ESIME AZCAPOTZALCO CUADERNO DE PRCTICAS

Instituto Politcnico Nacional Escuela Superior de Ingeniera Mecnica y ElctricaUnidad AzcapotzalcoIngeniera en Robtica Industrial

Fsica Clsica II Electricidad y Magnetismo

Equipo: #1

Mediciones Elctricas

Cano Roldan Mara FernandaFajardo Hernndez YosieGonzlez Gutirrez MonserratGonzlez Lomel VanessaGuerrero Rojas Mara FernandaVelazco Rodrguez Luis Fernando

Grupo: 2RM2 Saln: 225

Profesor: ING. Alejandro Medina Ramos

Adjunto: ING. Vladmir Aguirre Buitrn

Fecha de Realizacin: 24/04/2015ndiceObjetivos2Introduccin2Desarrollo Experimental3Lista de material y equipo3Experimento 13Procedimiento3Discusin y conclusiones5Experimento 25Procedimiento5Discusin y conclusiones.7Experimento 37Procedimiento7Discusin y Conclusiones9CUESTIONARIO9RESPONDA AMPLIAMENTE A LA SIGUIENTES PREGUNTAS:10

Tabla 15Tabla 27Tabla 310

Ilustracin 14Ilustracin 27Ilustracin 39Ilustracin 49

Objetivos Al finalizar la practica el alumno: Concluir que existen errores en las mediciones elctricas. Dada una serie de medidas no reproducibles, podr calcular estadsticamente:a) Su valor promedio (ms probable) y le asignara su incertidumbre absoluta.b) La precisin del resultado. Obtendr medidas directas de resistencia, voltaje y corriente con diversos instrumentos de medicin y sabr asociarles su incertidumbre experimental. Medir la incertidumbre de la potencia (P) de un circuito simple de coriente directa mediante 2 mtodos y aplicara los teoremas de incertidumbres para determinar su incertidumbre y precisin. En base a sus resultados experimentales elegir el mtodo ms adecuado para la obtencin de la medida indirecta. IntroduccinEn el curso del laboratorio de fsica I los alumnos se habrn dado cuenta que medir no es solo comparar un objeto con un patrn y anotar un numero con su unidad, ni tampoco simplemente observar que se mueva la aguja del medidor para obtener datos vagos, pues eso lo hace personal tcnico que no requiere rigurosidad en sus medidas. Un futuro ingeniero debe de ser capaz de obtener los lmites de variacin" de sus medidas para obtener resultados ms precisos y por ende ms rigurosos y confiables ya que los procesos con los cuales se confrontara en su vida personal as se lo van a exigir.Por tan motivo en este segundo laboratorio de fsica, se dar seguimiento a las actividades de determinar dichos intervalos o incertidumbres pero ahora con medidas de variables elctricas, dndose especial nfasis en la toma de lecturas idneas y el clculo de la precisin de las medidas o de los experimentos.En esta primera practica se busca que el alumno conozca o repase el uso de instrumentos, de medicin tales como: Multmetros digitales, Multmetros analgicos; voltmetros didcticos, etc. A fin de que detecten las ventajas y desventajas de cada una y sepa hacer mediciones precisas y confiables con ellos.As mismo, se aprovecharan los experimentos para revisar conceptos aprendidos en el laboratorio de fsica aplicada, tales como: la determinacin de la incertidumbre y la precisin de medidas directas e indirectas por medio de: El mtodo estadstico. Las leyes de la propagacin de incertidumbres.Los cuales debern aplicarse en las prcticas futuras para obtener conclusiones experimentales satisfactorias.Desarrollo ExperimentalLista de material y equipo1 Pila de 6 Volts1 Multmetro analgico1 Multmetro digital1 Voltmetro didctico

2 Cables banana-banana2 Cables caimn-caimn2 Cables banana-caimn10 Resistencias del mismo valor

Experimento 1 Anlisis estadstico de una serie de medidas no reproducibles. Medicin de resistenciasProcedimiento

1.1.- Acueste el multmetro digital frente a usted y gire su perilla seleccionando el rango de 20 k.

1.2.- Inserte la punta roja (+) del multmetro en el orificio (V-) y la negra (-) en (COM).Conectarlas a los extremos de la primera resistencia como muestra la figura 1.1.

1.3.- Tome la lectura indicada en la ventanilla y regstrela en la primera columna de la tabla 1.1.

1.4.- Repita el procedimiento con las resistencias restantes y complete la columna.

Ilustracin 11.5.- Con los datos obtenidos y auxilindose en el ANEXO A del instructivo, efectu los siguientes clculos estadsticos.

El valor promedio, medio o ms probable. (R) Cada una de las desviaciones o errores absolutos. ( Las desviaciones cuadrticas. La sumatoria de las desviaciones cuadrticas. Con sus resultados complete la tabla 1.1.

Tabla 1

No.Ri(K)Ri(K)(Ri)2(K)

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

R=

1.6.- Con los datos de la tabla anterior determine La desviacin estndar de la resistencia (Sr). La incertidumbre absoluta .

1.7.- Reporte el valor ms probable asocindole su incertidumbre:

1.8.- Calcule la precisin del proceso de medicin:

1.9.- Usando el cdigo de colores, anote el valor terico de las resistencias especificado por el fabricante su porcentaje de variacin esperado (que lo da su ltima (franja).

Discusin y conclusionesCompare los resultados de los incisos 1.7 y 1.8 con el valor del inciso 1.9 y responda lo siguiente. Se cumplieron experimentalmente los valores esperados? De acuerdo con esta muestra de resistencias Qu se puede decidir acerca de su proceso de fabricacin? Estn dentro de las especificaciones? O Fuera de ellas? Qu puedes decir del instrumento utilizado?Argumente sus respuestas y anote conclusiones.Experimento 2Medicin directa del voltaje de una pilaProcedimiento

2.1.- Lea cuidadosamente los pasos a seguir para la medicin del voltaje de una pila que bien en el ANEXO C. (Inciso 3).2.2.- Tome el multmetro analgico marca PRECISION y acustelo frente a usted.2.3.- Gire lentamente su perilla seleccionadora al rango de 10 V.2.4.- Deslice el interruptor seleccionador del tipo de corriente a medir a DC (+) (el voltaje que se est midiendo es de corriente directa).2.5- Conecte sus puntas respetando la polaridad, como muestra la Fig. 1.2:

Ilustracin 22.6- Tome la lectura (v) en la escala correspondiente y reprtela en la tabla 1.2 considerando hasta cifras estimadas (ver anexo B).2.7- Determine para el primer instrumento indicado en la tabla: El valor de rango mnimo: La incertidumbre experimental: . La precisin de la medida: Y registre sus resultados en el primer rengln de dicha tabla.2.8- Repite el procedimiento para instrumentos sealados en la tabla cuidando de seleccionar en cada caso escalas con rangos mayores al voltaje de la pila que se est midiendo y complemntela.

Tabla 2No.INSTRUMENTO DE MEDICIONV(V)(V)V(V)P(%)

01MULTIMETRO ANALGO

02MULTIMETRO DIGITAL

03VOLTMETRO DIDCTICO

04OTRO (*)

(*)ELIJA USTED OTRA ESCALA DE CUALQUIERA DE LOS MULTIMETROS CITADOS.Discusin y conclusiones. Resultaron iguales o diferentes los valores de V? A qu se puede atribuir lo anterior, si estamos midiendo una misma pila? Podemos afirmar cul fue la medida exacta? Por qu razn? Diga entonces cual fue la ms precisa argumentando matemticamente su respuesta Cul result ser el factor que ms influy para que esta medida haya sido la ms precisa? Ahora bien Qu medida result ser la menos confiable? Porque? Anote las conclusiones a las que lleg.Experimento 3Medicin indirecta de la potencia elctrica de un circuito simple por dos mtodos diferentes.Procedimiento3.1- Arme el crculo de la Fig. 1.3 cuidando de:Conectar los instrumentos y escalas indicadas.Respetar las polaridades.Conectar el voltmetro en paralelo y el ampermetro en serie.Mantener el interruptor abierto.3.2- Solicite al maestro verifique sus conexiones.3.3- Cierre el interruptor, efecte las mediciones y bralo nuevamente. Anote las lecturas y clculos solicitados en la columna derecha del circuito. Recuerde que: La incertidumbre de los instrumentos de cartula y aguja es igual a: La mitad del rango mnimo. La incertidumbre del multmetro digital es igual a: La mitad de la ltima cifra decimal. La incertidumbre de la resistencia cuando sta es obtenida con el cdigo de colores es de 5% de su valor.

Ilustracin 33.4- Repita lo anterior para el circuito 2 cuidando que el nuevo instrumento se encuentre en las escalas y rangos adecuados.3.5- Registre sus resultados finales en la Tabla 1.3

Ilustracin 4

Tabla 3CIRCUITOW (mW)(mW)P (%)

01

02

03

Discusin y ConclusionesSi la fuente y la resistencia no cambiaron Cmo debe resultar idealmente la Potencia en los 2 circuitos? ______________________________________ (Igual o diferente)

Se cumpli lo anterior experimentalmente? Explique.

Cul de los dos mtodos result ser el ms adecuado para la obtencin indirecta de la potencia? Qu criterio sigui usted para esta eleccin?

Cul fue el mtodo menos adecuado? Por qu?

Con los instrumentos de usted tiene Habr alguna otra forma de obtener la potencia que mejore los resultados? Si es as, disala, tome sus mediciones, realice sus clculos y reporte sus resultados en el circuito 3 de la Tabla 1.4.

Anote sus conclusionesCUESTIONARIO1) La precisin de una medida tomada con instrumento de medicin sencillo, depende de:a) Su rango mnimob) Su exactitudc) Su proximidad respecto al valor reald) Su calibracin2) Son aquellos errores que se deben a perturbaciones individuales o fluctuaciones por lo que se desconoce su origen:a) Accidentalesb) De calibracinc) Sistemticosd) De paralaje3) La caracterstica principal de los errores sistemticos es:a) Se obtiene de varias medicionesb) Varan en un solo sentidoc) Varan en ambos sentidosd) No se puede conocer su valor4) Una medida ser de precisin si:a) P< 1%b) 7