LINEAMIENTO DE PRCTICAS DE LABORATORIO

2-4-14LINEAMIENTO DE PRCTICAS DE LABORATORIO PRCTICA No. 02CARRERA: INGENIERA ELECTROMECNICA

Asignatura:Taller Elctrico I

tema:Medicin de tensin, resistencia e intensidad

fecha entrega:lunes, 07 de Abril de 2014

EMAIL consultas:Grupo 4 integrantesj053fabricio@gmail.com j053fabricio@hotmail.comCollaguazo BrayanDelgado JeffryEredia GabrielGalarza Carlos

NOMBRE DE LA PRCTICAMedicin de tensin, resistencia e intensidadOBJETIVOSAprender el uso del multmetro.Realizar mediciones de tensin, resistencia e intensidad de corriente en diversos dispositivos elctricos.Aplicar el cdigo de colores en la medicin del valor de un resistor de carbnPROCEDIMIENTOIdentificar las partes del multmetro (Fig. 1) para posteriormente elegir las escalas que midan Voltios, amperios u ohmios segn sea el caso.

Fig. 1: Partes principales de un multmetroEXPERIMENTO 1: Medicin de tensin en tomacorrienteIdentificar las ranuras de un tomacorriente convencional y efectuar las mediciones de tensin en cinco lugares distintos, completar la Tabla 1.

Fig. 2: Ranuras de un tomacorrienteCASOV FASE-NEUTRO(V)V FASE-TIERRA(V)V TIERRA-NEUTRO(V)

11,2524,21

2124,50,079,7

32171413

4125140,0

5126150,1

EXPERIMENTO 2: Medicin de corriente e intensidad en un motorUbicar el ampermetro y voltmetro de acuerdo al esquema de la Fig. 2. (El profesor se encargar de realizar la conexin del motor). Identificar la conexin en serie del ampermetro y la conexin paralela del voltmetro.

Fig. 3: Conexin del voltmetro y ampermetro en un motor trifsico

CASOVOLTAJE (V)INTENSIDAD (A)VOLTAJE NOMINAL*(V)INTENSIDAD NOMINAL*(A)

1217 V3.68A----------

* Datos obtenidos de la placa de caractersticas del motor.EXPERIMENTO 3: Medicin de ResistenciaEmplear un resistor de carbn similar a la de la Fig. 4 y estimar su valor mediante el cdigo de colores, luego verificar dicho valor conectando el multmetro entre sus extremos. El multmetro debe de estar fijado en la escala adecuada que mida ohmios. Cuando el resistor al cual se medir su valor se encuentre conectado en un circuito, la fuente de alimentacin debe de estar desconectada.

Fig. 4: Resistores de carbnCASOResistencia segn cdigo de coloresResistencia Experimental

1Rojo, Negro, Morado, Dorado29

2Marrn, Verde, Negro, Dorado16,3

3Azul, Plomo Marrn, Dorado680

4Amarillo, Morado, Negro, Dorado47,8

5Azul, Plomo, rojo, Dorado6,8 K

6Amarillo, Morado, Negro480

SISTEMA CATEGORIALTipos de multmetrosUn multmetro, medidor de volt-ohm, o VOM, es un dispositivo para la medicin de magnitudes elctricas. Se utilizan para probar y encontrar problemas elctricos y electrnicos en una ampliagamade dispositivos. Los multmetros se pueden utilizar para probar bateras, cableado del hogar, motores elctricos, fuentes de alimentacin y otros dispositivos domsticos comunes.Hay dos tipos de multmetros:

MULTMETRO ANALGICO:

Es un instrumento de medicin electrnico. Es predecesor de los multmetros digitales, los multmetros analgicos son fciles de identificar porque poseen una aguja, que al moverse sobre una escala, indica del valor de la magnitud medida. Estos tienen dos tornillos de ajustes, uno que permite ajustar la aguja a cero (posicin de descanso) y el otro para ajustar el cero en la lectura de ohm.

Las mediciones de voltaje se pueden efectuar sobre el rango de 0.4 mV hasta 1000 V con exactitudes de 0.1 por ciento. Las mediciones de corriente se pueden llevar a cabo desde 0.1 A hasta 10 A con exactitudes de 0.2 por ciento. Se miden resistencias tan altas como 40 M con exactitud de 1 por ciento. Las mediciones de resistencia menores tienen una exactitud de 0.2 por ciento.

MULTMETROS DIGITALES

El multmetro digital es un instrumento electrnico de medicin que generalmente calcula voltaje, resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo de multmetro puede medir otras magnitudes como capacitancia y temperatura. Gracias al multmetro podemos comprobar el correcto funcionamiento de los componentes y circuitos electrnicos. Los multmetros digitales se identifican, principalmente, por un panel numrico (dgitos) para leer los valores medidos. Ambos tienen una llave rotativa para seleccionar las magnitudes y los rangos. Las magnitudes que se encuentran en un multmetro bsico son las siguientes:Voltaje A.C. (ACV)Voltaje DC (DCV)Corriente AC (AC-mA)Corriente DC (DC-mA)ResistenciaTensin en corriente alterna (volts)Tensin en corriente continua (volts)Corriente alterna (miliamper)Corriente continua (miliamper)Resistencia (ohms)Hay que tener cuidado al emplear la funcin de medicin de corriente. No se debe permitir que pase demasiada corriente a travs de la resistencia. Las exactitudes tpicas de las mediciones de corriente de cd van desde + 0.03 hasta + 2 por ciento de la lectura + 1 dgito, mientras que para corriente alterna son de + 0.05 a + 2 por ciento + 1 dgito. La exactitud de un contador digital est determinada por elnmerode puntos decimales a la derecha del punto decimal del medidor. La mayora de los medidores digitales de mano tienen una precisin de 1/2 de uno por ciento. Los bancos de laboratorio tienen montados multmetros con una precisin de 0.0000005 por ciento.Funcionamiento de un ampermetro y de un voltmetroAmpermetro: Un ampermetro es un dispositivo (analgico o digital) que mide la corriente directa o alterna de un circuito elctrico y ofrece la lectura en amperios. Se suelen usar para probar cableado que da problemas de sobretensin. Al, intercalado en un hilo conductor, mide la intensidad de la corriente elctrica que circula por l. Consta de un imn fijo entre cuyos extremos se encuentra una bobina mvil capaz de girar alrededor de un eje. Al pasar la corriente por la bobina, se crea un campo magntico que hace moverse a la bobina. Una aguja unida a esta seala en una escala las desviaciones de la bobina, que son proporcionales a la intensidad de corriente.Para efectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por el ampermetro, por lo que ste debe colocarseen serie, para que sea atravesado por dicha corriente. El ampermetro debe poseer unaresistenciainterna lo ms pequea posible con la finalidad de evitar una cada de tensin apreciable (al ser muy pequea permitira un mayor paso de electrones para su correcta medida). Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnticos de la corriente elctrica, estn dotados de bobinas de hilo grueso y con pocas espirasVoltmetro: Los voltmetros, en esencia, estn constituidos de un galvanmetro sensible que se conecta en serie a una resistencia extra de mayor valor. A fin de que durante el proceso de medicin no se modifique la diferencia de potencial, lo mejor es intentar que el voltmetro utilice la menor cantidad de electricidad posible. Lo anterior es posible de regular con un voltmetro electrnico, el que cuenta con un circuito electrnico con un adaptador de impedancia.Para poder realizar la medicin de la diferencia potencial, ambos puntos deben encontrarse de forma paralela. En otras palabras, que estn en paralelo quiere decir que se encuentre en derivacin sobre los puntos de los cuales queremos realizar la medicin. Debido a lo anterior, el voltmetro debe contar con una resistencia interna lo ms alta que sea posible, de modo que su consumo sea bajo, y as permitir que la medicin de la tensin del voltmetro se realice sin errores. Para poder cumplir con este requerimiento, los voltmetros que basan su funcionamiento en los efectos electromagnticos de la corriente elctrica, poseen unas bobinas con hilo muy fino y de muchas espiras, a fin de que, aun contando con una corriente elctrica de baja intensidad, el aparato cuente con la fuerza necesaria para mover la aguja.

Tipos de resistoresTIPOS DE RESISTORESDesde el punto de vista de vista de la resistividad, podemos encontrar materiales conductores (no presentan ninguna oposicin al paso de la corriente elctrica), aislantes (no permiten el flujo de corriente), y resistivos (que presentan cierta resistencia). Dentro de este ltimo grupo encontramos las resistencias.Las resistencias son componentes elctricos pasivos en los que la tensin instantnea aplicada es proporcional a la intensidad de corriente que circula por ellos. Su unidad de medida es el ohmio ().Se pueden dividir en tres grupos:Resistencias lineales fijas:su valor de resistencia es constante y est predeterminado por el fabricante.Resistencias variables:su valor de resistencia puede variar dentro de unos lmites.Resistencias no lineales:su valor de resistencia varia de forma no lineal dependiendo de distintas magnitudes fsicas (temperatura, luminosidad, etc.).CLASIFICACIN DE RESISTENCIAS LINEALES La clasificacin de estas resistencias se puede hacer en base a los materiales utilizados para su construccin, bsicamente mezclas de carbn o grafitos y materiales o aleaciones metlicas. Tambin se pueden distinguir distintos tipos atendiendo a caractersticas constructivas y geomtricas. Una clasificacin sera la siguiente:DE CARBN:-Aglomeradas:-De capa.METLICAS:-De capa.-De pelcula.-Bobinadas.RESISTENCIAS DE CARBNEs el tipo ms utilizado y el material base en su construccin es el carbn o grafito. Son de pequeo tamao y baja disipacin de potencia. Segn el proceso de fabricacin y su constitucin interna, podemos distinguir:RESISTENCIAS AGLOMERADASTambin se conocen con el nombre de "composicin", debido a su constitucin: una mezcla de carbn, materia aislante, y resina aglomerante. Variando el porcentaje de estos componentes se obtienen los distintos valores de resistencias.Entre sus caractersticas se puede destacar:-Robustez mecnica y elctrica (sobrecarga).-Bajos coeficientes de tensin y temperatura.-Elevado nivel de ruido.-Considerables derivas.RESISTENCIAS DE CAPA DE CARBNEn este tipo de resistencias, la fabricacin est basada en el deposito de la composicin resistiva sobre un cuerpo tubular formado por materiales vtreos cermicos.Como caractersticas ms importantes:-Elevado coeficiente de temperatura.-Soportan mal las sobrecargas.-Ruido y coeficiente de tensin prcticamente nulos.-Mayor precisin y menores derivas que las aglomeradas:RESISTENCIAS METLICASEstas resistencias estn constituidas por metales, xidos y aleaciones metlicas como material base. Segn el proceso de fabricacin y aplicacin a la que se destinan podemos distinguir:RESISTENCIAS DE CAPA METLICAEstn constituidas por un soporte que puede ser de pirex, vidrio, cuarzo o porcelana, sobre el que se depositan capas por reduccin qumica para el caso de xidos metlicos o por vaporizacin al vaco para metales o aleaciones metlicas. Los xidos ms utilizados son de estao, antimonio e indio, como metales y aleaciones de oro, platino, indio y paladio dentro del grupo de metales preciosos.Estos componentes tienen una gran estabilidad y precisin y un bajo nivel de ruido por lo que suelen ser utilizadas en aplicaciones exigentes.Entre sus caractersticas ms importantes:-Rangos reducidos de potencia y tensin.-Estrechas tolerancias y elevada estabilidad.-Bajo coeficiente de temperatura y altas temperaturas de funcionamiento.-Reducido nivel de ruido.RESISTENCIAS DE PELCULA METLICALa diferencia fundamental con las anteriores est en las tcnicas de fabricacin utilizadas, mediante las cuales se han conseguido integrar redes de resistencias. Los materiales base usados en su fabricacin y los cuerpos soporte son los caractersticos de las resistencias metlicas, a excepcin de los xidos metlicos. Dentro de este tipo tambin podemos diferenciar dos tipos: de pelcula delgada y de pelcula gruesa, diferencindose en las caractersticas constructivas.Las principales ventajas de estas resistencias radica en su reducido tamao, y sobretodo en la disponibilidad de redes de resistencias como componente integrado. A pesar de su reducido margen de potencia, inferior a 1/2 W, las ventajas respecto a las resistencias discreta se pueden resumir en:-Coste menor para un mismo nmero de resistencias.-Reduccin del cableado, peso y espacio en el circuito.-Tolerancias ms ajustadas.-Caractersticas generales de las unidades integradas muy similares y valores nominales prcticamente idnticos.-Posibilidad de obtencin de valores hmicos distintos en funcin de la configuracin interna y el nmero de resistencias integradas.Esta ltima posibilidad est ligada al tipo de encapsulado en que se presenta la red. En la prctica los ms comunes que se nos presentan son:-Tipo SIL, disposicin de terminales en una lnea, usada tambin para algunos tipos de conectores.-Tipo DIL, caracterstica de los encapsulados de circuitos integrados.RESISTENCIAS BOBINADASEn este tipo se emplean como soportes ncleos cermicos y vtreos, y como materiales resistivos metales o aleaciones en forma de hilos o cintas de una determinada resistividad, que son bobinados sobre los ncleos soporte.Generalmente se suele hacer una subdivisin de este tipo en bobinadas de potencia y bobinadas de precisin, segn la aplicacin a la que se destinan.Como caractersticas generales se pueden destacar las siguientes:-Gran disipacin de potencias y elevadas temperaturas de trabajo.-Elevada precisin, variacin con la temperatura y baja tensin de ruido.-Considerables efectos inductivos.-Construccin robusta.Las resistencias bobinadas se pueden incluir en algunos de los modelos comerciales siguientes: hilo descubierto, esmaltadas y aisladas.

RESISTENCIAS VARIABLESEstas resistencias pueden variar su valor dentro de unos lmites. Para ello se les ha aadido un tercer terminal unido a un contacto mvil que puede desplazarse sobre el elemento resistivo proporcionando variaciones en el valor de la resistencia. Este tercer terminal puede tener un desplazamiento angular (giratorio) o longitudinal (deslizante).Segn su funcin en el circuito estas resistencias se denominan:Potencimetros: se aplican en circuitos donde la variacin de resistencia la efecta el usuario desde el exterior (controles de audio, video, etc.).Trimmers, o resistencias ajustables: se diferencian de las anteriores en que su ajuste es definitivo en el circuito donde van aplicadas. Su acceso est limitado al personal tcnico (controles de ganancia, polarizacin, etc.).Restatos: son resistencias variables en las que uno de sus terminales extremos est elctricamente anulado. Tanto en un potencimetro como un Trimmer, al dejar unos de sus terminales extremos al aire, su comportamiento ser el de un restato, aunque estos estn diseados para soportar grandes corrientes.CLASIFICACIN DE RESISTENCIAS VARIABLES Los materiales usados para la fabricacin de estas resistencias suelen ser los mismos que los utilizados para las resistencias fijas, es decir, mezclas de carbn y grafito, metales y aleaciones metlicas. La diferencia fundamental, a parte de las aplicaciones, est en los aspectos constructivos. Tomando este criterio podemos hacer la siguiente clasificacin:DE CAPA:-Carbn.-Metlica.-Cermet.BOBINADAS:-Pequea disipacin.-Potencia.-Precisin.RESISTENCIAS VARIABLES DE CAPACAPA DE CARBNEstn constituidas por carbn coloidal (negro de humo), mezclado en proporciones adecuadas con baquelita y plastificantes.Bajo estas caractersticas podemos encontrarnos con:Potencimetros de carbn:-Valores de resistencias entre 50 y 10M hmios.-Tolerancias del +/- 10% y +/- 20%.-Potencias de hasta 2W.-Formatos de desplazamiento giratorio y longitudinal, con encapsulado simple, doble resistencia o con interruptor incorporado.Trimmers de carbn:-Valores usuales entre 100 y 2M hmios.-Potencia de 0,25W.-Pequeas dimensiones y bajo coste.CAPA METLICALas capas de estos tipos de resistencias estn formadas en base a mezclas de xidos de estao y antimonio depositadas sobre un soporte de vidrio generalmente. El cursor, como en las de capa de carbn, suele ser de aleaciones de cobre y oro o plata, tomando los terminales de salida en contactos metalizados practicados sobre la capa. Bsicamente nos encontraremos con potencimetros.Como caractersticas importantes:-Bajas tolerancias: +/- 5%, +/- 2%, +/- 1%.-Potencias desde 0,25W a 4W.-Muy bajo ruido de fondo.-Buena linealidad:0,05%.CAPA TIPO CERMETLa capa est constituida por mezcla aglomerada de materiales vtreos y metales nobles, depositada sobre un substrato de cermica. Las principales aplicaciones son para ajustes con lo que nos vamos a encontrar fundamentalmente con trimmers.Sus caractersticas principales:-Valores desde 10 a 2M hmios.-Potencias entre 0,5 y 2W.-Elevada precisin en modelos multivuelta.-Muy buena linealidad y resolucin.RESISTENCIAS VARIABLES BOBINADASPEQUEA DISIPACINLa constitucin de este tipo de resistencias es muy parecida a la de las resistencias bobinadas fijas. Suelen usar los mismos materiales, aleaciones Ni-Cu para pequeos valores de resistencia, y Ni-Cr para valores altos. Su principal aplicacin es la limitacin de corriente en circuitos serie, por lo que se pueden denominar restatos, aunque la potencia que pueden aguantar no es muy elevada, por lo que tambin los encontraremos en aplicaciones como potencimetros.Caractersticas:-Valores desde 50 hasta 50K hmios.-Tolerancias entre +/-10% y +/-5%.-Potencia nominal entre 0,5 y 8W.-Ruido de fondo despreciable.BOBINADAS DE POTENCIASe pueden comparar a los modelos vitrificados de alta precisin de las resistencias fijas. Este tipo de resistencias son las que realmente se denominan restatos, capaces de disipar elevadas potencias aplicadas como limitadores de corriente.Entre sus caractersticas podemos destacar:-Valores desde 1 a 2,5K hmios para potencias de hasta 50W, hasta 5K hmios para 100W, y hasta 10K hmios para 250W.-Tolerancias del +/-10%, y +/-5%.-Potencias nominales entre 25W y 1KW.-Mxima temperatura de funcionamiento en torno a los 200C.BOBINADAS DE PRECISINEn este tipo se usan aleaciones metlicas de pequea resistividad (Au-Ag) en lugar de aumentar el dimetro del hilo y as conseguir pequeos valores con reducidas dimensiones. Por sus aplicaciones, a este tipo se les suele denominar trimmers bobinados.Sus caractersticas principales:-Valores resistivos de 5 a 100K hmios.-Tolerancias del +/-5% y +/-1%.-Disipacin de potencia de 0,75 a 1,5W.-Linealidad comprendida entre +/-1% y +/-0,15%.-Resolucin del orden de 0,001.-Modelos multivuelta y simples.RESISTENCIAS NO LINEALESEstas resistencias se caracterizan porque su valor ohmico, que vara de forma no lineal, es funcin de distintas magnitudes fsicas como puede ser la temperatura, tensin, luz, campos magnticos, etc.. As estas resistencias estn consideradas como sensores.Entre las ms comunes podemos destacar las siguientes:-Termistores o resistencias NTC y PTC. En ellas la resistencia es funcin de la temperatura.-Varistores o resistencias VDR. En ellas la resistencia es funcin de la tensin.-Fotoresistencias o resistencias LDR. En estas ltimas la resistencia es funcin de la luz.

TERMISTORES En estas resistencias, cuyo valor ohmico cambia con la temperatura, adems de las caractersticas tpicas en resistencias lineales fijas como valor nominal, potencia nominal, tolerancia, etc., que son similares para los termistores, hemos de destacar otras:Resistencia nominal: en estos componentes este parmetro se define para una temperatura ambiente de 25C:Autocalentamiento: este fenmeno produce cambios en el valor de la resistencia al pasar una corriente elctrica a su travs. Hemos de tener en cuenta que tambin se puede producir por una variacin en la temperatura ambiente.Factor de disipacin trmica: es la potencia necesaria para elevar su temperatura en 1C. Dentro de los termistores podemos destacar dos grupos: NTC y PTC.RESISTENCIAS NTCEsta resistencia se caracteriza por su disminucin del valor resistivo a medida que aumenta la temperatura, por tanto presenta un coeficiente de temperatura negativo.Entre sus caractersticas se pueden destacar: resistencia nominal de 10 ohmios a 2M, potencias entre 1 microvatio y 35W, coeficiente de temperatura de -1 a -10% por C; y entre sus aplicaciones: regulacin, compensacin y medidas de temperaturas, estabilizacin de tensin, alarmas, etc.RESISTENCIAS PTCEstas, s diferencia de las anteriores, tiene un coeficiente de temperatura positivo, de forma que su resistencia aumentar como consecuencia del aumento de la temperatura (aunque esto slo se da en un margen de temperaturas).

VARISTORESEstos dispositivos (tambin llamados VDR) experimentan una disminucin en su valor de resistencia a medida que aumenta la tensin aplicada en sus extremos. A diferencia de lo que ocurre con las NTC y PTC la variacin se produce de una forma instantnea.Las aplicaciones ms importantes de este componente se encuentran en: proteccin contra sobre tensiones, regulacin de tensin y supresin de transitorios.FOTORESISTENCIASEstas resistencias, tambin conocidas como LDR, se caracteriza por su disminucin de resistencia a medida que aumenta la luz que incide sobre ellas.Las principales aplicaciones de estos componentes: controles de iluminacin, control de circuitos con rels, en alarmas, etc..IDENTIFICACIN DE RESISTENCIASEn primer lugar habra que determinar el grupo al que pertenecen, es decir, si son lineales fijas, variables, o no lineales, y el tipo concreto al que pertenecen dentro de cada grupo.Posteriormente determinaramos el valor nominal de la resistencia y su tolerancia. Estos valores son indicados en el cuerpo de la resistencia mediante el cdigo de colores, o, el cdigo de marcas.El valor de potencia nominal solamente suele ir indicado en algunos tipos de resistencias bobinadas y variables. Para su determinacin tendramos que fijarnos en el tamao del componente.Para determinar otros parmetros como pueden ser el coeficiente de temperatura, ruido, tensin mxima aplicable, etc., tenemos que recurrir a las hojas de caractersticas que nos suministra el fabricante. Para tener una orientacin, solamente a ttulo informativo y aproximado, podemos consultar la siguiente tabla en la que se muestran valores tpicos de las caractersticas tcnicas para distintos tipos de resistencias lineales fijas .PREGUNTAS DE CONTROLQu acciones se deben de tomar en cuenta antes de efectuar una medicin de tensin, corriente o resistencia elctrica? Asegrese de las condiciones del equipo, siempre que se trabaje en equipo elctrico este debe estar apagado y desconectado. Nunca trabaje en una mesa atestada de herramienta desorganizada. Desarrolle hbitos de procedimientos sistemticos y organizados de trabajo. Nunca hable con nadie mientras trabaja con un equipo peligroso. Trabaje con una mano atrs o en el bolsillo. Los condensadores pueden almacenar emerga, an despus de estar desconectados pueden producir una descarga elctrica. Tenga cuidado. No introduzca destornilladores en salidas elctricas de tomacorrientes. Siempre asle con cinta o cubiertas aislantes cables o alambres, despus de realizar un empalme y antes de conectar un equipo o circuito. En caso de un choque elctrico desconecte la fuente de energa por medio del interruptor. Siempre utilice proteccin de cortocircuito y disponga de un medio de desconexin. Las partes metlicas de los equipos que pueden estar en contacto accidental con conductores activos deben estar conectadas a tierra. No conecte equipos sin antes pedir autorizacin del instructor.En qu tipo de resistores no se puede aplicar el cdigo de colores?El cdigo de colores no es aplicable solo para aquellas resistencias de tipo SMD las cuales se encuentran en microcircuitos tales como celulares.Qu es el voltaje eficaz?Es la media cuadrtica de los valores instantneos correspondientes a un ciclo.

12