6to. Verifica si la fuente fija de voltaje alterno, de las fuentes amarillas, suministra lo que la
lectura especifica.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Al revisar los resultados, notamos que hay gran diferencia en algunos canales lo cual se debe
a una descalibración del equipo o fuente amarilla. Además también se presentan errores
accidentales o aleatorios.
Al medir en los tomacorriente invertimos los polos del voltímetro y no hubo cambio de signo
o de valor en la medición, lo cual significa que el tomacorriente es de tipo C.A., es decir,
corriente alterna.
CONCLUSIÓN
En esta experiencia podemos concluir que hay diferentes aplicaciones de un multímetro
digital para mediciones de magnitudes como el voltaje, así como las condiciones que hay
que tener antes de usarlo, para que de esta manera no se cometan errores en la medición
y obtener un resultado más confiable.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 http://definicion.mx/voltaje/
Consultado el 12/04/2015