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INGENIERIA ELECTROMECANICA

ELECTRONICA GENERAL

INFORMEELABORACION DE UN GALVANÓMETRO

INTEGRANTES:

  Ana Ganchala

  Karen Monje

  Michelle Hermoza

DOCENTE

ING. FREDDY SALAZAR

NRC

1422

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TEMA

Elaboración de un Galvanómetro

OBJETIVO GENERAL 

- Construir un galvanómetro sencillo y de uso muy efectivo para el curso de electrónica

general.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Construir un galvanómetro de una sencilla elaboración y con funcionalidad muy precisa

para el uso del mismo.

- Realizar el galvanómetro con elementos limitados y haciendo uso exclusivamente de

diodos

INSTRUMENTOS Y EQUIPO

  Materiales-equipo   Descripción   Grafico   Cable de cobre   Se formara y envolverá la bovina 

  Imanes   Se los colocara a cada extremo de la bovina   Puente de diodos se usara como rectificador

MaderaSerá el soporte o la forma de tendrá nuestro galvanómetro

Pequeñas barrasServirá de eje para q puede moverse la aguja

Soportes

Es un motor adaptado para q sirva de soporte del eje principal

 AdaptadoresSon pequeñas piezas las cuales utilizamos para dar forma a nuestro galvanómetro

Escala

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Instrumento u objeto en el cual podremos identificar la medición que dé el galvanómetro

MARCO TEÓRICO

¿Qué es un galvanómetro y cómo funciona?

Un galvanómetro es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente

eléctrica.  Se trata de un transductor analógico electromecánico que produce una

deformación de rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que

fluye a través de su bobina. Este término se ha ampliado para incluir los usos del mismo

dispositivo en equipos de grabación, posicionamiento y servomecanismos. 

Es capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado, y puede

ser adaptado, mediante su calibración, para medir su magnitud. Su principio de operación

(bobina móvil e imán fijo) se conoce como mecanismo de D'Arsonval, en honor al

científico que lo desarrolló. Este consiste en una bobina normalmente rectangular, por la

cual circula la corriente que se quiere medir, esta bobina está suspendida dentro del

campo magnético asociado a un imán permanente, según su eje vertical, de forma tal que

el ángulo de giro de dicha bobina es proporcional a la corriente que la atraviesa. La

inmensa mayoría de los instrumentos indicadores de aguja empleados en instrumentos

analógicos, se basan en el principio de operación explicado, utilizándose una bobina

suspendida dentro del campo asociado a un imán permanente. Los métodos de

suspensión empleados varían, lo cual determina la sensibilidad del instrumento, así

cuando la suspensión se logra mediante una cinta metálica tensa, puede obtenerse

deflexión a plena escala con solo 2 μA, pero el instrumento resulta extremadamente frágil,

mientras que el sistema de "joyas y pivotes", semejante al empleado en relojería, permite

obtener un instrumento más robusto pero menos sensible que el anterior, en los cuales,

típicamente se obtiene deflexión a plena escala, con 50 μA. 

Componentes del galvanómetro

Todos los tipos de galvanómetros contienen básicamente todos estos elementos:

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1. Imán permanente o imán temporal

2. Bobina móvil

3. Aguja indicadora

4. Escala en unidades según tipos de lecturas

5. Pivotes

6. Cojinetes

7. Resortes

8. Pernos de retención

9. Tornillo de ajuste cero

10. Mecanismo de amortiguamiento

Fuerzas y momento sobre las espiras

Calcularemos la fuerza que ejerce un campo magnético radial sobre cada uno de los lados de

una espira rectangular.

Ya hemos deducido la expresión de la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una porción

L de corriente rectilínea. 

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Donde, ut es un vector unitario que nos señala la dirección y el sentido en el que se mueven los

portadores de carga positivos.

La fuerza F  sobre cada uno de los lados de longitud a, está señalada en la figura y su módulovale

F=i·1·B·a·sen90º=iBa. 

Como vimos en la página anterior  la fuerza que ejerce el campo magnético sobre cada uno de

los lados de longitud b, no afecta al movimiento de la espira.

El momento de las fuerzas sobre la espira respecto del eje de rotación es

M=2F(b/ 2 )=i·ab·B 

Si la bobina está formada por N  espiras iguales, el momento total es

M=Ni·S·B

Siendo S=ab el área de cada una de las espiras.

Medida de la constante K  de un galvanómetro

Como hemos visto al estudiar el péndulo de torsión. El momento que ejerce el campo magnético

hace girar las espiras un ángulo q, tal que

Ni·S·B=k·q 

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Siendo k  la constante de torsión del hilo o del muelle helicoidal.

Definimos la constante K   del galvanómetro como el cociente entre la intensidad y el ángulo

girado.

La constante K  depende solamente de las características del galvanómetro (campo magnético B 

entre las piezas polares del imán, constante de torsión del hilo k , número de espiras N  de la

bobina y área S de cada una de las espiras).

Para calibrar el galvanómetro, se toman medidas del ángulo de desviación q, en función de

corrientes i  conocidas y se traza la recta que mejor ajusta mediante el procedimiento de mínimos

cuadrados. La pendiente de dicha recta es la constante K  del galvanómetro.

Tipos de galvanómetros

Galvanómetro de comienzos del siglo XX.

Según el mecanismo interno, los galvanómetros pueden ser de imán móvil o de cuadro móvil.

Imán móvil

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En un galvanómetro de imán móvil la aguja indicadora está asociada a un imán que se encuentra

situado en el interior de una bobina por la que circula la corriente que tratamos de medir y que

crea un campo magnético que, dependiendo del sentido de la misma, produce una atracción o

repulsión del imán proporcional a la intensidad de dicha corriente.

Cuadro móvil

En el galvanómetro de cuadro móvil o bobina móvil, el efecto es similar, difiriendo únicamente en

que en este caso la aguja indicadora está asociada a una pequeña bobina, por la que circula la

corriente a medir y que se encuentra en el seno del campo magnético producido por un imán fijo.

En el diagrama de la derecha está representado un galvanómetro de cuadro móvil en el que, en

rojo, se aprecia la bobina o cuadro móvil y en verde el resorte que hace que la aguja indicadora

vuelva a la posición de reposo una vez que cesa el paso de corriente.

En el caso de los galvanómetros térmicos, lo que se pone de manifiesto es el alargamiento

producido al calentarse, por el Efecto Joule, al paso de la corriente, un hilo muy delgado arrollado

a un cilindro solidario con la aguja indicadora. Lógicamente el mayor o menor alargamiento es

proporcional a la intensidad de la corriente.

PROCEDIMIENTO 

1.-Reunimos cada uno de los materiales a utilizarse para construir el galvanómetro

2.-Construir el gabinete para el galvanómetro con trozos de madera ya cortados de una medida

establecida clavarlos en los extremos tal que la parte frontal ,trasero y superior quede libre para

construir el mecanismo interno.

3.- Procedemos con la bobina de alambre de cobre lo enrollamos en una barra ya sea de plástico

o metálico por lo menos unas 30 vueltas para producir un campo magnético pero dejando los

extremos de alambre libre para conectarlos a una batería.

4.- Entonces continuamos con la instalación de los imanes en el gabinete por lo cual se instalaran

dos imanes a los extremos de la bobina, la bobina se instalara en el centro del gabinete para

producir el campo magnético.

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5.- Colocamos una aguja metálica debajo de la bobina para que nos indique la cantidad de

corriente a medirse por el galvanómetro, pero la aguja debe estar bien equilibrado para que no

toque a la bobina y de una buena lectura al momento de medir la corriente.

6.- Como finalización instalamos los dos extremos de los cables de cobre para conectarlos a una

fuente de energía y de lectura de esa fuente a medirse. Y por ultimo damos una revisión

espontanea para ver si funciona correctamente y como paso final conectamos una batería de

cualquier voltio y damos lectura a la medida que nos indica nuestro galvanómetro.

CONCLUSIONES: 

  El galvanómetro es una herramienta análoga que nos permite medir corriente eléctrica y

de este galvanómetro casero lo que se pudo concluir es que mediante la utilización de

imanes y una bobina se crea un campo magnético que este produce una deformación en

una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye por su bobina.

  Además mediante este instrumento hecho de manera casera se pudo concluir que es

capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado, y puede

ser adaptado, mediante su calibración para medir su magnitud.

  Logramos conocer diferenciar y manipular los materiales que se necesita para elaborar

un galvanómetro

RECOMENDACIONES:

  Para que un diseño de un galvanómetro este completo, no basta con determinar el

movimiento de la aguja, se requiere una escala de medición para que este cumpla una

excelente funcionalidad.

  Al momento de intentar mandar la corriente eléctrica por el alambre de cobre se debería

tener en cuenta que la corriente sea muy pequeñas ya que este instrumento es preciso

para ese tipo de corrientes caso contrario no se verá cambio alguno.

BIBLIOGRAFIA:

http://gluones.wordpress.com/2009/03/29/que-es-y-como-funciona-un-galvanometro/

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/galvanometro/galvanometro.h

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http://www.wordreference.com/definicion/galvan%C3%B3metro

http://www.ea4nh.com/articulos/galvanometro/galvanometro.htm

ANEXOS