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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIOS DE EDUCACIÓN SUPERIOR
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL
DE ARAGUA
LA VICTORIA ESTADO ARAGUA
DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS.
COMPONENTE TÉORICA
PRÁCTICA 1
INTRODUCCIÓN AL MATERIAL DE
LABORATORIO DE CIRCUITOS
ELÉCTRICOS EN CORRIENTE
CONTINUA.
SERIE I
La Victoria Marzo 2012
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
INTRODUCCIÓN AL MATERIAL DE LABORATORIO DE CIRCUITO
EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
2
1-Variables de circuitos.
Cada día que pasa se incorporan más equipos eléctricos o electrónicos a la solución de
problemas al hombre. La electricidad ha provocado una gran revolución en el mundo. De ahí, la
gran importancia que tiene el estudio de los fenómenos eléctricos.
Voltaje y corriente.
La separación de cargas requiere de una fuerza eléctrica (voltaje) y el movimiento de
cargas crea un fluido eléctrico (corriente). Para separar cargas positivas se requiere una inversión
de energía. El voltaje es el trabajo (la energía) por unidad de carga necesitada en la separación.
El voltaje o diferencia de potencial entre dos puntos, es la energía que se requiere para
transportar una unidad de carga entre los dos puntos.
v(t)
=
dw/dq
(1)
Donde: V = voltaje en volts, w = la energía en joules, y q = la carga en coulombs
Los efectos eléctricos que ocasionan las cargas en movimiento dependen de la velocidad
de flujo de carga. La corriente eléctrica es la velocidad con que fluyen las cargas a través de un
conductor.
(2)
i(t) = dq/dt
Donde: i = la corriente en amperes, q = la carga en coulombs, y t = el tiempo en seg.
Potencia y Energía.
La potencia es la velocidad con que se hace un trabajo. Y para hacer un trabajo se
requiere energía. La potencia es la velocidad con que se transforma la energía.
(3)
p = dw/dt
Donde : p = la potencia en watts (vatios), w = la energía en joules, y t = el tiempo en segundos.
La potencia asociada al flujo de carga se obtiene de las ecuaciones (1) y (2), como sigue:
p = (dw/dq) (dq/dt) =
v.i
(4)
Donde: p = la potencia en watts, v = el voltaje en volts, e I = la corriente en amperes.
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INTRODUCCIÓN AL MATERIAL DE LABORATORIO DE CIRCUITO
EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
i
+
V_
+
V_
3
i
1
2
i
1
2
_
V
+
_
V
1
2
i
+
1
2
Figura 1.Referencia de polaridad y la expresión de potencia.
En las dos cajas de la parte superior de la figura 1, se está entregando energía al circuito
de la caja. Es decir, la potencia es positiva (p>0). Mientras en las dos cajas de la parte inferior se
está sacando energía de la caja. Por tanto, la potencia es (p<0) negativa.
Referencia: James Nilsson. Pagina 18. Ejercicios 1-1 a 1-27.
2-Elementos Básicos de los circuitos.
En este curso, nos dedicaremos al estudio de 5 elementos básicos de los circuitos, los
cuales son: Fuentes de voltajes, fuentes de corrientes, resistencias, inductores y condensadores.
Fuentes de Voltaje y de corriente.
Se llaman fuente eléctrica a un dispositivo capaz de convertir energía no eléctrica en
energía eléctrica. Por ejemplo, los acumuladores o baterías son dispositivo que transforman la
energía química en eléctrica. Las plantas hidroeléctrica, a través de la fuerza del agua, la
transforman en energía mecánica y esta a su vez se convierte en eléctrica.
Las fuentes tienen la tendencia de mantener el voltaje o la corriente. Estas son las que se
conocen como fuentes ideales de voltajes o fuentes ideales de corriente. Las fuentes pueden ser
independientes y dependientes. Las fuentes independientes, son aquellas que no dependen de la
corriente o voltaje de algún elemento del circuito donde están conectadas.
Las fuentes dependientes, por el contrario, dependen del voltaje o la corriente en alguna
parte del circuito.
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
INTRODUCCIÓN AL MATERIAL DE LABORATORIO DE CIRCUITO
EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
4
Fuentes ideales independientes.
La fuente ideal de voltaje independiente es un elemento que mantiene un voltaje
determinado entre sus terminales sin importar la corriente que circula por el dispositivo.
+
_
(a)
(b)
(c)
Figura 2. Símbolo para representar las fuentes independientes: (a) de voltaje continuo, (b) de
corriente continua o alterna y (c) de voltaje alterna.
La fuente ideal de corriente independiente es un elemento que mantiene una corriente
determinada en sus terminales, sin importar el voltaje entre ellos.
Fuentes ideales dependientes.
Una fuente ideal de voltaje dependiente o controlada, es una fuente en la cual el voltaje,
entre sus terminales, cambia según la corriente o el voltaje en otra parte del circuito. Por tanto,
esta fuente puede ser controlada por un voltaje o una corriente.
vs
vs = αvx
+
_
vs = βix
o,
Figura 3. Representación de una fuente de corriente dependiente. Donde α y β son constantes.
Hay un voltaje Vx o una corriente ix en otra parte del circuito que controla al voltaje Vs.
Una fuente ideal de corriente dependiente o controlada, es una fuente en la cual la
corriente, que pasa por sus terminales, cambia según la corriente o el voltaje en otra parte del
circuito. Por tanto, esta fuente puede ser controlada por un voltaje o una corriente.
is = αvx
is
O,
is = βix
Figura 4. Representación de una fuente dependiente. . Donde α y β son constantes.
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5
Hay un voltaje vx o una corriente ix en otra parte del circuito que controla a la corriente is.
Conexión de Fuentes.
Dos fuentes de voltaje no se pueden conectar entre sus terminales (en paralelo), se
ocasionaría un corto y se dañarían las fuentes. Para conectar dos fuentes de voltajes por ambos
terminales, tendrían que tener el mismo voltaje entre sus terminales. Figura 5(a).
Dos fuentes de voltajes diferentes, se pueden conectar a través de uno solo (en serie) de
sus terminales. Figura 5(g)
20v
+
_
20v
+
_
10v
(a) Si
5A
5v
+
_
(b) No
5A
3A
(c) Si
5A
+
_
4A
(d) No
3A
10v
3A
- +
(e) Si
(f) No
10v
- +
20v
+
_
(g) Si
Figura 5. Conexiones correctas de fuentes (si) y conexiones no validas (no).
Para conectar dos fuentes de corriente en serie, tienen que tener la misma corriente. De lo
contrario, se dañarían las fuentes. Figura 5(c).
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6
No hay ningún problema al conectar dos fuentes de corriente en paralelo.
Para conectar en paralelo dos fuentes de voltaje alterno, además de tener el mismo voltaje
pico, tendrían que estar en fase ambas fuentes.
Resistencia eléctrica (Ley de Ohm).
Resistencia es la oposición que presenta un elemento al paso de la corriente. Esta
oposición al paso de la corriente permite transformar la energía eléctrica en energía calórica. La
resistencia se expresa con la letra R y su unidad es el Ohm (Ω).
V
i
_
V
i
+
(a)
_
+
(b)
Figura 6. Representación de la resistencia. (a) v = - R.i,
(b) v = R.i.
En la figura 6, el sentido de la flecha, indica el sentido de la corriente y el signo positivo,
indica el sentido del voltaje o el lado de mayor potencial. Cuando la corriente entra por el lado
positivo del voltaje de la resistencia, se considera positivo. Esto es representado en la figura 6b, v
= R.i. En el caso de la figura (6a), el voltaje es negativo v = -R.i.
A decir verdad, podría ser la corriente la que es negativa. Cuando tenemos una corriente
con un valor negativo, podemos decir que el verdadero sentido es opuesto al indicado. Cuando es
el voltaje que resulta negativo, entonces el sentido positivo es contrario al indicado. La notación
más utilizada es la de la figura (6b)
La Ley de Ohm es la ecuación que relaciona el voltaje y la corriente de una resistencia.
V = R*i
(5)
i =
(6)
V/R
Al inverso de la resistencia se le denomina conductancia. Esta se simboliza con la letra G
y se mide en siemens (s).
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G = 1/R
7
(7)
Podemos decir que la potencia disipada en una resistencia es:
P = v*i
(8)
Sustituyendo la ecuación (5) en la ecuación (8), tenemos:
P = R*i2
(9)
Si sustituimos la ecuación (6) en la ecuación (8), tenemos:
P = v2/R
(10)
También podemos obtener la potencia en función de la conductancia:
P = i2/G
(11)
P = v2*G
(12)
LEY DE OHM:
La cantidad de corriente ( I ) que pasa por una resistencia (R) es directamente
proporcional al voltaje (V) que se le aplica:
V= R x I
→
R= V / I
I
V
R1
La corriente (I) en una resistencia (R) va de + a - con respecto al voltaje (V). Esto quiere
decir que la resistencia (R ) es un elemento pasivo, entonces:
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
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8
1 OHMIO = 1 voltio/1 amperio = R = V/I
Las resistencias se aplican en circuitos eléctricos para obtener diferentes voltajes y
corrientes.
CORRIENTE ELECTRICA:
Si en un cuerpo hay acumulación de cargas positivas (+) en un extremo y cargas negativas
(-) en el otro extremo, se produce un movimiento de electrones de la zona negativa (-) hacia la
zona positiva (+), a este movimiento de electrones se le llama “CORRIENTE ELECTRICA”, y
se le indica por la letra “I”. Se observara que la corriente ( I ) es contraria al movimiento de
electrones.
La corriente ( I ) se mide por la cantidad de carga (Coulombio) que pasa en la unidad de
tiempo y a esta unidad se le denomina AMPERIO (A):
1 COULOMBIO = 6,28x1018 Electrones
I = 1 A = 1Coulombio/1 Segundo = Q/t
I
+
+
-
-
+
+
-
-
VOLTAJE: Es el potencial eléctrico entre 2 puntos de un circuito, además es la energía que se
usa para transportar cada “ Culombio” de carga entre esos 2 puntos:
Vab = ∆E/∆Q
El voltaje en D.C en un circuito se indica con los signos + y -, y se señala con la letra.
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9
RESISTENCIA ELECTRICA:
Es la propiedad de cada material de hacer una oposición neta al paso de la corriente
eléctrica. La resistencia eléctrica se indica por la letra “R”, esta se mide en OHMIOS
( Ω ) y su símbolo eléctrico es:
R
RESISTENCIA VARIABLE:
Son dispositivos de 3 terminales con una resistencia fija entre los terminales extremos y
un cursor que se desliza sobre el material de la resistencia, y su símbolo eléctrico es:
R
POTENCIOMETROS:
Son dispositivos de tres terminales, donde se presenta una resistencia fija entre los
terminales 1 – 3 y una resistencia variable entre los terminales 1 – 3, y un una resistencia
complementaria entre los terminales 2 – 3.
R
3
1
2
CODIGO DE COLORES:
El código de colores es usado para determinar físicamente el valor OHMICO de una
resistencia ( R) a través de las bandas de colores, a esto debemos asociar la tolerancia (%) cuyo
valor es porcentual, el cual determina el rango del valor OHMICO de la resistencia ( R ). Este
rango varia entre un valor mínimo (-) y un valor máximo ( + ). Veamos a continuación la tabla
del código de colores:
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Color
1ª Banda
2ª Banda
3ª Banda Multiplicador
Tolerancia
Negro
0
0
0
1ohm
Marrón
1
1
1
10ohm
+1% (F)
Rojo
2
2
2
100ohm
+2% (G )
Naranja
3
3
3
1Kohm
Amarillo
4
4
4
10Kohm
Verde
5
5
5
100Kohm
S2 +0 5% (D)
Azul
6
6
6
1Mohm
+0.25% (C)
Violeta
7
7
7
10Mohm
+0.10% (B)
Gris
8
8
8
Blanco
9
9
9
+0.05%
Oro
0.10
+5% (J)
Plata
0.01
+10% (K)
10
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11
RESISTENCIA SERIE:
La característica de una resistencia de un circuito conectada en serie, es que por ellas circula
la misma corriente ( I ).
R1
+
I
V
R2
R3
Req = R1+R2+R3, por ley de Ohm VR = Req x I
Req. = Resistencia equivalente.
I
+
V
Req
RESISTENCIA EN PARALELO:
La característica de la resistencia de un circuito que se conecta en “paralelo”, es que
soporta en sus terminales el mismo voltaje (V):
I
+
V
R1
R2
R3
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12
RESISTENCIA EQUIVALENTE:
( R 1 × R2 ) + ( R1 × R3 ) + ( R2 × R3 )
1
1
1
1
=
+
+
=
⇒
Re q R1 R2 R3
R1 × R2 × R3
Re q =
R1 × R2 × R3
( R 1 × R2 ) + ( R1 × R3 ) + ( R2 × R3 )
I
+
V
Req
EL FUSIBLE:
El “fusible” es un elemento o dispositivo de protección a los circuitos eléctricos, su diseño
se fundamenta en el valor de corriente (I) que puede circular por él, en otras palabras, si por él
circula una corriente ( I ) mayor para lo que fue diseñado este actúa de forma tal que, se funde o
se abre, cortando la corriente (I ), protegiendo así el circuito o equipo.
EL CONDENSADOR
El “Condensador”, es un elemento eléctrico que almacena energía o carga eléctrica.
Entre sus características de diseño esta que consta de 2 placas, y entre esas 2 placas existe un
dieléctrico (aislante) zona donde se almacena la energía.
Dieléctrico
+
-
+
-
+
-
+
placa
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13
V
Por ejemplo, si sometemos el condensador (C) a un voltaje (V) entre sus terminales a
través del tiempo (t), el condensador se cargara a ese voltaje (V) con el tiempo (t). Entre las
características eléctricas que tiene un condensador para su manejo técnico y comercial esta el
voltaje (V) y la capacitancia que viene en unidades de Faradios.
La capacitancia, no es más que la unidad de medida del condensador, y determina la
capacidad para almacenar carga o energía.
Las unidades de capacitancia son: Pico faradios ( Pf ); Microfaradios (µf); mili faradios(mf) y
faradios (f).
V
T (seg.)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Existen varios tipos de condensadores:
1.- Condensador electrolítico (polarizado)
2.- Condensador de papel (polarizado)
3.- Condensador de poliéster
4.- Condensador de Mica
5.- Condensador cerámico
6.- Condensador Variable.
ASOCIACIÓN DE CONDENSADORES
SERIE:
La corriente ( I ) que circula por un circuito conectado en serie es la misma para todos los
condensadores.
C1
V
C2
C3
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14
1
1
1
1
( C × C 2 ) + ( C1 × C 3 ) + ( C 2 × C 3 )
=
+
+
= 1
⇒
Ceq C 1 C 2 C 3
C1 × C 2 × C 3
C1 × C 2 × C 3
Ceq =
( C1 × C 2 ) + ( C1 × C 3 ) + ( C 2 × C 3 )
V = Vceq = I × Ceq
C
V
PARALELO:
En un circuito conectado en paralelo, sus elementos como los condensadores, soportan la misma
tensión (V).
I
V
C1
q
C2
Ceq = C1 + C 2 + C 3 ⇒ V = Vceq = I × Ceq
I
V
CEQ
C3
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
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EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
15
1. CAJAS DE RESISTENCIAS A.O.I.P.
Las cajas A.O.I.P. son resistencias variables (por saltos). Se presentan en la forma
siguiente:
A
P
C
Figura 1.
n
La resistencia entre A y C es constante, su valor es de 11x10 ; la resistencia entre A y B
depende de la posición del selector y es igual al número indicado por el selector frente al punto P,
n
multiplicado por 10 . En la figura 2 aparecen las conexiones internas de estas cajas.
La resistencia entre B y C (RBC) es la parte complementaria y vale:
RBC = RAC - RAB
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EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
Fig.2 Estructura Interna Caja A.O.I.P.
1.1)
Características.
Características Cajas A.O.I.P.
n
Valor Ohmico (RAC) en Ω
Imáx (mA)
Precisión
10
–2
11 x 0,01
5000
5%
10
–1
11 x 0,1
1000
1%
10
0
11 x 1
750
0,2 %
10
1
11 x 10
300
0,2 %
10
2
11 x100
100
0,2 %
10
3
11 x 1000
50
0,2 %
10
4
11 x 10000
7
1%
10
5
11 x 100000
2
1%
10
6
11 x 1000000
0,2
1%
10
Tabla 1.
16
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
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17
Para ilustrar mejor el enfoque teórico de las cajas de resistencias AOIP, ejecutemos una
aplicación de las mismas que es construyendo un POTENCIOMETRO, veamos:
Utilizando cajas AOIP construimos un potenciómetro con las siguientes características
Rac = 1.221 Ω constante; Rab = resistencia variable por saltos de 1 Ω desde 0 Ω hasta 1.221 Ω
R
C
A
B
El montaje del potenciómetro con las cajas de resistencias AOIP seria el siguiente:
A
X1
X10
X102
X1
B
X10
C
X102
Supongamos que variamos Rab = 600 Ω, entonces Rbc = Rac – Rab = 1221 Ω 600 Ω
Rbc = 621 Ω, las cajas a utilizar seria de 11x 1, 11X 10 y 11x 102 Ω.
El selector en la caja de x1 estaría en 10 (10 Ω), el selector de la caja de x10 estaría en 9
(90 Ω) y el selector de la caja de x102 estaría en 5 (500 Ω), esto para la parte variable (Rab).
Para la parte complementaria (Rbc), el selector de la caja de x1 estaría en 10 (1 Ω), el
selector de la caja de x10 estaría en 9 (20 Ω) y el selector de la caja de x102 estaría en 5 (600 Ω).
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
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EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
18
Si variamos un Ohmio de las cajas de resistencias de la parte variable (Rab), debemos
hacer lo mismo en la parte complementaria (Rbc).
PREGUNTAS
¿Cree usted que se podría construir un potenciómetro con menos de 6 cajas AOIP, teniendo las
siguientes características?
Rac = 12.111 Ω; Rab = 5.000 Ω y Rbc = complemento.
2. DECADA DE RESISTENCIAS SAMAR.
La década de resistencia es un tipo de resistencia variable que recibe ese nombre ya que
cada conmutador posee un conjunto de resistencias que en una posición determinada del
conmutador, difieren de las que están en los conmutadores adyacentes (cuando estos están en la
misma posición) en un factor de 1º (una década). Cada conmutador puede ser seleccionado entre
11 posiciones (marcadas desde 0 hasta 10). A cada posición le corresponde un conjunto de
resistencias en serie. Todos los conmutadores están interconectados; seleccionando las posiciones
adecuadas de los conmutadores. En la Figura 3 se muestra las conexiones internas de una década
de seis conmutadores seleccionados para dar un valor total de 27 KΩ.
Década de Resistencia
OHMS
X 100 KΩ
2 mA
X 10 KΩ
7 mA
X 1 KΩ
22 mA
Figura 3
X 100 Ω
70 mA
X 10 Ω
220 mA
X1 Ω
700 mA
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Factor
Imáx (mA)
Multiplicativo
19
Precisión (%)
X1Ω
700
5%
X10Ω
220
1%
X100Ω
70
0,2 %
X1KΩ
22
0,2 %
X10KΩ
7
0,2 %
X100KΩ
2
0,2 %
Tabla 2.
Precaución: verifique a la hora de montar un circuito eléctrico con cajas A.O.I.P. y
décadas de resistencia que la corriente que circula por ellas, no exceda la corriente nominal que
estos elementos resistivos indican.
PREGUNTAS
Fije un valor de 1250 Ω y determine que tensión máxima puede ser aplicada a dicha resistencia
(mediante la década SAMAR).
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EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
MULTÍMETRO SIMPSON SERIE 260
Especificaciones:
Datos Técnicos
DC VOLTS
1
Rango:
0 ; 1 ; 2,5 ; 10 ; 25 ; 250 ; 500 ; 1000V;
Sensitivity:
20,000 Ω / V
DC MILLIVOLTS:
2
Rango:
0 ; 250 mV
Sensitivity:
20,000 Ω / V
AC VOLTS
3
Rango:
0 ; 2.5 ; 10 ; 25 ; 50 ; 250 ; 500 ; 1000 V
Sensitivity:
5,000 Ω / V
OUTPUT VOLTAGE (AC):
4
Rango:
0 ; 2.5 ; 10 ; 25 ; 50 ; 250 V ; ( limitado a 350 VDC)
DC MICROAMPERES:
5
Rango:
0 ; 50µA
Voltaje Drop:
250mV
DC MILLIAMPERES
6
Rango:
0 ; 1 ; 10 ; 100 ; 500 mA
Voltaje Drop:(aprox.)
250mV ; 255 mV ; 300 mV ; 500 mV
DC AMPERES.
7
Rango:
0 - 10A
Voltaje Drop:(aprox.)
255 mV
RESISTENCIAS
8
Rango:
Rx1
R x 100
R x 10000
0 – 2,000 Ω
0 – 200,000 Ω
0 – 20 MΩ
ACCURACY (EXACTITUD)
9
2 % of Full Scale
DC Voltage Ranges:
DC Current:
10
0 – 50 µA Ranges:
1.5 % of Full Scale
Other Ranges:
2 % of Full Scale
AC Voltage Ranges:
3 % of Full Scale
Tabla 3.
20
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
INTRODUCCIÓN AL MATERIAL DE LABORATORIO DE CIRCUITO
EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
21
Nota: Accuracy (exactitud)
La exactitud del voltaje y la corriente de este instrumento son expresadas comúnmente
como un porcentaje a plena escala. Esto no debe ser confundido con la exactitud de lectura
(de la señal). Por ejemplo, + 2 % a plena escala sobre el rango de 10 voltios permite un
error de ± 0.20V. Esto quiere decir que a plena escala, la exactitud de la lectura sería 2 %,
pero a media escala sería de 4 %. Por lo tanto, es ventajoso seleccionar un rango que de
una indicación lo más cerca posible a la plena escala.
6
1
4
3
2
5
Figura 4.
1.- Panel frontal con los conmutadores de rango y terminales de prueba, denotados con
caracteres blanco para su fácil lectura.
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
INTRODUCCIÓN AL MATERIAL DE LABORATORIO DE CIRCUITO
EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
22
2.- Conmutador de rango o calibre, tiene 12 posiciones, puede ser rotado 360°;
seleccionando 5 posiciones para A.C y D.C, 4 posiciones para corriente D.C y 3 posiciones
para resistencias.
3.- conmutador de función, tiene 4 posiciones ♪ (audio), + D.C, - D.C y voltaje A.C.
4.- Control para ajuste de cero (0) ohmios aquí se cortocircuita las puntas de prueba y se
ajusta el cero (0) en el rango de resistencia.
5.- Terminales para las puntas de prueba, comprende un terminal common (-) y un terminal
para la señal a medir (+).
6.- Ajuste de cero (0) cuando esta en operación el VOM (sobre todo cuando se esta
midiendo el voltaje (V) y corriente (I).
7.- Botón de reset para cuando sé esta midiendo y existe una sobrecarga en el circuito sé
ejecta el botón blanco, indicando que el multimetro esta protegido y debe revisar el circuito
eléctrico para corregir la sobre carga.
EL MULTIMETRO ANALÓGICO (VOM)
El Multímetro VOM (voltímetro – ohmetro – amperímetro), es un instrumento de
laboratorio y de campo, muy útil y versátil. Su función es la de realizar mediciones tanto de
voltaje (V) D.C como A.C, corrientes (I) D.C y A.C, y medidas de resistencias (R ) . Todos
los circuitos requeridos para medir cada uno de los parámetros están incluidos en el mismo
instrumento.
3. Mediciones de corriente voltaje y resistencia
3.1 – Medición de corriente.
La corriente eléctrica se mide por un instrumento denominado “Amperímetro”. Este
instrumento puede ser parte también de un instrumento denominado Multímetro, como es el
caso del Simpson, descrito anteriormente. El amperímetro debe ser colocado en serie a una
rama del circuito (ver Fig. 5.) Donde quiera medir corriente, de manera que la corriente
circule por este, la corriente se mide en Amperes. Se debe desenergizar el circuito
previamente.
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
INTRODUCCIÓN AL MATERIAL DE LABORATORIO DE CIRCUITO
EN CORRIENTE CONTINUA SERIE I
23
Rs
+
A
I
IRx
Iv
+
E
+
V
Rx
Figura 5.
3.2 – Medición de Voltaje.
En este caso el diferencial de potencial presente entre unos terminales o
entre los extremos de un elemento del circuito como se presenta en la figura
5, se miden con un medidor llamado Voltímetro, este instrumento también
puede formar parte de un Multímetro, se conecta en paralelo al dispositivo,
la caída de tensión en un dispositivo se mide en Voltios.
4.3 – Medición de Resistencia.
Para medir la capacidad de un dispositivo resistivo en oponerse al paso de la
corriente se utiliza un equipo llamado Ohmetro, la unidad que se utiliza para
medir resistencia es el OHM (Ω). A la hora de medir una resistencia es
aconsejable retirar dicho elemento, del circuito en el caso de que pertenezca
a un circuito eléctrico en particular.
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4. INSTRUCCIONES PARA MEDIR CON LOS MULTIMETROS.
4.1 – Realizar los siguientes pasos antes de proceder a medir:
a) Coloque el instrumento en posición horizontal para obtener mayor precisión
en la medida.
b) Antes de medir, asegurarse que la aguja indicadora esta en cero (0), de no
ser así ajuste a cero la aguja.
c) Si desconoce el valor a medir, escoja el máximo rango de medida
dependiendo el caso si es corriente o voltaje y luego disminuya hasta obtener
una buena lectura. Antes de medir confirme que el rango de medida es el
apropiado, así evitará daños por entrada excesiva.
d) Los Multímetros poseen internamente fusibles de protección que están
conectados a los terminales de entrada (cable de prueba). Antes de comenzar
a medir, verifique el estado de los fusibles, haciendo un corto circuito entre
los terminales de prueba, previa selección de uno de los rangos del Ohmetro,
la aguja indicadora hará deflexión hacia cero (0), indicando que el fusible
esta bueno, de no ser así, el fusible esta averiado o abierto.
4.2 – Pasos para medir voltaje DC, con el Multímetro Simpson 260.
a) Colocar el conmutador de funciones del Multímetro en la posición de
medida de tensión en el rango de voltaje requerido.
b) Verificar que el conmutador de funciones de posición de polaridad (positiva
o negativa), se encuentre ubicado en la posición correcta. Este conmutador
también se usa para seleccionar el tipo de señal a medir (D.C o A.C).
c) En caso de no conocer la magnitud del voltaje a medir utilice el rango más
alto de medida y posteriormente valla disminuyendo con precaución el
rango hasta obtener una lectura lo más cercana a la plena escala.
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d) En el caso de presentarse deflexión inversa de la aguja del medidor, cambie
la posición de conmutador de funciones de polaridad.
e) Recuerde para medir tensión el voltímetro se conecta en paralelo al
dispositivo.
4..3 – Pasos para medir corriente DC, con el Multímetro Simpson 260.
a) Colocar el conmutador de funciones del Multímetro en la posición de
medida de corriente en el rango de corriente requerido.
b) Verifique el punto ( b ) del caso anterior.
c) En caso de no conocer la magnitud de la corriente a medir utilice el rango
más alto de medida y posteriormente valla disminuyendo con precaución el
rango hasta obtener una lectura lo más cercana a la plena escala.
d) En el caso de presentarse deflexión inversa de la aguja del medidor, cambie
la posición de conmutador de funciones de polaridad.
e) Recuerde que para medir corriente en alguna rama de un circuito en
cuestión, debe desenergizar y abrir la rama donde se desea medir la corriente
y conectar el amperímetro en serie.
4.4 – Pasos para medir resistencias (Ohmios), con el Multímetro Simpson 260.
a) Seleccione el rango del Ohmetro requerido.
b) Calibre el Ohmetro cortocircuitando los terminales del mismo y usando la
perilla de ajuste del cero (0) hasta lograr obtener una indicación de cero (0)
de la aguja en la escala del Ohmetro.
c) Antes de proceder a realizar la medición de una resistencia, cerciorarse de
desconectarla del circuito si es el caso, para obtener una mejor precisión.
Precaución: nunca realice la medición de una resistencia con el Ohmetro
cuando el circuito o dispositivo (resistencia) este energizado.
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d) Trate de realizar la medición en la zona central de la escala, donde se
obtiene una mejor precisión.
e) Si por algún motivo cambia el rango de medición del Ohmetro debe volver a
calibra dicho Ohmetro.
f) El valor leído en la escala del Ohmetro debe ser multiplicado por el rango de
medida o factor multiplicador seleccionado en dicha medida para obtener el
valor en ohm (Ω) de la resistencia.
PREGUNTAS
a) Que le pasa al Multímetro, si por descuido, mido tensión (V), teniéndolo en la
posición de amperímetro, en caso de no contar con un sistema de protección.
b) Que rango o calibre utilizaría usted para medir una resistencia (R ) valor igual a 55
K Ω, si cuenta con un Multímetro en posición ohmetro que tiene el siguiente rango:
RX1, RX10, RX100, RX 1000, RX 10000 Y RX 1000000.
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AMPERÍMETRO AOIP, MODELO H311
Especificaciones
Rangos de D.C y A.C : 10, 50, 200 y 500 m A; 2 y 5 A.
Caída de voltaje: 0,1 mV en el calibre de 10 m A.
Clase: 1 para D.C y 1,5 para A.C
IDENTIFICACIÓN DE CADA UNA DE LAS PARTES
F
H
G
A
B
D
C
E
Figura 6.
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A.- Escala D.C
B.- Espejo para evitar el error de paralaje.
C.- Escala A.C
D.- Aguja indicadora.
E.- Ajuste del cero (0).
F.- Calibre del amperímetro D.C y A.C.
G.- Selector de D.C o A.C.
H.- Terminal común (-).
INSTRUCCIONES
a) Para medir corriente continua, presione el botón negro y seleccione el calibre mas
adecuado para la medida.
b) Realice la conexión en serie del amperímetro al circuito, considere las polaridades
( + o - ).
c) Lea en la escala D.C la cual tiene un rango de 0 a 100. La indicación de la medida
viene dada en % del calibre utilizado. Por ejemplo, si la medida indica 60 y el
calibre seleccionado es de 0,2 A, entonces existe una corriente de 0,12 A
( 120 m A), esto es:
I = 60 % x 0,2 A/ 100 % = 0,12 A
d) Para medir corriente alterna (A.C), presione el botón rojo.
e) Realice las conexiones al circuito ( en serie) y lea en la escala correspondiente
(A.C).
f) El valor de la medida esta en % del calibre seleccionado.
Las lecturas con el voltímetro y el amperímetro en A.C son valores eficaces (rms =
rms =
I
)
2
V
,
2
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FUENTE DE ALIMENTACIÓN DUAL ST 40+40/2500 A UNAOHM
Especificaciones
Voltaje de salida:
Ajustable en forma continua desde 0 a 40 V en 2 rangos de 0 – 20 V y de 20 – 40 V.
Se puede obtener desde 0 – 80 V mediante la conexión en serie de ambas fuentes.
Ajuste fino:
± 0,5 V.
Corriente de salida:
2,5 A max. Por cada fuente y 5 A cuando las fuentes son conectadas en forma
paralela.
Estabilidad:
Un máximo de ± 0,001 % ± 0,5 mV bajo fluctuaciones de la tensión de entrada en ±
10 % y variaciones de la carga desde cero (0) hasta el máximo.
Resistencia interna:
0,2 M Ω.
Rizo residual:
Menor a 100µV bajo cualquier conducción de trabajo.
Protección contra sobre carga:
Un dispositivo electrónico hace que el voltaje de salida descienda a cero (0) cuando
el consumo de corriente exceda los 3 A por fuente. Un interruptor (reste) se encarga de reenergizar la fuente, cuando la sobrecarga es eliminada.
Indicador de voltaje y corriente:
Un indicador de 3 digitos da el valor de tensión (V) y corriente ( I ) de salida.
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E
30
K
G
H
F
B
A
C
D
I
Figura 7.
J
A.- Interruptor de encendido y apagado.
B.- Interruptor de selección de modo de operación de las fuentes: NORMAL, SERIE y
PARALELO. En modo serie o paralelo, los controles de tensión de la fuente ESCLAVA
(slave) se desactivan y los controles de la selección MAESTRA (master) actúan en ambas
fuentes.
C.- Control de la tensión de salida.
D.- Control de ajuste fino de la tensión de salida.
E.- Selector de rango de voltaje.
F.- Interruptor para seleccionar al indicador, como medidor de voltaje o medidor de
corriente.
G.- Indicador del sistema de protección de sobrecarga.
H.- Interruptor que permite reactivar las fuentes después que la
eliminada.
sobrecarga ha sido
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I.- Terminales de salida de la fuente.
J.- Terminal de chasis para conexión a tierra.
K.- Indicador de voltaje (V) o corriente (A).
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