Medida de magnitudes eléctricas

PRÁCTICA NÚMERO 13. MEDIDA DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS
Objetivo:
El objetivo de ésta práctica es el de determinar intensidades con un amperímetro, cómo hacer que el rango de
la medida aumente, y determinar la resistencia interna.
Instrumentación:
• Miliamperímetro ( 0.5 mA ).
• Polímetro.
• Cables conectores.
• Resistencias de 1200* , 750* , 10* , 2´2*.
• Simulador de pila con interruptor.
Procedimiento:
Primero se resuelve un circuito colocando el generador de 5v, una resistencia de 1200* y el miliamperímetro
tal y como muestra el dibujo
Se calcula la diferencia de potencial entre a y b, usando la siguiente ecuación: Vab=IR donde I es igual a la
intensidad medida por el amperímetro y R la resistencia.
Vab=1200.46 = 5'520 " 5'5
dVab dVab
EVab = _____ ·EI+ _______ ·ER = E·EI + I·ER =
dI dR
= 1'2· 0'2 + 4'6·0'12 = 0'792
Vab = ( 5'52 * 0'79 ) " ( 5'5 * 0'8 )
El Vab de forma directa es 5'56 * 0'1 v.
1
2.− Medida de intensidades:
Realizamos el siguiente montaje, donde R es una resistencia de 1200* .
Sustituimos la R de 1200* por una de 750* y comprobaremos que la aguja del miliamperímetro se sale fuera
de la escala. Para conseguir que la aguja quede dentro, se colocará una resistencia en paralelo de 10*
Mediante la siguiente ecuación se calcula la I del circuito. Tenemos que hallar Rb
Ib= 3'2 0'2 mA
Rb= 1'194 *
Rs= 750 *
Resistencia= 1194 *
Rb Rb 1194
I = Ib 1 + ____ = Ib + Ib ___ = 3'2 ( 1 + ______ ) = 8'29 =
Rs Rs 750
= 0'53 mA * 0'5mA
dI dI dI
EI = _____ ·EIb +_____ ·ERb + ______ ·ERs =
dIb dRb dRs
Rb Ib − Ib.Rb
= 1 + _____· EIb +________· ERb +________ ·.ERs =
Rs Rs Rs.Rs
1194 3'2 3'2.1194
2
= 1 + ______·0'2 + ________·1 + ________·1=
750 750 750.750
= 0'5192 + 4'26·10 + 6'7925·10 = 0'53025 " 0'5*
I = 8'29 0'53 mA " 8'3 * 0'5 mA
Con el montaje anterior y una Rl =1200* se obtiene Ib = ( 2 * 0'2* ) mA.Retirando Rs el miliamperímetro nos
da la I = ( 8'6 * 0'2) mA, donde Rs = ( 11'2 * 0'2* )
Ahora se halla Rb con la siguiente ecuación:
Rb Rb 8'6 Rb
I = Ib. 1 + _____; 8'6 = 2. 1 + _____ ; _____ − 1 = _____;
Rs 11'2 2 11'2
Rb = 14'56 " 14'6 y cuyo error es * 4*
Cuestiones:
1.−
Sgún la fórmula V= I.R donde I = 4'6 * 0'2 mA = 4'6.10 ³ * 2.10³ A y V debiera ser 1000v, se puede calcular:
1000 = 4'6·10³ R ; R= 217391 * 200000m*
2.−
El rango disminuye, pero la sensibilidad aumenta en función de la relación entra la resistencia del aparato y la
de Shunt ( paralelo)
3.− Rb
I = Ib 1 + _____.Donde Rs es la resistencia de Shunt y donde Rb
Rs
es la resistencia interna del miliamperímetro. Sabiendo que 2Ib=I y haciendo uso de la ecuación anterior
Rb Rb
2Ib = I = Ib 1 + ______ ; 2 = 1 + ____ ; Rs = Rb
Rs Rs
4.−
La variación es debida al cambio de resistencia, se cambia la de 1200* y luego la de 750*
3
La I se divide según la resitenci de Shunt, entonces si la Rb es menor que la resistencia de Shunt, Ib aumenta y
se sale del rango. Si ocurre lo contrario, Ib disminuye y queda dentro del rango.
5.−
Rb I
I = Ib 1 + _____ ; Rb = ____− 1 .Rs
Rs Ib
En el primer caso , donde
Rs = 11'2 * 0'2*
Ib = 2 *0'2 mA
I = 4'6 * 0'2 mA
dRb dRb dRb
Eb = ______·EI + _____ ·EIb + ______· ERs =
dI dIb dRs
1 −I I
= _____ · Rs · EI + ____ Rs ·EIb +_____ −1 ·ERs =
Ib Ib·Ib Ib
= ½ 11'2 + 2'576 + 0'26 = 3'956 " 4* E = 4*
En el segundo caso donde:
Rs = 3'4* 0'2*
Ib = 1'2 0'2 mA
I = 5'6 0'2 mA
dRb dRb dRb
ERb = _______ EI + _____ EIb + _____ ERs =
dI dIb dRs
1 −I I
= ____·Rs ·EI + ______·Rs ·EIb +____− 1 ·ERs =
Ib Ib² Ib
4
1 −5'6 5'6
= ____·3'4 ·0'2 + ______ · 3'4 ·0'2 +______ − 1 · 0'2 =
1'2 0'2² 1'2
= 0'56 + 2'64 + 0'73 = 3'939 * 4*
5