unidad i ene jun 2010 modificado
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UNIDAD 1
GENERALIDADES EN LAS MEDICIONES
1.1. SISTEMAS DE UNIDADES Y PATRONES Y
CALIBRACION.
1.2. CONCEPTO DE MEDIDA
1.3. PRECISION,EXACTITUD Y SENSIBILIDAD
1.4. ERRORES EN LAS MEDICIONES Y SU REDUCION
1.5. TIPOS DE CORRIENTES ELECTRICA
1.6. FORMAS DE ONDA
1.7. FRECUENCIA, PERIODO Y AMPLITU
1.8. VALOR PROMEDIO Y VALOR EFICAS DE SEÑALES
PERIODICAS
1.9. NORMAS DE SEGURIDAD ENLA MEDICION DE
SEÑALES ELECTRICAS
1.1.-SISTEMAS DE UNIDADES Y PATRONES Y CALIBRACION.
En 1790 los científicos decidieron que un sistema universal de pesos y medidas no debería depender de patrones hechos por el hombre, si no basarse en medidas permanentes suministradas por la misma naturaleza.
Se escogió como unidad de longitud “el metro”, definido como la 10 millonésima parte de la distancia desde el polo al ecuador a lo largo del meridiano que pasa a través de PARÍS.
El sistema “GIORGI” adoptado por muchos países en 1935 conocido como el sistema MKSA de unidades se selecciona el Amperio como la cuarta unidad básica, Unidad que nos sirve para medir la corriente eléctrica (I)
Magnitud física Unidad Símbolo Longitud (l) metro m Masa (m) kilogramo kg Tiempo (t) segundo s Intensidad de corriente eléctrica (I) amperio A SISTEMA GIORGI (MKSA) Año 1935
Múltiplos y Submúltiplos Decimales
Factor Prefijo Símbolo / Factor Prefijo Símbolo
1018
exa E \ 10−1
deci d
1015
peta P / 10−2
centi c
1012
tera T \ 10−3
mili m
109 giga G / 10
−6 micro m
106 mega M \ 10
−9 nano n
103 Kilo K / 10
−13 pico p
102 hecto h \ 10
−15 femto f
101 deca d / 10
−18 atto. a
Patrones
Un patrón de medición es una representación física de una medición. Una unidad se realiza con
referencia a un patrón físico arbitrario o un fenómeno natural que incluyen constantes físicas y
atómicas.
- todas las secuencia se fundan en las medidas
- las mediciones más elementales tienen que ver con:
1) tiempo
2) espacio
3) masa
- el tiempo se mide de acuerdo a la rotación de la tierra; periodos alternativos de luz y
sombra , día y noche -360°-
- a alguien influyente se le ocurrió dividirlos en docenas , alas que llamamos horas -360°
÷ 24 hrs = 15° / hora
- (5) docenas de minuto hacen una hora
- (5) de segundo hacen un minuto
- la unidad de tiempo es pues el sentido y todo el mundo está de acuerdo a eso.
- es casi lo único que se había puesto de acuerdo.
- la unidad más difundida de espacio es la yarda. se dice que cierto rey ingles
amiguísimo la medio con su brazo.
- una yarda se divide en tres pies
- cada pie se divide en una docena de pulgadas
- cada pulgada se divide en una docena de líneas aunque en el mando de la industria el
más usual dividirla en fracción un 1/16” 1/32” 1/64” 1 /128” .
- una yarda equivale a 914mm
- se usa en Inglaterra y sus satélites y E.E.U.U y sus satélites
- lo cierto que son cierto complicadas , ocasionan mucho trabajo inútil y se encargan de
desaparecer algún día
- empeoran su superficie o volúmenes o masa
- cada región de cada país no ANGLOFILO tenía sus propios sistemas de peso y
medidas. el de México se basaba en el marco de una pared de España; vara, legua,
tabla, farrea, medida, litro, peseta, cuartilla, mol mara vela, mano.
- en 1790 la asamblea constituyente de la revolución francesa encargo a un tal mechan y
aun tal lamber que organizaron un sistema mejor que el que se usaba en ese entonces
- ellos decidieron calcular el meridiano terrestre y dividirlo en pequeñas partes. así
encontraron por métodos astronómicos la distancia exacta entre Dunquerque y
Barcelona (1792 y 1799) y la entra pelarza para el medio circulo terrestre
- llamaron metro a la vigésima – millonésima parte del mismo y a partir de este derivaron
todas las demás unidades de medición (excepto la del tiempo aunque modificaron el
año a solo 4 meses )
- además , introdujeron en una novedad : a todo le dieron decima en vez de doceava por
eso se llama sistema métrico decimal
- el metro se definía como “ la longitud a 0°c de una barra de platino – iridio que se
consideraba en sobres , Francia le dio a conocer al mundo durante una conferencia
internacional en parís en 1889.
- Hoy se usa otra definición que se basa en la Long. De cada del kriptón “8lo”
- A la conferencia de parís asistieron todos los países cercanos y los que se portaron
mal fueron los más fuertes Inglaterra y E.U al querer imponer su porquería de sistema
- La mayoría entre ellos México aceptaron y adoptaron en sistema métrico decimal con
gran ventaja
- Solo hasta 1960 los gringos aceptaron ponerlo poco a poco en práctica pero apenas
empezaron y ya pasaron casi 40 años
- Así se a llegado a medir con todas las cosas algunos en formas directas. La mayoría
en forma indirecta porque eran los más fáciles. unas pocas en forma tan ingeniosa que
nos dejan los ojos cuadrados.
- Por ejemplo: la temperatura; con un termómetro que mida la deformación de algo . la
unidad es el grado centigramo o grado Fahrenheit la presión atmosférica: con
barómetro ; deformación de un volumen
- Peso de un barco .- volumen desplazado en el océano
- Volumen de la madera .- pies cúbicos
- Luz .- exposímetro ; voltaje generado de una celda foto eléctrica
- Quedan algunas cosas que no a sido posible medir con exactitud , porque no hay
unidad o por qué no son palpables ; ejemplo :
a) Flojera
b) Sueño
c) Enojo
d) Oído
e) Valor
f) Belleza
g) Felicidad
h) Amor
i) Maldad
- A nosotros nos interesa medir las características de la electricidad
- Esta es una forma de energía pura que se a vuelto indespreciable para nuestra forma
de vida
- En estas clases veremos desde los sistemas más antiguos hasta los más avanzados
incluyendo los digitales, miniaturizados y computarizados.
CALIBRACION
- Todos los instrumentos de medición del tipo que sean salen de fabrica calibrados a
condiciones estándar :
- A) 20°c
- B)50% humedad
- C)condiciones de operación optimas
- Los que son de buena clase son desechables se descomponen y los tiran a la basura
- Los de buena clase pueden desarmarse para recibir mantenimiento
- Como parte de su diseño contaron con algunos puntos de ajuste que generalmente
son tornillos que regulan:
1. Es la tención de los resortes
2. La posición de la aguja respecto al cero
3. El juego los pivotes y las joya
Al salir de la fabrica cada uno de esos “puntos a sido pintado se le aplica una gota de pintura que
al apretarse impide que el tornillo cambie de presión (también les indica si ya metieron mano antes
de perder la garantía)
- Al paso del tiempo con el uso normal el aparato sufrirá desgastes que se encararan el
fabricante por lo que deberán re calibrarse.
- Lo mismo ocurre cuando es sometido a mal uso o a sobre cargas.
- Entonces se entrega al instrumentista que los llevara a su laboratorio qué ocupa en la
fábrica , esta a condición estándar y cuenta con instrumento patrón
- Hay de acuerdo a un protocolo de pruebas muy estudiada es probado el aparato que
fue lavado y fabricado
- Si es necesario se ajusta y lo calibra hasta dejarlo como nuevo marcando los tornillos
pintados tanto en si sea necesario.
- Tanto los iníciales ajustes calibrados y las lecturas fichadas acreditan en un reporte o
historial que es archivada para llevar una estadística a cada aparato
- Ejemplos :
1.2 .- CONCEPTO DE MEDIDA
Medir consiste en obtener la magnitud (valor numérico) de algún objeto físico, mediante su comparación con otro de la misma naturaleza que tomamos como patrón.
Esta comparación con un patrón, que constituye el acto de medir, está sujeta a una incertidumbre, que puede tener diversos orígenes. Nunca lograremos obtener el verdadero valor de la magnitud, siempre vamos a obtener un valor aproximado de la misma y necesitamos pues indicar lo buena que es esta aproximación. Por ello junto con el valor de la magnitud medida se debe adjuntar una estimación de la incertidumbre o error al objeto de saber cuan fiable son los resultados que obtenemos.
Ejemplo 1: Medir la longitud de una hoja de papel con una regla. El error proviene de la escala: puede estar mal graduada, la longitud de la hoja puede quedar entre dos marcas, etc….
Ejemplo 2: Supongamos que alguien nos pregunte qué hora es. Disponemos de un reloj con minutero, pero no con segundero. Por lo tanto cuanto tratemos de estimar el tiempo estaremos cometiendo un error del orden de los minutos.
Ejemplo 3: Hemos determinado el valor de la aceleración de la gravedad, en nuestro laboratorio, la medida ha resultado ser:
g = ( 9.70 0.15) m/s2
Indicamos el error que hemos cometido en nuestra medida, 0.15. ¿Por qué? Pues porque al realizar una medida la vamos a utilizar para comprobar una cierta teoría, para compararla con medidas previas de esa misma magnitud, para ayudar en la predicción de resultados en otro experimento diferente, etc. Por lo tanto el valor del error es crucial para poder interpretar el resultado.
- Es ingeniable la utilidad del don de la palabra. nos permite conocer todo lo que otra
persona nos quiere enseñar de sí misma
- Nos permite describir lo que vemos, sentimos, pasamos.
- Pero no está distribuido uniforme mente entre el quiero humano .por ello es posible crear
errores grabes de la apreciación , pues es la transmisión de nuestras ideas de una a otra
persona habrá transmisión reservados o exagerados
- Esto mejora increíblemente cuando eso que queremos trasmitir lo comparamos con algo
similar
- Y se logra estableciendo definitivamente cuando es posible que ese “algo” lo expresemos
con números porque entonces queda firme
- Aplicado esto a la electricidad rinde provecho y resulta de gran utilidad
- Para medio la usaremos de dos métodos :
- A) por comparación – así de calibrar los instrumentos de uso diario
- B) por medios de instrumentos de medición
- La palabra instrumento se aplica a los aparatos que reaccionan al conectarlos a la
electricidad y que están provistos de elementos indicadores de los cuales se toman las
lecturas
- La palabra GRAFICADOR se aplica a los aparatos que al mismo tiempo que midan dejan
constancia de los valores instantáneas en un registro permanente.
- ELECTROMETRIA.- parte del estudio que la electricidad que se encarga de la medición
de las magnitudes eléctricas usadas en el estudio e investigación de los fenómenos
eléctricos en la distancia eléctrica del diseño de equipo.
Ejemplos:
1.3.- PRECISION, EXACTITUD Y SENSIBILIDAD
Las mediciones cualesquiera que estas sean generalmente involucran la utilización de un instrumento como un medio físico para determinar una cantidad de algún parámetro o de alguna variable.
Un instrumento de medición se puede definir como un aparato o dispositivo para determinar el valor o magnitud de una cantidad. Desconocida. Un instrumento puede ser analógico (indicador de aguja) puede ser del tipo digital o del tipo graficador (osciloscopio).
Las mediciones emplean a menudo una serie de términos o conceptos los cuales a continuación se definen:
EXACTITUD: Es la cercanía con la cual la lectura de un instrumento se aproxima al valor verdadero del parámetro medido. Se refiere al grado acercamiento, aproximación o conformidad al valor verdadero de la cantidad bajo medición.
PRECISIÓN: Es una medida de la repetitividad de las mediciones, es decir, dado un valor fijo de algún parámetro, la precisión es una medida del grado con el cual las mediciones sucesivas difieren una de la otra. Se refiere al grado de concordancia dentro de un grupo de mediciones.
Ejemplo de exactitud y precisión;
Referencia: Resistencia 100 Ω
En el Medidor 1(M1) Tomamos estas lecturas (97Ω, 97Ω, 97Ω, 96Ω, 97Ω)
En el Medidor 2 (M2) Tomamos estas lecturas (99Ω, 99Ω, 98Ω, 99Ω, 99Ω)
Conclusión: tanto M1 como M2 tienen la misma precisión puesto que M1 repite 4 veces el valor 97Ω, mientras que M2 repitió también 4 veces el valor 99Ω.
Pero es más exacto el M2 porque se aproxima más al valor de nuestra referencia.
RESOLUCIÓN: Es el cambio más pequeño en el valor medio para el cual el instrumento responderá.
ERROR: Es la desviación del valor verdadero al valor medido, es decir, que tanto se separa el valor leído del valor real.
- Son conceptos que frecuentemente se confunden, se usan como si tuviera el mismo
significado.
- En nuestras ideas tendremos que reconocer que son conceptos diferentes entre si y
usados correctamente
- Para su explicación déjenme mostrarle un ejemplo sencillo :
- A) algunos de los que hacen el servicio militar les toca ser entrenados en el caso de
armas de fuego a los demás nada ms los hacen echar los sopes marchando.
- En esta zona tradicionalmente los entrenan en el caso de camuflan: pesado fusil
(reglamentario hasta hace algunos años)en otros campos militares los compañeros
con ametralladora o con bazucas o en los tanques de guerra o en la artillería pesada y
los motores . en otro y a un buen numero los dejan disparar una sola vez de hay en
adelante marearla, cocinan , teclean la computadora o atienden el aparato de radio
- Solo unos pocos siguen yendo a tirar balazos. son los que mostraron aptitud para
hacer Mark –man al hacer un buen papel el primer día
- Los que son verdaderamente buenos son muy basificados y no solo por el ejercito
también por los políticos y los mafiosos como guardaespaldas
- En el ejercito les suelen ofrecer un asenso óptico a cada sargento haciéndola de
chofer del general o de su ordenanza
- Lo quieren siempre cerca por lo que pase y lo siguen entrenando hasta convertirlos en
rambos
- Sucede que la buena puntería se trae de nacimiento y mejora conforme a la practica la
decisión carácter buena condición física etc. se adquieren con el entrenamiento
- Como seleccionaron rápido a los buenos prospectos
- Les dan una carga; varias balas para el rifle y los hacen que disparen todos ellos
desde la misma distancia al mismo tiempo de blanco en la posición más cómoda
posible
- O sea que se las ponen fisiles pero no ve si acertó o no por el color del papel
- Lo normal sería que todos dieran en el blanco pero lo que ocasiona es que alguien ni
siquiera da en la cartulina
- El blanco (de blank ) es un juego de círculos concéntricos llamado diana observaremos
el método de calificar que utilizan
-
En la página siguiente mostraremos el método de calificar:
- Marcas
-las marcas algunas por ningún lado. El soldado no sirve por lo desacertado
-el reporte dirá que no tiene ni exactitud ni precisión
-ya no lo invitaran a desperdiciar las balas
-todas las mascaras han dado en el blanco por lo que se dice que HAY exactitud
-Pero solo unas cuantas dieron en el centro del blanco y las demás están desparramadas por todo el blanco por lo que se dice que no hay precisión
-es el común de los soldados mejoraran con la práctica.
-ninguna marca en el blanco: No hay exactitud
-todas las marcas juntas hay precisión -se infiere que el rifle esta mal alineado y que hay que hacerle otra prueba al soldado (muestra potencial)
En cuanto a electricida
- posibilidad de tener resultados verídicos de lo medido o por lo menos cercanos o
Aproximados al valor verdadero de lo medido
- PRECISION es la posibilidad de obtener el mismo resultado todas las veces que se
repita el mismo experimento. Es la medida de la repetitividad de las lecturas
- En el caso de que alguno de los documentos faltara se obtendrá resultado poco
confiables
- Entre los electricistas , la exactitud de expresar en % de error .
- Los instrumentos de medición concuerdan de buena clase indican la exactitud en la
caratula
- La precisión no se indica en el instrumento porqué no depende de este si no de otros
factores
- Para presenciar la exactitud se debe usar el sentido común :
- Separar el instrumento de otros y de sus conductores por lo menos de 15 a 20 cm
- No utilizarlos sobre superficies de fierro o acero
- No exponerlo a cambios bruscos de temperatura
- No someterlo a temperaturas extremas
- Para preservar la precisión se debe de calibrar el instrumento periódicamente
- Para ello se utiliza otro instrumento llamado patrón contra el cual se complejas los de
uso diario
-todas las marcas en el blanco :hay exactitud
-todas las marcas juntitas: hay precisión
-es un mark-man y tiene el boleto para volver otra vez
- De cada aparato se lleve una historia estadística en el que se aplican las
observaciones pertinentes y las fechas (también se le llaman reposición
SENSIBILIDAD
SENSIBILIDAD: Es la respuesta del instrumento al cambio de la entrada o parámetro medido. Es decir, se determina por la intensidad de I necesaria para producir una desviación completa de la aguja indicadora a través de la escala.
-Los instrumentos de uso común entre los electricistas pueden ser
a) Analógicos- tienen una aguja indicadora/caratula
b) digitales- tienen una pantalla el desplaye numérico.
-Respecto los analógicos:
Sensibilidad es la relación entre los desplazamientos de la aguja el calor de la magnitud
medida.
- Se reconocen varias posibilidades:
a) Sensibilidad de corriente:
SI= Donde: d –de flexión en decisiones de la escala
1-corriente en m A
b) Sensibilidad de voltaje:
Sv=
Donde: v aplicando en m v atreves del resistor crítico de amortiguamiento
c) Sensibilidad de MEG-OHMS:
De movimiento no nos interesa
d) Sensibilidad balística :
Explicar porque debe haber R1 en paralelo con el galvanómetro.
Ejemplo:
IG RG
1.5v galvanómetro
R2=2.5 Ω R1=1Ω
R3
-expresar brevemente que es galvanómetro, resistor, reóstato(o potenciómetro) etc.
-si R3=450 Ω de flexión=30 divisiones
-si R3=950 Ω de reflexión=15 divisiones
-calcular la resistencia interna del galvanómetro RG
-calcular la sensibilidad de corriente del galvanómetro
- Se puede deducir por regla de tres- que la fracción IG de la corriente IT es:
IG= Formula inventada//
-si llamamos IG1 a la corriente que pasa por el galvanómetro cuando R3=450Ω
Y llamamos IG2 a la corriente que pasa por el galvanómetro cuando R3=950Ω
Podríamos razonar por las de flexiones que producen que la IG2 vale son la mitad de IG1:
IG2= IG1=
-sustituyendo valores en la ecuación de IG:
= 2
=
-volteándolos por la ley de la tortilla:
451+RG= +
RG- = -451
=475.5-451
RG=2(24.5) RG=49Ω falta calcular la sensibilidad
-Para asignar un circuito dibújenlo así :
I1 R1
IT
R3 RG
IG
R2
-Para calcular la RT debemos simplificar la rama superior del paralelo formado por R3, RG y R1
-como es una serie queda: REG=R3+RG
-Y el paralelo con R1: = +
-Y después también:
-volteando la tortilla:
REG1=
-no queda una serie en R2 ya sea que R3=450 o 950Ω sale lo mismo:
RT=R2+
RT=2.5+
RT=2.5+
RT=3.499Ω
- Aplicando la ley de OHM
IT=
IT=
IT=0.429 amp.
- Ahora bien, cuando R3=450Ω:
IG= IT
IG=
IG=900 mA
-La sensibilidad de corriente es:
R3 RG
REG
R1
REG1
R2
SI=
SI= SI= 0.0333 div/mA
Ejemplos:
1.4.- ERRORES EN LAS MEDICIONES Y SU REDUCCION
Los errores están presentes en todos los experimentos. Ellos son inherentes en el ejercicio de la medición misma. Puesto que no es posible obtener una aproximación perfecta, la descripción de cada medidor debe tratar de evaluar las magnitudes y fuentes de sus errores. Desde este punto de vista una advertencia de los errores y su clasificación en grupos generales, es un 1er. Paso hacia la reducción de ellos.
ERRORES EN LAS MEDICIONES
ERRORES HUMANOS:
Ejemplos:
1. Mal lectura del instrumento.
2. Cálculos errados.
3. Mal ajuste del 0.
4. Mala selección de escala.
5. Efectos de carga despreciados.
6. Mala selección de equipos.
NO es posible estimar su valor matemático.
METODOS DE ELIMINACION O REDUCCIÓN
Re checar los cálculos.
Advertir las limitaciones de los instrumentos.
Utilizar 2 o más observadores.
Tomar al menos 3 lecturas.
ERRORES DE SISTEMAS y ERRORES DEL EQUIPO
Ejemplos:
1. Fricción de los rodamientos.
2. componentes no lineales.
3. error de calibración.
4. equipo dañado.
Como estimarlos:
Comparar con patrones mas aproximados.
Determine si el error es constante o proporcional.
METODOS DE ELIMINACION O REDUCCIÓN
Cuidadosa calibración.
Revisión periódica del equipo.
Utilizar 2 o más métodos para medir un parámetro.
ERRORES AMBIENTALES
Ejemplos:
1. Cambios de Temperatura.
2. humedad.
3. campos magnéticos y eléctricos externos.
Como estimarlos:
Cuidadoso record de los cambios de las variables.
Cálculos de los cambios esperados.
METODOS DE ELIMINACION O REDUCCIÓN
Sellar herméticamente los equipos.
Mantener constante la temperatura y la humedad con acondicionadores de aire.
Blindar el equipo contra campos magnéticos y eléctricos.
ERRORES AL AZAR:
Ejemplos:
1. Eventos desconocidos que causan variaciones pequeñas en las mediciones a menudo inexplicables y al azar.
Como estimarlos:
Tomar muchas lecturas y aplicar análisis estadísticos.
METODOS DE ELIMINACION O REDUCCIÓN
Diseño cuidadoso del equipo.
Uso de la evaluación estadística.
Si una medición o algún experimento están bien diseñados y se realiza cuidadosamente los
errores. Se pueden reducir hasta un nivel donde sus efectos son menores que algunos máximos
aceptables
-Ninguna medición alcanza la perfección pero se considera importante hallar el cuan exactos o
inexactos son las lecturas.
-Se llama error a la diferencia entre lectura y valor verdadero de lo medido.
-Los errores se clasifican en
a ) Brutos
b) sistemáticos
c) al azar
- Errores brutos
-También se les llama errores Humanos son debidos a una mala lectura o a una mala
interpretación de ella.
-Los principales aspectos: los PRINCIPIANTES que leen mal que conectan inadecuadamente el
instrumento. Y error de paralaje
-Lo primero se media poniendo individuos expertos.
-Lo segundo también
Errores sistemáticos
-pueden ser: a) instrumentales b) ambientales
a) instrumentales
Estos errores se producen aunque el individuo sea un experto equivale al caso del soldado que
pone todas las marcas amontonadas pero fuera del blanco.
-Es decir que son inherentes al aparato que padece alguna falla como por ejemplo un resorte con
las espiras encimadas por un golpe o por una deformación del mismo por una sobre carga o
conexión invertida o por fricción excesiva en los pivotes.
-La mayoría de las veces del daño se detecta de inmediato
Dicho (el agua no regresa al cerro)
-El remedio (después de contactar al individuo que lo des calibro) es racalibrar el instrumento
comparando sus figuras con las del llamado PATRON.
-La fricción en los pivotes producen un error instrumental DINAMICO que indica que la aguja siga
los cambios de lo medido con la debida rapidez.
-El remedio para el aparato, fabricado y ajustar el juego en los pivotes.
b) Ambientales:
-Se deben a la influencia de las ediciones extremas alrededor del instrumento:
a) Temperatura - afecta al lubricante y a los resortes
b) % humedad - afecta la ecuación superficial fatales
c) presión barométrica – ídem.
d) presión de campos- electrostáticas
e)presión de campos magnéticos
-Se corrigen sellando herméticamente los instrumentos o poniendo a la amplificadora de aire.
También añadiendo una pantalla magnética.
Ejemplos:
1.5- TIPOS DE CORRIENTES ELECTRICAS
-La electricidad se produce al haber desequilibrio entre las partículas básicas de la materia, que
den electrones y protones.
-no tiene formas discernibles, no se puede pesar, normalmente no se ve ni chirrea ni se oye. No se
encoje ni se estira . No se siente fría ni caliente. Se huele y dicen que sabe salada.
-la electricidad es intangible.
-cuando hay desequilibrio entre protones y electrones el día que hay carga eléctrica.
-la electricidad debe su nombre a una resina vegetal llamada ambar, que en griego se escribe
electrón. Esa resina, cuando se frota, se carga negativamente y una tiene crucecita visible dado en
la observación.
-a esa forma de electricidad se le llama estática para diferenciarla de la otra forma, la DINAMICA,
que es la que circula por dentro de los conductores.
-a nosotros nos interesa más la dinámica. Se produce en dos diferentes tipos, cuyas características
son sorprendentes y faciales de identificar:
1-corriente continua se produce al almacenar en baterías
2-corriente alterna la que posen los rayos
-se producen por medios químicos o en maquinas especiales llamadas generadores en grandes
cantidades porque se les ha encontrado un sin número de generaciones que han impulsado el
progreso de la humanidad las mas locas imaginaciones de nuestro abuelos.
Calibración de los Medidores
En general los medidores de CD se calibran comparando su lectura con otros medidores similares de mayor exactitud.
CALIBRACIÓN DE AMPERÍMETROS DE CD
Los amperímetros se pueden calibrar de 2 formas:
1. Utilizando un circuito de prueba el cual incluye una fuente de voltaje de precisión, 1 reóstato (resistencia variable), amperímetro de alta exactitud como medidor patrón y el amperímetro a calibrar.
La máxima corriente (I) del circuito debe ser un 10% mayor que la máxima deflexión del medidor bajo a prueba.
2. El valor de la I a través del amperímetro a calibrar, se determina por medio de la diferencia de potencial medida en una resistencia estándar y calculando después la corriente mediante la ley de ohm (V=IR).
CALIBRACIÓN DE VOLTÍMETROS DE CD
Un método simple de calibración de un voltímetro de CD es aquel que utiliza una fuente regulada de CD, reóstato y una resistencia estándar a través de la cual se conecta el voltímetro bajo prueba y un voltímetro de alta exactitud.
Se coloca un Reóstato en el circuito para controlar la I y por consiguiente la caída de voltaje a través de la resistencia “R” de tal manera que se puedan registrar varios puntos en la escala del voltímetro.
El ohmetro se considera generalmente que es un instrumento de exactitud moderada y baja precisión. Una calibración sencilla. Se puede realizar midiendo una resistencia estándar de alta precisión y compararla con la lectura del óhmetro. Haciendo esto para varios puntos de la escala del instrumento y para varios rangos, permite conocer la operación correcta del aparato y obtener de él, lecturas confiables.
ELECTRÓNICA.
En un alambre de cobre o cualquier otro elemento conductor las únicas cargas que circulan a través de el son los electrones libres, bajo la influencia de una batería o una FEM, estos fluyen de la Terminal negativa a través del alambre conductor alguna resistencia o cualquier otro elemento hacia la Terminal positiva cerrando el circuito. Esto es exactamente opuesto a la corriente convencional, lo que crea un dilema.
Investigadores y técnicos están ahora de acuerdo en que las cargas fluyen del negativo hacia el positivo, pero no todos descartan el concepto de flujo o corriente convencional.
.
Tipos de Corriente
Si observamos la amplitud de la I en diferentes tiempos, después del REGIMEN TRANSITORIO (µs), vemos que este es constante, entonces decimos que se trata de una CORRIENTE CONTINUA.
Si observamos la amplitud de la corriente a través del tiempo, notamos que ésta varía, además de alcanzar un máximo (+), pasar por cero y posteriormente un máximo (-), entonces se dice que es una CORRIENTE ALTERNA en este caso sinodal.
De acuerdo con su forma gráfica, la corriente alterna puede ser:
Rectangular o pulsante
Triangular
Diente de sierra
Sinusoidal o sinodal
(A) Onda rectangular o pulsante. (B) Onda triangular. © Onda diente de sierra. (D) Onda sinusoidal o sinodal.
6. Onda Sinodal, Frecuencia Y Fase
Vm= Es la amplitud de la onda sinodal y representa el valor medio de la función seno.
f = Es la frecuencia de la onda sinodal y se define como en # de ciclos que se representa en un segundo. Su unidad es el HZ (Hz) o C.P.S. (ciclos por segundo). f = 1/ t
t= Es el periodo de la función sinodal y se define como el tiempo en que tarda en completarse un ciclo está dado en segundos.
Un ciclo de una forma de onda abarca 2π radianes (360°). o sea si 2 π se multiplica por la frecuencia f se obtiene la frecuencia angular ω de la onda seno.
ω= 2π* f = 2π (1/ t ) ; rad/seg
Ejemplos:
1.6- FORMAS DE ONDA
La forma de onda es la forma de una señal en el dominio de tiempo como se ve en la pantalla de
un osciloscopio. Es una representación visual o gráfica del valor instantáneo de la señal, trazado contra el tiempo. La inspección de la forma de onda puede a veces proporcionar información acerca de de la señal que el espectro de la señal no enseña. Por ejemplo un pico agudo o un impulso y una señal continua que varía de manera aleatoria pueden tener espectros que parecen iguales, aunque sus formas de ondas son completamente diferentes. En la vibración de máquinas, los picos por lo general son causados por impactos mecánicos, y el ruido aleatorio puede ser causado por la degradación de rodamientos en un estado avanzado.
-Supongamos que tenemos a nuestra disposición un aparato de tipo usa para estudiar el corazón
humano (electro cardiograma) que lo hacen funcionar con señales eléctricas que pueden variar al
paso del tiempo, por lo que trazaría distintas formas de curvas en el papel de registro:
-si lo conectamos a la batería trazaría una line recta
v
-si intercambiamos un interruptor en el circuito y lo hacemos serrar y abrir alternadamente,
tenemos una honda cuadrada.
v
-si intercambiamos un condensador y lo ponemos a cargar y luego en corto circuito tendremos la
honda de rampa o de diente de sierra.
v
-si en vez de poner el capacitor en corto circuito lo hacemos descargar atreves de una pequeña
resistencia tendremos la de rampa:
v
T
T
T
T
-si dejamos pasar un instante entre el siclo de carga- descarga tenemos la onda trapezoidal.
v
-si ponemos un conductor a girar RPM dentro de un campo magnético constante debido al
fenómeno de inducción se genera una señal alternante pero con variaciones mas suaves que las
anteriores la onda sinodal.
v
-los electricistas qué manejan todas esta formas de honda principal mente las ilustradas en primero
y último lugares.
1.7-FRECUENCI PERIODO Y AMPLITUD
Amplitud
Tiempo -HAGAMOS REFERENCIA ALA FIGURA
Longitud
-este es un ejemplo llamado movimiento armónico simple que por lo tanto se mide por la ley de
HOOKE: f=-kx y se estudia en mecánica.
-a nosotros nos interesa solo las definiciones de las principales características.
-frecuencia: (f) es el numero de oscilaciones completas que un sistema efectúa en la unidad del
tiempo .
-periodo.:(t) es el tiempo invertido en una oscilación completa. Nosotros le llamamos mejor SICLO.
-AMPLITUD: es el máximo valor alcanzado por la onda medio deshace el eje horizontal.
-longitud de onda : (l) es el producto de la velocidad de desplazamiento de la onda en cuestión, por
el tiempo en que completa un siclo.
T
T
-A NOSOTROS NOS INTERESAN algunas ondas solamente las ondas electromagnéticas y de
ellas no todas
-existen muchas otras ondas: sísmicas- acústicas- elásticas (vibratorias)- hidráulicas (olas)-
luminosas-radio adictivas- térmicas- de presión- de etc.
Frecuencia, periodo y amplitud
Forma de onda:
Es la trayectoria trazada por una cantidad como la fuerza electromotriz dibujada en función de una variable.
Valor instantáneo:
Es la magnitud de una forma de onda en cualquier instante del tiempo; se denota por medio de minúsculas (e1, e2)
Amplitud o valor pico:
es el valor máximo de una forma de onda; se indica con las letras mayúsculas (em).
Forma de onda periódica:
es una forma de onda que se repite continuamente después del mismo intervalo.
Periodo (t):
es el intervalo entre repeticiones sucesivas de una forma de onda periódica.
Ciclo:
es la porción de una forma de onda contenida en un periodo.
Frecuencia (f):
es el numero de ciclos que se producen por un segundo. la unidad para la frecuencia es el Hz
Înter%1 Hz = 1 ciclo/seg
la frecuencia es inversamente proporcional al periodo y se relacionan con la siguiente ecuación:
ínter% f = 1/t
f(frecuencia) se mide en Hz y t(periodo) en seg.
Ejemplos:
1.8-VALOR PROMEDIO Y VALOR EFICAZ DE SEÑALES PERIODICAS:
-observando la figura anterior nos damos cuenta de que hay valores positivos tanto como
negativos.
-esto significa que si ponemos a circular una corriente con ese voltaje alterno el flujo de los
electrones se invertirá durante la mitad del siclo.
-solo en algunos trabajos esto es contra- indicado como la carga de batería o en la galvanoplastia.
-los motores y otras maquinas se fabrican específicamente para el tipo de corriente (C.C OC.A) a
que se van a conectar , aunque algunos de ellos jalan con una o con otra otros necesitan de las
dos.
-algo así ocurre con los aparatos de medición unos funcionan indistintamente con (C.C. O C.A)
pero otros no
-los que si miden los dos tipos al medir c.a incluyen un error que hay que tener en cuenta que se
debe a la inercia de las partes en movimiento.
-al tratar de conseguirlo-al seguir las conexiones que importe la frecuencia de la aguja tiende a
quedar estacionada sobre un punto de la escala.
-no es el 0 aunque el valor medio de la corriente lo es.
-tampoco es el máximo ni positivo ni el negativo.
-lo que nos indica la ahuja es el valor de lo medido que se obtiene en una función de la potencia
calórica desarrollada por una resistencia que se opone al paso de la corriente
P= R
-puesto que R es constante nos queda por conocer el valor medio de que por ser curadrada es
siempre positiva aunque la onda sea sinodal valor medio=
-todavía nos conviene sacar la raíz cuadrada del valor: Irms=0.707Imax corrientes “efectivas”
Y también Vrms=0.707 Vmax voltaje “efectivo”
-entonces al medir c.a debemos de saber que no estamos obteniendo el valor máximo sino el valor
eficaz que es = a 30% menor
-a veces los medidores son intencional mente des calibrados para que quede el valor correcto,
pero no dan el cero.
-otras veces las mas, añaden el fabricante otra escala es la que trata de compensar la diferencia y
que deberá ser asada solo cuando lea C.A O V.A
-estos medidores son solo eso: remedios bien intencionados pero correctos de base científica.
-si deberás se desea conocer el valor máximo de una onda deberá recurrir a los osciloscopio para
visualizarla y medir a ojo cada valor.
Normas básicas
Las normas básicas dentro del área de Electrónica incluyen las correspondientes a los temas
siguientes:
.-Vocabulario electrotécnico
.-Simbología
.-Ensayos de condiciones ambientales para componentes electrónicos
.-Compatibilidad electromagnética de aparatos electrónicos y electromecánicos.
Aparatos electrónicos
En este grupo se incluyen las normas correspondientes a los requisitos de seguridad y de
desempeño de diversos equipos electrónicos, pudiéndose mencionar los temas específicos
siguientes:
.-Seguridad de equipos electrónicos de audio y video
.-Seguridad del equipamiento para el tratamiento de la información
.-Dispositivos para el control de la velocidad del tránsito vehicular
.-Fibras ópticas
Sistemas electrónicos
.-Dentro de este grupo se encuentra el estudio de las normas correspondientes a un sistema
completo que integra diversos dispositivos y equipos electrónicos con determinados fines. Como
ejemplo de este grupo de normas se tienen las correspondientes a los sistemas de alarma.
Acústica y electroacústica
Dentro de esta especialidad se estudian las normas correspondientes a los temas siguientes:
.-Técnicas de medición de ruidos y vibraciones
.-Dispositivos de protección acústica
.-Técnicas de aislamiento acústico
.-Evaluación de los ruidos molestos en distintos ámbitos
.-Dispositivos de medición