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7/25/2019 Documents.tips Practica 3 Uso de Escalasdocx

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ESCUELA POLITCNICA NACIONALLABORATORIO DE TECNOLOGA ELCTRICA

PRCTICA N 3

TTULO: USO DE ESCALAS

OBJETIVO: Interpretar las lecturas efectuadas con varios instrumentos de medicin y enescalas diferentes de las magnitudes: diferencias de potencial(voltaje) e intensidadde corriente (corriente) en los elementos de un circuito elctrico. Analizar loserrores cometidos, comentarlos y justificarlos.

TEORA:

ESCALAS DE MEDIDA

La escala de medida en cualuier aparato de medida es la zona graduada de la pantalla delaparato de medida. !o"re sta se desplaza el #ndice para indicarnos el valor de la medida. $e"idoa la constitucin interna del aparato, o"tenemos distintas distri"uciones en las divisiones de laescala, tal y como se puede ver en la %igura &. 'ueden ser:

Uniform!: todas las divisiones son iguales a lo largo de la escala.

C"#$r%&i'#!: las divisiones se ensancan so"re el final de la escala.

En!#n'(#$#!: las divisiones son distintas al principio y al final de la escala.

Lo)#r*&mi'#!: las divisiones son menores al final de la escala.

+IGURA ,-.Ti/o! $ !'#0#!

CAMPO DE MEDIDA

*am"in llamado +capacidad o +cali"re del aparato, es la m-ima medida ue se puede realizar

con un determinado aparato. Los aparatos de medida pueden llevar diferentes campos para unamisma magnitud, seg/n las condiciones de conein, tal y como se puede apreciar en la %igura 0.


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.

+IGURA 1-. Vo0&*m&ro2 m/0o $ #/#r#&o $ m$i$# 'on $ifrn&! '#m/o! $ m$i$#!

'odemos ampliar el campo de medida de tensin cam"iando tan slo las "ornas de conein del

aparato, conect-ndolo entre 1 y &21 3 o "ien entre 1 y 411 3.

CAMPO DE LECTURA

5omo se puede apreciar en la %igura 0, eiste una zona de la escala en la ue no eistendivisiones. 6sto indica ue ese aparato no realiza la medida con precisin en esa zona, con lo ueel campo de medidas fia"les es el correspondiente a la zona marcada con divisiones. 6s el llamado+campo de lectura.

CONSTANTE DE MEDIDA

Las escalas no suelen tener una divisin por cada unidad de la magnitud ue se est- midiendo7 poreste motivo, en la mayor#a de los casos, cada divisin representa varias unidades de medida, de

manera ue para o"tener el valor real es necesario multiplicar el n/mero de divisiones por laconstante correspondiente. $ica constante va a depender del tipo de escala, como vemos acontinuacin:

E!'#0#! "niformmn& )r#$"#$#!-. en el amper#metro de la %igura 4. *enemos tres constantesde medida, ya ue el aparato tiene tres alcances con las mismas divisiones, ue se o"tienen de laforma siguiente:

+IGURA 3-.Am/rim&ro 'on &r! #0'#n'! $ m$i$#-


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E!'#0#! 4" /r'i!#n $ #'o'i5n-. en auellos aparatos en los ue el campo de lectura no secorresponde con el campo de medidas se recurre a precisar el tramo de lectura del mismo. As#, enel caso del volt#metro de la %igura 0, emos de recurrir a acotar el n/mero de divisiones entre unvalor m-imo y el valor m#nimo, y contar el n/mero de divisiones en ese tramo.'ara una mejor comprensin, realizamos a continuacin un ejemplo con el volt#metro de la %igura 0para la escala de &21 3. Lo primero ser#a elegir un tramo de la escala7 para este caso elegimoscomo valor mayor &01 3 y como valor menor 81 3. !e aprecia ue en ese tramo ay seisdivisiones. Aplicando la epresin:

5uando a"lamos de escalas, campos de lecturas o constantes de medidas, emos de entenderue slo es de aplicacin a los aparatos de medida analgicos, ya ue los digitales presentan elvalor directamente so"re la pantalla o display.

SMBOLOGIA UTILI6ADA EN LOS APARATOS DE MEDIDAS ELCTRICASLos aparatos de medida pueden ser analgicos o digitales; los primeros presentan lamedida mediante un ndice o aguja que se desplaza sobre una escala graduada, y lossegundos presentan el valor en una pantalla o display mediante nmeros. Pararepresentar esquemticamente e interpretar las inscripciones de uncionamiento serecurre a la simbologa normalizada que se recoge en la !abla ".


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TABLA ,-.!im"olog#a utilizada en medidas elctricas


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TABLA ,-.continuacin

CATEGORA DE EMPLEO

INTERPRETACI7N DE LAS INDICACIONES INSCRITAS EN LOS APARTOS DE MEDIDA

Los aparatos de medida llevan, en la parte inerior de la escala, unos smbolos queindican las caractersticas tanto constructivas como de uncionamiento de dic#o


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aparato. $n la %igura & se #an resaltado estas indicaciones de las que se aclaran susigni'cado a continuacin.Las inscripciones superiores de la zona resaltada (VDE), corresponden a las normas ycerti'caciones que cumple dic#oaparato.

+IGURA 8-. $etalle de las indicaciones inscritas en los aparatos de medida.

(igni'cado de las inscripciones del aparato de la %igura &)

REALI6ACI7N DE MEDIDAS ELECTRICAS +UNDAMENTALES

$n las instalaciones el*ctricas podemos realizar medidas de una orma permanentemediante aparatos de cuadro, +%igura - o bien, de una orma aleatoria, medianteaparatos porttiles +%igura -. $n ambos casos estos aparatos pueden ser analgicos odigitales.


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FIGURA 5./0paratos de cuadro FIGURA 6./ 0paratosporttilesPara realizar una medida podemos utilizar un aparato espec'co de la magnitud quepretendemos conocer, como por ejemplo medir la potencia el*ctrica utilizando unvatmetro +m*todo directo-, o bien medir las magnitudes necesarias para deducir laque pretendemos conocer +m*todo indirecto-.

1omo precaucin inicial antes de realizar cualquier medida, es importante seleccionarel aparato idneo, tanto en el tipo de corriente +continua o alterna- como en la eleccindel calibre adecuado, con un alcance su'ciente para el valor de la magnitud quepretendemos medir.

$n el caso de aparatos de corriente continua, es necesario observar la polaridad decone2in, ya que si se conecta con la polaridad invertida, el ndice va a intentar giraren sentido contrario en los aparatos analgicos y nos va a aparecer un signo +3-delante de la medida en los digitales.

MEDIDA DE TENSIONES O DE LA DI+ERENCIA DE POTENCIAL

Para medir tensin utilizamos el voltmetro +%igura 4-. $ste aparato est ormadointernamente por una bobina de muc#as espiras y muy poca seccin, por lo quepresenta una gran resistencia interna, necesaria para poder conectarlo en paralelo alos puntos donde se pretende realizar la medida como se ve en la %igura 5, medida detensin en corriente continua, y en la %igura 6, medida de tensin en corriente alterna.1uanto mayor sea la resistencia interna del aparato, menos intererencias provocar en


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el uncionamiento del circuito correspondiente, ya que el aparato consume ciertaintensidad.

+IGURA 9-. 3olt#metro cuadrado.

+IGURA -.corriente continua. +IGURA ;-.corriente alterna.

La utilizacin de conmutadores voltim*tricos permite realizar medidas entre los tres#ilos activos o entre los tres #ilos activos y el neutro, utilizando un slo aparato demedida.

MEDIDA DE INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA

La intensidad de corriente se mide con el ampermetro +'gura "7-. 8sicamente estconstituido por una bobina con muy pocas espiras y una gran seccin. (e conecta enserie con el receptor al que queremos medir la intensidad que consume como seaprecia en la %igura "", en un circuito de corriente continua, y en la %igura "9, en uncircuito para corriente alterna.

Para que la cone2in de este aparato no modi'que las magnitudes en un circuito, se#ace necesario que el aparato presente una resistencia interna prcticamente nula, yaque de no ser as, su cone2in al circuito provocara modi'caciones del valor de laresistencia total y por ende todas las dems magnitudes derivadas de *sta.


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FIGURA 1./0mperimetro cuadrado.

FIGURA 11!"1orriente continua FIGURA 1#!"1orrientealterna

VAT$METROS

6s el encargado de indicarnos u potencia llevamos consumida con un determinado receptor enun determinado tiempo. 6ste aparato nos permite, pues, sa"er cu-l es el consumo, en watios, ueestamos realizando de energ#a elctrica.

O%MIMETRO

6s un arreglo de los circuitos del 3olt#metro y del Amper#metro, pero con una "ater#a y una

resistencia. $ica resistencia es la ue ajusta en cero el instrumento en la escala de los 9mioscuando se cortocircuitan los terminales. 6n este caso, el volt#metro marca la ca#da de voltaje de la"ater#a y si ajustamos la resistencia varia"le, o"tendremos el cero en la escala. eneralmente,estos instrumentos se venden en forma de ;ultimetro el cual es la com"inacin del amper#metro, elvolt#metro y el 9mimetro juntos. Los ue se venden solos son llamados medidores de aislamientode resistencia y poseen una escala "astante amplia.

GALVAN7METROS


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S3

200

100

50

S2

S1

600

+

-

20V

Los galvanmetros son los instrumentos principales en la deteccin y medicin de la corriente. !e"asan en las interacciones entre una corriente elctrica y un im-n. 6l mecanismo del galvanmetroest- dise


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S3

200

100

50

S2

S1

600

+

-

20V

0.0. ;edir el voltaje con un volt#metro analgico en cada una de las resistencias porforma separada

0.4.;edir el voltaje con un volt#metro digital en las respectivas resistencias(21,&11,011)

4. ;edir la corriente en cada uno de los interruptores4.&.;edir la corriente en s&4.0.;edir la corriente en s04.4.;edir la corriente en s4

@. 5opiar las medidas o"tenidas mediante el amper#metro.

DATOS E=PERIMENTALES:

T#>0# $ '%0'"0o! $ 0# /r%'&i'#

MEDICI7N DE LAS CAIDAS DE POTENCIAL EN CADA RESISTENCIA

>6!I!*6B5IA! 21 C &11 C 011 C


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;DL*E;6*>9 $II*AL 6!5ALA: 01 2,10 3 8,8F 3 &@,8F 3

;DL*E;6*>9 ABALGI59 6!5ALA: ?1 H& 2 3 &1 3 &2 3

39L*E;6*>9 $. 5. 6!5ALA: 41 H1,0 2,0 3 &1 3 &2 3

MEDICI7N DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE EN CADA INTERRUPTOR

IB*6>>D'*9>6! !& !0 !4

;DL*E;6*>9 $II*AL 6!5ALA: 0mA &mA &mA &mA

;DL*E;6*>9 ABALGI59 6!5ALA: &0 H1,0 &,0mA &mA 1,8mA

A;'6>E;6*>9 $. 5. 6!5ALA: &;a H1,4 &,JmA &mA 1,JmA

Em/0o $ '%0'"0o

Medicin con el voltmetro con 15 v (DC)

6rror relativo 6r 6rror a"soluto 6a

6a (valor real) K (valor medido)

6a &2.0 v K &2 v 1.0 v

6r (6rror a"solutovalor real) M &11

6r ((&2.0 3 K &2 3)&2.0)M&11 3

6r &.4 N

RESULTADOS

5on la resistencia de 21 C

6a 2.0 v K 2 v 1.0 v6r (6rror a"solutovalor real) M &116r ((2.0 3 K 2 3)2.0)M&11 36r 4.J2 N

5on la resistencia &11 C

6a &1.0 v K &1 v 1.0 v6r (6rror a"solutovalor real) M &116r ((&1.0 3 K &1 3)&1.0)M&11 36r &.8? N

5on la resistencia de 011 C

6a &2 v K &2 v v6r (6rror a"solutovalor real) M &116r ((&2 3 K &2 3)&2)M&11 36r 1 N

Con 0 #m/r*m&ro


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5on el interruptor !&

6a 1.11& A K 1.11&J A O1.111J A6r (6rror a"solutovalor real) M &116r ((1.11& A K 1.11&J A)1.11&)M&11

6r J1 N 5on el interruptor !0

6a 1.11& A K 1.11& A 1 A6r (6rror a"solutovalor real) M &116r ((1.11& A K 1.11& A)1.11&)M&116r 1 N

5on el interruptor !46a 1.11& A K 1.111J A 1.1110 A6r (6rror a"solutovalor real) M &116r ((1.11& A K 1.111J A)1.11&)M&116r 01 N

DISCUSI7N ? ANALISIS DE RESULTADOS

Los errores cometidos pueden ser:

&. 6l amper#metro analgico necesita ser cali"rado ya ue no se pudo utilizar todas susescalas.

0. Al momento de tomar los datos en los instrumentos analgicos se comete errores depercepcin.

4. Al momento de cali"rar la fuente de energ#a no se pudo o"tener la medida especificada.

@. La lectura de resultados se da de acuerdo a la escala de cada instrumento de medida.

CUESTIONARIO

Pr!nr 0o! $#&o! $>i$#mn& >"0#$o! in'0"@n$o 0# 'on!n& $ !'#0# /#r# '#$# "n#$ 0#! !'#0#! "!#$#!2 0 rror #>!o0"&o $ 0'&"r# /#r# '#$# m$i$# 0 rror r0#&io $0'&"r# 'on!i$r 0# m$i$# o>&ni$# 'on 0 M"0&im&ro $i)i 'omo #0or r#0-

M$i'i5n $ Vo0In!&r"mn&o E!'#0# $ F ,FF 1FF C&- $


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$ m$i$# $ii!ion! !'#0#M"0&im&ro#n#05)i'o

023 21 2,J &0,2 &F,1 F2V&113 21 ?,2 &&,2 &?,1 1V

Vo0&*m&ro 41 3 &21 2,1 &1,& &2,0 F21V&1 3 &11 2,& O O F2,V

M"0&im&ro$i)i

01 3 O 2,&& &1,&1 &2,01 .011 3 O 2,&1 &1,& &2,0 .

Error A>!o0"&o Error R0#&io

F ,FF 1FF F ,FF 1FF1,2 &,0? 1,J? 8,JN &0,@FN 2,2?N

M$i'i5n $ 'orrin&

In!&r"mn&o$ m$i$#

E!'#0# $$ii!ion!

S, S1 S3 C&- D!'#0#

Am/rim&ro

& A &11 1,&J 9,& 1.1F2 F2F, A1.4 A 21 1,&J 1,&& 1,1FF F2FFH A

M"0&im&ro#n#05)i'o

211mA 21 &81 &&2 J1 ,FmAO O O O O .

M"0&im&ro$i)i

011mA O &F8 &10,8 FF,2 .0111mA O &J1 &14 FF .

Error A>!o0"&o Error R0#&io

S, S1 S3 S, S1 S34,44 2,44 1,44 &,J2N 2,&FN 1,@4N

Pr!nr "n m/0o $ '%0'"0o 4" #'0#r '#$# "no $ 0o! #0or! $ 0# >0# $0 n"mr#0#n&riorCon!n& $ !'#0# E: !'#0# 1 V

cte escala=Valor fondode escala

de divisiones

cte escala= 1

100=0.01V

Error #>!o0"&o E:F

6a valor medido K valor real6a 2,?O2,& 1.2

Error r0#&io E:F

Er=Error Absoluto

Valor real


15/17

Er=0.5

5,1=5,8

In&r/rr 0#! m$i$#! @ "!&ifi'#r 0o! rror! 'om&i$o!

6n toda medicin siempre eisten errores. 6n esta pr-ctica o"tuvimos resultados con poco margende error porue utilizamos correctamente las escalas respetando la cantidad de voltaje uegenera"a la fuente. 6n la medicin eisten errores de paralaje, errores am"ientales, errores deo"servacin, errores instrumentales, y errores sistem-ticos en los cuales nos van a variar un pocoel resultado de acuerdo a cuantos errores totales tenemos. 6n nuestro caso estos errores eistenpero en menor proporcin.

CONCLUSIONES:

Dna adecuada utilizacin de la escala en un aparato de medida permite tener una mejor

visualizacin de la medida y o"tener un menor porcentaje de error.

Los errores o"tenidos son "ajos eso uiere decir ue utilizamos la escala adecuada parao"tener estos resultados.

!i en los aparatos de medicin eisten una mala utilizacin de las escalas podemos afectar al

aparato de medicin y as# tendr#amos errores graves de medicin o da


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!e concluye ue en est- practica se entendi como leer los instrumentos de medida de

corriente y de voltaje como el volt#metro, amper#metro y mult#metro7 a interpretar susrespectivas escalas y a conectar correctamente estos instrumentos en un circuito.

RECOMENDACIONES:

Al momento de regular el voltaje con el restato, para o"tener una alimentacin de &23para el circuito, de"emos asegurarnos ue todos los interruptores estn cerrados, ya ue sialguno est- a"ierto producir- una gran ca#da de tensin.

%ijarnos "ien en las especificaciones de construccin del instrumento para utilizarlo

correctamente.

5olocar el volt#metro o amper#metro en la escala adecuada, porue la fuente puede arrojarm-s voltios o m-s corriente en el cual el volt#metro o amper#metro, no lo puedan soportar ypor consecuencia uemar nuestro aparato de medicin.

>ealizar una medicin correcta poniendo los terminales del mult#metro dependiendo de

ue se aya de medir 6jemplo !i medimos amperios generalmente los terminales de"en iren los sPitcs en serie y a"ierto7 y para medir voltaje en las resistencias se de"en colocarlos terminales seg/n la polaridad ue tenga las resistencias en el circuito.

Al terminar la pr-ctica de"emos asegurarnos de ue todos los instrumentos de medida

estn de"idamente apagados para evitar ue sus "ater#as se gasten.

APLICACIONES:

Las escalas de los diferentes instrumentos de medida se aplican en todas las medidas ue

se agan con los mismos, al sa"er cmo utilizar correctamente las mismas disminuimos elerror en pr-cticas posteriores.

6n una instalacin elctrica es necesario sa"er escoger "ien la escala para medir el voltaje

ue nos entrega la empresa elctrica y de esta manera evitar ue el ;ultimetro sufra unaaver#a y o"tener el menor error posi"le.

'odemos utilizar el circuito de esta pr-ctica como "ase, ya ue los conceptos ueentendimos acerca de esta, nos servir-n posteriormente para resolver mallas elctricas

m-s complicadas. Al sa"er utilizar correctamente los aparatos de medida podremos determinar

correctamente lo ue estos miden y utilizar dicos resultados para diversas aplicacionescomo por ejemplo para sa"er si un elemento funciona o no correctamente.

BIBLIOGRA+A:

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Qa"lemos de la electricidad, ;!5. Augusto 5evallos

5u"illo 6ugenio

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