Resumen — Haciendo uso de un galvanómetro convencional, una resistencia fija, una resistencia variable y una fuente de voltaje variable, determinamos el valor de los parámetros KN y Rg de dicho instrumento. Luego se configuro el galvanómetro como voltímetro y se determinó además si los valores de tensión medidos con él corresponden a las especificaciones calculadas.

I. INTRODUCCIÓN

Este laboratorio nos permite estudiar el comportamiento del galvanómetro. Este instrumento obedece la ley de Ohm para su funcionamiento, por tal razón el informe tiene como fin darnos a entender este funcionamiento y la importancia que tiene el galvanómetro como herramienta de trabajo fundamental en el laboratorio para la realización de mediciones eléctricas, ya que puede ser configurado y/o utilizado como amperímetro o voltímetro. También lograremos familiarizarnos y desarrollar las habilidades en la comprensión y el trabajo con circuitos eléctricos simples, como los que son montados en este laboratorio.

Con el primer circuito se decidió calcular la resistencia del galvanómetro (Rg) y la constante del resorte de este (K). Colocamos el galvanómetro de tal manera que logramos calcular mediante las gráficas de V vs R1 y de R2 vs R1 la pendiente de las curvas, y mediante las ecuaciones los valores de KN y Rg respectivamente. Luego para utilizar el galvanómetro como voltímetro determinamos el valor de Rv para diseñar un voltímetro de escala de 1,2,4,6 Volts. Así para los diferentes VA. Respectivos y lograr construir el voltímetro a escala.

II. DISCUSIÓN TEÓRICA

El galvanómetro de D’Arsonval, como todos los instrumentos de medición, es un sistema que permite la comparación de medidas mediante la transformación de fenómenos de naturaleza eléctrica a naturaleza mecánica; en su modelo, D’Arsonval ubicó una pequeña bobina móvil dentro

de un imán permanente, la cual experimenta un momento de torsión en torno a su eje cuando se hace pasar determinada intensidad de corriente

eléctrica a través de ella. El sistema giratorio está unido a una aguja que rota solidariamente con la bobina e indica su posición en una escala que actúa como patrón de comparación, relacionando el ángulo de deflexión con la corriente a través de la bobina (Figura 1); para reposicionar la aguja al punto de referencia, el galvanómetro cuenta además con un resorte de torsión gracias al cual, el ángulo de deflexión es convencionalmente menor a 360º y la corriente necesaria para la máxima deflexión es del orden de µA (10-6 A).

Fig. 1. Principios del mecanismo D'Arsonval: (A) bobina con resorte a espiral y (B) movimiento rotativo.

El máximo ángulo de deflexión lo determinan tanto la resistencia de la bobina de alambre RG como la constante elástica del resorte de torsión K; éstos parámetros se calculan experimentalmente mediante los circuitos en serie y paralelo de la figura 2, considerando que la proporcionalidad entre el torque inducido por la bobina y el máximo ángulo barrido conlleva a que la constante K y la máxima

corriente de deflexión sean también

proporcionales.

(1)

INSTRUMENTOS DE MEDICION ELECTRICAMauricio Muñoz 1431824, Camilo Ruiz 1324486, Felipe Téllez 1331425Profesor: Jesús Evelio Diosa Astaiza

07 de Marzo de 2015Departamento de Física, Universidad del Valle, A.A. 25360

2

Figura 2: Esquema de un circuito para la determinación de la resistencia interna del galvanómetro RG y la constante K

del resorte.

El valor de la resistencia RG se calcula a partir del análisis de tensiones de Kirchhoff sobre el circuito de la figura 2 en el que, para la combinación de ecuaciones resultantes cuando el interruptor esté abierto y cuando esté cerrado, se tiene,

R2 (2)

Donde R1 es la resistencia que debe ubicarse en Ri cuando el interruptor esté abierto para lograr la máxima deflexión de la aguja y R2 la resistencia que debe ubicarse en Ri cuando el interruptor esté cerrado para lograr la misma deflexión.

Figura 3: Circuito para usar el galvanómetro como voltímetro

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Y RESULTADOS

IV. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

V. CONCLUSIONES

1. El galvanómetro es una herramienta de trabajo fundamental en el laboratorio cuando se trata de realizar mediciones eléctricas ya que puede ser utilizado como voltímetro o amperímetro según las necesidades del experimento, los valores máximos de medida de este pueden modificarse con la variación de la resistencia que se conecte a él, la cual depende de la resistencia interna del galvanómetro y de la escala deseada.

2. El galvanómetro es un dispositivo que cumple con la ley de Ohm; la razón de cambio entre el potencial eléctrico aplicado a sus bornes y su resistencia interna es constante.

VI. REFERENCIAS

1. Guía de laboratorio de Física Experimental II. Departamento de Física, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad del Valle.

2. Física tomo II, R. A. Serway, cap. 28, 3ra edición. Editorial Mc. Graw Hill.

3. Física Para Ciencias e Ingeniería, Tomo 2; Cap. 33 (Campo Magnético), Halliday - Resnick, Editorial CECSA.