Laboratorio de Fsica II No. 1Seguridad personal y de grupo, cuidado y reconocimiento de equiposProfesor: Fredy Castro SalazarMesa No. 2Seccin: 62DIntegrantes:

Chavez Porroa, LuisRodrguez Gamboa, William Nieto Capillo, Jorge Quiroz Rebaza, Leandro

Fecha de realizacin: 02/08/2013Fecha de entrega: 09/08/20132013I. Objetivos:1. Concientizar al estudiante experimentador acerca de las precauciones que debe tomar en presencia de la energa elctrica en salvaguarda de su integridad fsica y la de sus compaeros de grupo, as como la seguridad del material y equipos disponibles para futuras experiencias.

2. Reconocimiento de los equipos de laboratorio e instrumentos de mediciones.

II. Materiales y equipos a utilizarse:01 Fuente de alimentacin regulable DC BK PRECISION 1670

01 Multmetro analgico SIMPSON 260

01 Multmetro digital TECH TM-107

01 Protoboard tipo regleta

01 Protoboard Leybold

III. Fundamento terico

SEGURIDAD EN LA PRCTICA DE LABORATORIO

El uso de electricidad es cada vez ms extendido en nuestro medio de vida, en el trabajo, en la casa, en la escuela, en la universidad, etc., de tal forma que es difcil pasar un solo da de nuestras vidas sin que tengamos que recurrir a ella. Esto, por supuesto, nos aporta innumerables beneficios, sin olvidar que el uso de aparatos y sistemas elctricos puede presentar un riesgo inminente de accidente elctrico para las personas si no se toma en cuenta las medidas de seguridad adecuadas para evitarlos en todo momento.

Existe un riesgo permanentemente latente en el ambiente de laboratorio elctrico y electrnico en cual si no se toman en cuenta todas las reglas de seguridad o no se cumplen estrictamente las normas y los procedimientos establecidos para cada caso derivar casi ineludiblemente en que uno o varios de los confortantes del grupo de trabajo sean vctima de un serio accidente; tan en serio como en caso extremo pudiera serlo a MUERTE.

Cuando una persona se expone al contacto de la electricidad, se originan los accidentes elctricos. En la mayora de los casos, estos accidentes se producen por ignorancia, falta de prevencin, imprudencia, exceso de confianza, reducidos conocimientos de electricidad, fallos tcnicos y humanos, as como el incumplimiento de las normas bsicas de seguridad tcnica y personal.

El riesgo ms comn pero no el nico en el laboratorio elctrico es el choque o sacudida elctrica, otros riesgos incluyen: temperaturas asociadas con cautines, emanacin (inhalacin) de gases desprendidos de pastas y soldaduras y, en menor medida, productos qumicos peligrosos, herramientas del paso de la corriente elctrica travs del cuerpo humano. Puede ocurrir debido a un mal diseo, a una falla en el montaje, a errores humanos o a una combinacin de infortunadas circunstancias.

El cuerpo de las personas conduce la corriente elctrica cuando es expuesto a la tensin elctrica, lo que provoca una sacudida o descarga elctrica. Esta descarga puede producir quemaduras y una paralizacin total y parcial de los msculos, por lo que la persona accidentada es incapaz de separarse de la causa que origin el contacto. En el caso de que la corriente elctrica circule por el corazn humano, se puede producir un paro cardaco por fibrilacin ventricular (fenmeno biolgico que consiste en contracciones violentas del msculo cardaco), al mismo tiempo cesa la actividad respiratoria y finalmente se origina la muerte.

Cuando la corriente que atraviesa el cuerpo de un accidentado es inferior a los 30 mA, ste aprecia una leve sacudida, que puede ser desagradable, pero no peligrosa. Las corrientes superiores a 30 mA, pueden originar una sacudida realmente desagradable, cuyas consecuencias y gravedad depender de la intensidad de esta corriente, as como el tiempo que se est expuesto al contacto elctrico. La intensidad de corriente que puede recorrer el cuerpo humano depende de la tensin a la que sea sometido y de la resistencia elctrica propia del cuerpo humano (segn la ley de Ohm, a mayor tensin, mayor ser la intensidad de la corriente elctrica, y a mayor resistencia, menor ser dicha corriente). De esta manera, las latas tensiones producen fuertes intensidades de corriente que suelen ocasionar elevadas temperaturas en las zonas de contacto y como consecuencia, graves quemaduras. Por otro lado, la resistencia del cuerpo humano se compone de la resistencia interior del cuerpo y de la resistencia de la piel en los puntos de contacto con la electricidad. Esta ltima resistencia no posee un valor fijo, el cual depende de factores externos. As, por ejemplo, el sudor y la humedad, o una superficie de contacto mojada provocan una reduccin sustancial de dicha resistencia, lo que hace que estas circunstancias aumenten considerablemente el peligro de la descarga elctrica.

De primera intencin podramos asumir que una descarga motivada por 1 Kv (mil voltios) es fatal y que, en cambio, 100 voltios son inofensivos. Esto no es necesariamente cierto: la medida en que la energa elctrica hace dao depende de la cantidad de corriente que es forzada a travs del cuerpo y del camino que ella tome para atravesarlo. La severidad del efecto vara con la edad, el sexo, las condiciones fsicas del individuo y el ambiente y las dems circunstancias que rodean el hecho. Como segn se dijo, son muchos los factores que intervienen para producir un efecto a partir de una determinada tensin elctrica y como adems, no hay dos personas exactamente iguales, resulta imposible establecer una regla que se ajuste a todos los casos, pero puede asumirse como un perfil tpico el que se obtendr de la discusin que sigue:

El umbral para la percepcin de la corriente:

1 mA: Dbil sensacin de hormiguero y/o calor en el punto de contacto.

1 a 5 mA: Sensacin franca de paso de corriente, ausencia de dolor, normalmente el peligro en este caso, no estriba en el nivel de corriente en s, sino en la posibilidad que la persona afectada se asuste, salte hacia atrs o a un lado, golpendose ella misma o a otra o tocando un material caliente o filudo.

5 mA: Umbral del dolor (5mA es la mxima corriente de fuga permisible en los electrodomsticos, entre sus chasis y tierra)

10 mA: Dolor.

20 mA: Contracciones musculares involuntarias (imposibilidad de desprenderse o dificultad para ello).

25 a 30 mA: Parlisis muscular parcial.

40 mA: Sacudida fuerte (temblor corporal).

50mA: Respiracin trabajosa (posible desmayo, lesiones orgnicas).

60 a 80 mA: Respiracin difcil.

80 a 95 mA: Dificultades respiratorias extremas.

100 mA: Umbral de la muerte.

100 a 200 mA: Fibrilacin ventricular.

205 a 300mA: Detencin de la respiracin.

400 a ms mA: Quemaduras graves

MULTITESTER ANALOGICO

El Multitester es un instrumento de gran importancia en la electrnica, se utiliza para la medicin de las magnitudes elctricas como: tensin, corriente y resistencia elctrica. El multitester, llamado tambin VOM (voltmetro, ohmmetro, miliampermetro) o simplemente MULTIMETRO, por sus mltiples mediciones, se fabrica en muchos tamaos y diseos. Los ms pequeos desde luego son menos costosos, pero tiene menor precisin y su alcance es limitado. Los medidores grandes y costosos son ms precisos y pueden manejar alcances ms amplios de voltaje, corriente y resistencia.

El Multmetro es simplemente un dispositivo que refleja el flujo de corriente por el movimiento de una aguja indicadora en la escala de un medido. Al fluir la corriente a travs del medidor, la aguja indicadora se mueve y ese desplazamiento depende de la cantidad de corriente que fluye a travs del mismo.Al usar el multmetro para medir voltaje, corriente elctrica o resistencia, se conecta al multmetro al circuito mediante unas puntas de prueba y se convierte en parte del mismo circuito. Como consecuencia, hay un leve movimiento de la aguja indicadora al medidor.Partes del multitester:1.Panel frontal 2.Selector de rango

3.Selector de funcin

4.Zero ohms

5.Conector positivo (jack +)

6.Conmon o conector negativo

7.Corrector mecnico al cero

8.Botn de reset

9.Esfera de la escala

10.Aguja indicadora de medida

11.Cubierta metacrilica

12.Puntas de prueba (plugs).

13.Jacks 500v / 1000v

14.Jack +1v

15.Jack +10A / 50uAMPS / 250 mV16.Jack -10A17.Jack output

EL OHMIMETROInstrumento que se utiliza para la medicin de resistencias en general, corto circuitos y continuidad de la corriente elctrica. Se utiliza tambin para medir bobinas y transformadores, pruebas de aislamiento y diversos dispositivos y componentes electrnicos.Como medir resistencia:Al medir un resistor es necesario saber aproximadamente la resistencia que se piensa medir, o de lo contrario no se sabr si la lectura esta correcta.

Como se observa en el multitester, el selector de rango de resistencia es como sigue:

R x 1 (para lecturas de resistencia de 0 a 200)

R x 100 (para lecturas de resistencia de 200 a 20 000)

R x 10 000 (para lecturas de resistencia arriba de 20 000)

VOLTMETRO DCInstrumento que se utiliza para la medicin de voltaje de corriente continua o directa, as como tambin las pilas o bateras; al medir se debe tomar en cuenta la polaridad.La escala de voltaje:

Debajo de la escala de ohmios se encuentra las escalas de voltaje. Estas escalas se indican en el medidor como DC (corriente directa). Se observa que el voltmetro tiene tres escalas: de 0-10, de 0-50 y de 0-250, esto puede variar en otros multmetros. VOLTMETRO DE CAInstrumento que se utiliza para la medicin de voltajes alternos, su lectura es similiar al voltmetro CD, con la diferencia en que no es necesario tener en cuenta la polaridad.AMPERMETRO DE CDInstrumento que se utiliza para la medicin de corriente directa, es muy necesario para medir el consumo de corriente de circuitos elctricos.

Escala de corriente:

La corriente generalmente se lee en la misma escala que el voltaje, aunque las lecturas de voltaje y corriente se tomen en la misma escala del multmetro, las funciones del medidor son en realidad muy diferentes y las puntas de prueba se conectan de distinta forma al circuito. MULTIMETRO DIGITAL

Instrumento de diseo ms avanzado que el multmetro analgico, tambin para medir voltajes, corrientes y resistencia, pero con la diferencia en su principio de funcionamiento (analgico y digital). Los multmetros digitales ofrecen una gran variedad de ventajas al Ingeniero, Tcnico o al estudiantes que trabaja en el laboratorio, por si operacin sencilla, segura, confiable y que nos muestra informacin directa de cunto mide, mediante dgitos que una pantalla exhibe claramente.Partes del multmetro digital:

1. Interruptor giratorio y selector de funcin2. Conectores de entrada (JACKS)3. Botn pulsador4. Pantalla digitalIV. Procedimiento:

Leer la Separata de Fsica II: Multmetros Reglas de Seguridad Protoboard.

Observar el instrumental disponible e identificar sus componentes de manera comparativa con la separata.

Comprender el uso de cada instrumento mediante la exposicin terica del profesor responsable, quien usar ejercicios tericos para reforzar el buen uso de los mismos.

Responder las preguntas de sondeo que plantear el profesor para verificar la comprensin del uso de los instrumentos.V. Resultados obtenidos:

Los resultados obtenidos en el laboratorio nmero 1 fueron los siguientes:1. Se conoci los materiales y equipos mediante la teora.2. Aunque no se pudo hacer uso de los materiales aun, se pudo saber los pasos a seguir para la medicin de tensin, corriente y resistencia elctrica.3. Tambin algunas especificaciones para nuestra seguridad y la del alumnado en general.VI. Cuestionario:SEGURIDAD EN LA PRCTICA DE LABORATORIO

1) Cul es el riesgo ms comn pero no el nico?

Es el choque o sacudida elctrica.

2) Diga usted Cules son los otros riesgos existentes?

Temperaturas asociadas con cautines, emanacin (inhalacin) de gases desprendidos de gases y soldaduras, productos qumicos peligrosos, herramientas cortantes, mquinas en movimiento, etc.

3) Qu entiende por choque elctrico y cmo puede ocurrir?

-Es el paso de corriente elctrica a travs del cuerpo humano.-Puede ocurrir cuando una persona hace contacto con la mano mojado a un tomacorriente.4) En qu medida la energa elctrica hace dao al cuerpo?

Al recibir una descarga elctrica, sta puede producir quemaduras y una paralizacin parcial o total de los msculos, por lo cual la persona es incapaz de separarse de la causa que origin el contacto.

5) Qu significa fibrilacin ventricular?

Es un fenmeno biolgico que consiste en contracciones violentas del msculo cardaco.

6) Entre qu rangos de corriente se causa la muerte?

A partir de 100mA a 200mA.7) Entre qu rangos de corriente se produce quemaduras graves?

A partir de 400 mA.

8) Por qu se dice que una tensin de slo 40 voltios puede ser tanto o ms fatal que una de 5,000 voltios?

Depende de la cantidad de corriente que es forzada a travs del cuerpo y del camino que ella tiene para atravesarlo.

9) Si alguna persona ha sido afectada por un choque elctrico Cmo podra usted auxiliarla?

- Interrumpir el circuito elctrico y procurar separar al accidentado del contacto elctrico lo ms rpido posible con todas las medidas de precaucin personal para evitar que el propio socorrista reciba una descarga elctrica.-llamar a un centro mdico para que vengan a recogerlo a la persona y lo lleven y le hagan los anlisis correspondientes. 10) Describa las reglas de seguridad que se debe tener.

1. NUNCA trabajar solo. Debemos asegurarnos de que haya otra persona que pueda auxiliarnos de ser necesario.

2. Usar slo los instrumentos, equipos y herramientas cuyos cables de toma a la red elctrica estn en perfectas condiciones, caso contrario, evitar su uso.

MULTMETRO ANALGICO1) Describa Ud. Cules son las magnitudes elctricas que mide el multmetro?

Voltaje, corriente, resistencia.

2) Qu significa VOM?

Voltmetro, Ohmmetro, miliampermetro.

3) Cuntas posiciones tiene el selector de rangos y cuntas posiciones el selector de funciones? Cules son?

El selector de rangos tiene 12 posiciones:

250v/500v/1000v

50v

10v

2.5v

500mA

100mA

10MA

1MA

Rx1

Rx100

Rx10,000

El selector de funciones tiene 4 posiciones:

Audio

+DC

-DC

AC VOLTS ONLYSELECTOR DE RANGOSe puede tomar 12 posiciones:

5 posiciones de rango de voltajes AC y DC

4 posiciones de tango de corriente DC

3 posiciones de selector de resistencia

SELECTOR DE FUNCIONTiene 4 posiciones (audio) +DC,-DC y AC (voltios en corriente externa);

4) En qu casos se utiliza el control ZERO OHMS?

Este control es usado para compensar las variaciones de voltaje de las bateras internas del multitester (multmetro) cuando se toman medidas de resistencias, las que se hacen uniendo las puntas de prueba y con el control de calibracin ubicar la aguja indicadora en la posicin de cero (0).

5) Describa qu son puntas de prueba

Las puntas de prueba son conectores con puntas metlicas forradas con material aislante que permiten la medicin de voltajes, resistencias. Son 2 plugs de 2 colores diferentes:

Color rojo: Punta positiva y

Color negro: Punta negativa. 6) Defina Qu es el ohmmetro? Cuntos rangos y cuntas escalas tiene?

El ohmmetro es un instrumento usado para la medicin de resistencias en general, cortocircuitos y continuidad de la corriente elctrica. Se utiliza tambin para medir bobinas y transformadores, pruebas de aislamiento y diversos dispositivos electrnicos.

7) Defina Qu es el voltmetro DC? Cuntos rangos y cuntas escalas tiene?Instrumento que se utiliza para la medicin de voltaje de corriente continua o directa as como tambin las pilas o bateras, al medir se debe tomar en cuenta la polaridad. Tiene 7 rangos y posee 3 escalas: 0-10, 0-50, 0-250.8) Defina Qu es el voltmetro AC? Cuntos rangos y cuntas escalas tiene?

Instrumento que se utiliza para la medicin de voltajes alternos, su lectura es similar al voltmetro CD con la diferencia que no es necesario tener en cuenta la polaridad. Tiene 7 rangos y posee 4 escalas: 0-2.5, 0-5, 0-10, 0-25.9) Defina Qu es el ampermetro DC? Cuntos rangos y cuntas escalas tiene?

Instrumento que se utiliza para la medicin de corriente directa, necesario para medir el consumo de corriente de circuitos elctricos. Tiene 4 rangos y 1 escala.

10) Puede usted tomar medidas de corriente alterna con el multmetro analgico usado en su laboratorio?

No toma medidas de corriente alterna.11) Cuntos jacks tiene el multmetro analgico? Especificar cada uno de ellos.

Presenta 8 conectores (jacks), los cuatro controles de ajuste, la esfera de la escala y todas las operaciones se muestran en la parte frontal del multitester de marca SIMPSON modelo 260 8p.12) Nombrar los rangos para medir voltajes que tiene el multmetro analgico.

1V, 2.5V, 10V, 25V, 50V, 250V, 500V y 1000V. 13) Nombrar los rangos para medir corrientes que tiene el multmetro analgico.

1mA, 10mA, 100mA y 500mA.14) Nombrar los rangos para medir resistencias que tiene el multmetro analgico.

R x 1, R x 100 y R x 10,000.

MULTMETRO DIGITAL1) Cules son las partes del multmetro digital?Son los siguientes: interruptor giratorio y selector de funcin, Conectores de entrada (jacks), botn pulsador y pantalla digital.

2) Cuando el multmetro para por defecto a autorango, a qu se refiere?Se refiere a que el multmetro escoge automticamente el rango de mejor resolucin y esto le permitir cambiar de puntos de prueba sin tener que reajustar rangos.3) Qu nos indica las letras OL en la pantalla?Significa que est en sobre carga y que tienes que aumentar un rango mas y si la lectura es excesivamente alta, el valor presentado ser menos preciso y tienes que bajar a un rango adecuado.4) Mencione los pasos para seleccionar el modo de rango fijo (o manual)1) Se presiona el botn y enseguida el multmetro entra al modo de rango fijo o manual en el rango en que se encuentre.2) El smbolo que aparece en la pantalla hace que en ese momento se inhabilite el autorango.

3) Se oprime el botn para ascender un rango y al llegar al ms alto, el rango regresar al ms bajo.

4) Para volver al modo autorango mantenga oprimido el botn durante un segundo y el smbolo que sale en la pantalla desaparecer.

5) Qu significa cuando el multmetro est en modo HOLD?Significa que el multmetro retiene la lectura medida automticamente en la pantalla cuando detecta una medida estable.6) Mencione las informaciones que aparecen en la pantalla digitalLas informaciones que aparecen en la pantalla digital son las siguientes: unidades de medicin, el modo de operacin, el cambio de batera, el grafico de barras y las letras OL (sobre carga).7) Qu muestra la grafica de barras en la pantalla?Muestra las lecturas relativas al valor de la escala completa de un rango de mediciones y tiene una respuesta mucho ms rpida que la pantalla digital.8) Nombrar las funciones que figuran en el selector de funciones del multmetro digital.OFF, V, V, 300mV, Ohms, A, A.PROTOBOARD1) Cul es la funcin esencial de los protoboards?

Es permitir construir circuitos con mayor rapidez, menor costo y mayor eficacia tcnica, porque permite adherir componentes sin necesidad de soldar y desoldar las piezas.2) Cmo est diseado el Protoboard tipo Leybold?

3) Cmo est diseado el Protoboard tipo Regleta?Contiene dos grupos de 64 columnas con 5 filas interconectadas entre s, llamado cuerpo de ensamblaje y 8 grupos de 25 terminales conectados elctricamente usados como puntos de entrada de alimentacin.

4) Cules son los implementos bsicos para construir los experimentos en el Protoboard tipo regleta?

Solamente es necesario utilizar tres cosas para comenzar a construir los experimentos:

a. Alambres aislados rgidos.

b. Alicate de punta y corte.

c. Un pequeo desarmador.

5) En qu parte del Protoboard tipo regleta puede usarse los circuitos integrados?

En el centro de los grupos de 5 terminales conectados elctricamente, puede usarse para colocar un circuito integrado quedando 4 terminales adicionales para otras conexiones en los pines del chip.

6) Qu tipo de alambre se usa como conexin en los experimentos con el Protoboard tipo regleta?Se recomienda utilizar alambres aislados rgidos calibre #22, 24 o 26; los alambres deben estar pelados a una longitud promedio de 1 cm. a cada extremo.

FUENTE DE ALIMENTACIN REGULABLE DC

1) Cul es el rango de voltaje y cul el rango de corriente regulables de la fuente de alimentacin DC?

De voltaje: 0 30 vDe corriente: 0 3 DC

2) Hacer un esquema detallado de la fuente de alimentacin, indicando cada una de sus partes

Posee botn de encendido/apagado, pantalla para ver el voltaje y corriente, output rojo y negro y una perilla para cambio de voltaje y corriente.3) Qu instrumentos de medicin elctrica incorporados tiene la fuente de alimentacin?

Mide el voltaje y corriente.4) Qu funcin tiene la de perilla giratoria de corriente?

Tiene como funcin escoger el amperaje.5) Qu valores presenta las salidas de voltaje no regulable?5 V y 12 V.

6) Qu indica el encendido del color rojo?, Por qu se enciende?

Que est encendido.VII. Observaciones: Para medir resistencias es necesario saber aproximadamente la resistencia que se piensa medir o de lo contrario no se sabr si la lectura es correcta.

Las lecturas de resistencia deben tomarse sin que haya voltaje en el circuito ya que el ohmimetro proporciona su propia corriente y voltaje.

Para una lectura correcta siempre se debe ajustar la aguja indicadora a cero antes de tomar cualquier medida de resistencia o al cambiar de rango.

Mantngase los medidores alejados de conductores de mucha corriente. Los campos magnticos asociados con las corrientes pueden interferir con los campos magnticos del movimiento del medidor e introducir errores.

VIII. Conclusiones:

El Multmetro es un instrumento muy funcional, adems de ser de fcil uso para las distintas mediciones que realizamos en l.

El Multmetro es una gran ayuda para la persona que no est familiarizada con el uso de estos instrumentos (Multmetro analgico), pues las mediciones se realizan en forma rpida y precisa.

Los valores que nos brinda el Multmetro despus de cada medicin podan ser aproximados a la exactitud o ser totalmente errneos, esto puede ser, debido a factores con las que funcionan estaran gastadas, entonces no funcionaran debidamente. Otro ejemplo seria, si el Multmetro fuera mal ensamblado.

IX. Recomendaciones:

Descanse los medidores porttiles sobre sus partes traseras. Esto ayudara a evitar que se golpees y se daen.

Ser extremadamente cuidadoso cuando se trabaje con circuitos de altos voltajes y no tocar las puntas de prueba mientras esta encendido el circuito.

No maneje los medidores con rudeza. El eje y sus cojines se daan fcilmente por golpes violentos o vibraciones.

X. Bibliografa:

Gua de laboratorio de Fsica II Enciclopedia Encarta 2013 Separata de laboratorio de Fsica II EMBED PBrush

EMBED PBrush

Canal central

Columnas conectadas (puntos de alimentacin)

Filas interconectadas