Laboratorio de Física Básica Electricidad y Magnetismo APELLIDOS Y NOMBRES: CUI: - - 20232095 Huamani Hancco, Melanie Beatriz - 20233289 Machaca Machaca Débora Jazmín Quispe Flores Julio César Zegarra Rodríguez Fernanda - 20230376 -20231474 HORARIO: 14:00 - 15.40 PROFESOR (A): Guzmán Valdivia Alfredo B. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Nota: En los puntos 1, 2 y 3 consultar la tabla de la teoría. 1. Utilice el amperímetro analógico e identifique la clase y los símbolos convencionales. - Clases de equipo - Corriente continua o CD - Equipo de calibrado o posición inclinada - Galvanómetro con bobina giratoria 2. Utilice el voltímetro analógico e identifique la clase y los símbolos convencionales. - Clases de equipo Corriente alterna o CA Corriente continua o CD Equipo calibrado en posición inclinada Diodo sentido permitido 3. Utilice el multímetro analógico e identifique la clase, la sensibilidad y los símbolos convencionales. - Clase de equipo - Tensión máxima entre el equipo medidor y su caja es de 2kv Equipo calibrado en posición horizontal Consultar manual de operaciones Diodo en sentido permitido Corriente continua o CD Corriente alterna o CA - 4. Identifique la resistencia y anotar su valor nominal Rnominal = 𝟒𝟕𝛀 5. Instale el equipo como se muestra en el esquema, utilizando los instrumentos analógicos. Antes de cerrar el circuito, pida la verificación del profesor. Mida la corriente en el circuito y la diferencia de potencial en la resistencia. I = 0,11 ± 0,004 LE-002/ 1 de 8 Laboratorio de Física Básica Electricidad y Magnetismo V = 5,12 ± 0,3024 6. Mida la tensión de la fuente utilizando el multímetro digital. V = 6,01 ± 0,3202 7. Utilizando el multímetro digital mida la resistencia. Rmedido = 46,54 ± 4,51 C. ANÁLISIS DE DATOS 1. Calcule la incertidumbre de las medidas realizadas con el amperímetro analógico cuando se utiliza la escala de 300 mA. 2. Calcule la incertidumbre de las medidas realizadas con el voltímetro analógico cuando se utiliza la escala de 6 V. 𝐶𝑙𝑎𝑠𝑒 𝑥 𝐸𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎 6 = 2,5 𝑥 = 0,15 100 100 3. Calcule la incertidumbre de las medidas realizadas con el multímetro analógico cuando se utiliza la escala de 6 A (CD) y cuando se utiliza la escala de 3 V (CA). Escala 6A Escala 3V (0,110 ± 0,032) (5,12 ± 0,012) 4. Usando la ecuación (2) calcule la resistencia interna del multímetro analógico cuando se usa la escala de 30V. 𝑅𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎 × 𝐸𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎 𝑅𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 5,12 × 30𝑉 𝑅𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 153,6 5. Con los valores de la corriente y de la diferencia de potencial, calcule el valor de la resistencia con su respectiva incertidumbre (Rcalculado). ∆V 𝑉 ∆V ∆R = ( 𝑉 + ∆R = ( ∆I 𝐼 0,3024 5,12 = ∆I 𝐼 + ∆R 𝑅 )R + 0,0042 2 de 8 LE-002/ 0,11 )46,54 = 4,52 Laboratorio de Física Básica Electricidad y Magnetismo Rcalculado = 46,54 ± 4,52 D. COMPARACIÓN Y EVALUACIÓN 1. ¿Pueden considerarse como instrumentos patrones los instrumentos analógicos utilizados en la práctica? ¿Por qué? Si se pueden considerar instrumentos patrones debido a que tienen patrones para una cantidad física precisa . 2. Realice la comparación porcentual entre los valores de Rnominal y Rmedido. RNominal = 47 Ω Comparación (%) = y RMedida = 46,8 Ω |𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑏𝑖𝑏𝑙𝑖𝑜𝑔𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜−𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙| 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝐵𝑖𝑏𝑙𝑖𝑜𝑔𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 Comparación (%) = |47−46,,8| 47 x 100% 𝑥 100% = 𝟎, 𝟒𝟑% 3. Compare los valores de Rnominal y Rcalculado graficando la región de incerteza correspondiente. ¿Qué tipo de error se cometió? 47 R (Ω) = (46,54 ± 1,1) Ω ∆R 45,7 46,8 47,9 Error: Accidental A. CONCLUSIONES En resumen, a través del tema a tratar en el Laboratorio fue posible distinguir varios de los instrumentos presentados, así como detalles más específicos de los mismos, tales como los símbolos convencionales de los equipos eléctricos que indican la clase del equipo, resistencia, tipo de corriente, entre otros. Por otro lado, comprendimos que las incertidumbres en los equipos eléctricos pueden ser hallados de forma distinta a comparación de instrumentos de distinta naturaleza. Al realizar uno de los circuitos, se pudo poner en práctica los instrumentos y como estos registran la intensidad de corriente eléctrica y demás. B. CUESTIONARIO FINAL 1. La resistencia eléctrica R de un tramo de alambre metálico depende de la temperatura T del alambre, de tal manera que se cumple la ecuación: R = R0[1 + (T – T0)], siendo R0 la resistencia del alambre a la temperatura T0 = 20ºC. ¿Cuál es el valor de R0 para un alambre de plomo si a una temperatura T = (62 ± 1) ºC, se tiene R = 50,0 ± 5%? Para el plomo = (4,0 ± 0,2)x10-3 ºC-1. R = R0 [1 + α ( T – T0)] 𝑅0 = 𝑅 = 1 + α ( T – T0) LE-002/ 3 de 8 50 𝛺 1 +(4 x 10−3) ( 62° C – 20° C) = 42.81 Ω Rpta: Podemos decir que el valor de R0 para un alambre de plomo sería R0 = 42.81 Ω . Laboratorio de Física Básica 2. Electricidad y Magnetismo Con los resultados obtenidos, calcule la potencia entregada al circuito con su respectiva incertidumbre (P = IV). I = 0.11 ± 0.0042 P = 0.11 (5.12) V = 5.12 ± 0.3024 P = 0.5632 P = IV 𝛿𝑃 𝛿𝑉 𝛿𝐼 = + 𝑃 𝑉 𝐼 𝛿𝑃 0.3024 0.0042 = + 0.5632 5.12 0.11 𝛿𝑃 = 0.0547 Rpta: La potencia entregada al circuito se expresa como, P = 0.5632 ± 0.0547. 3. Si cambiamos la fuente de tensión usada en el circuito por otra fuente de distinto valor, ¿se alteran los resultados experimentales? Al cambiar la fuente de tensión en un circuito, es probable que los resultados experimentales se alteren. La magnitud y la dirección de la alteración dependerán de varios factores y requerirán un análisis detallado del circuito y sus componentes. Así mismo, la relación entre la intensidad y la resistencia es visible cuando la tensión eléctrica cambia, uno de estos afecta directamente al otro. ¿Cuál es la diferencia entre un instrumento eléctrico analógico y uno digital? Los instrumentos eléctricos analógicos utilizan señales continuas y representaciones mecánicas, mientras que los instrumentos digitales convierten las señales analógicas en información digital y ofrecen mayor conectividad y precisión en las mediciones. 4. LE-002/ 4 de 8
