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• Yohnny Daniel MR

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CONSUMO ESPECÍFICO EN INSTRUMENTOS DE MEDICION 1.- OBJETIVO: Analizar en forma experimental el consumo específico de instrumentos digitales versus los analógicos. 2.- MARCO TEORICO: El consumo especifico de un instrumento viene a ser la relación que existe entre la potencia absorbida por los instrumentos y su máxima escala. En un amperímetro el consumo específico viene a ser igual a: Consumo = I2 * R Donde R es la resistencia interna del amperímetro, luego el consumo especifico es:

Esta expresión nos indica que el consumo específico del amperímetro es igual a la tensión que debe aplicarse en sus bornes para que el instrumento nos indique una lectura. En un voltímetro el consumo específico viene a ser igual a: Consumo = V2 / R Donde R es la resistencia interna del voltímetro, luego el consumo especifico es:

Esta expresión nos indica que el consumo específico del voltímetro es igual a la corriente que necesita el instrumento para realizar la medida. 3.- ELEMENTOS A UTILIZAR:   

Un amperímetro analógico de CA (a) Un amperímetro digital de CA (b) Un voltímetro digital (d)

   

Un voltímetro analógico de CA (c) Un reóstato de 44 ohm, 4.4A. Un autotransformador de 230 – 3.2A Conductores de conexión

4.- ACTIVIDADES 

Medir la resistencia interna del amperímetro analógico (a) y digital (b) para todas de sus escalas (Resistencia interna )

Rango Resistencia interna

Analógico Aa1 Aa2 1 3 0.131Ω 0.099 Ω

Digital Ab1 200mA 1.796

Ab2 20mA 7.269



Armar el siguiente circuito (conectar los amperímetro en escala menor 1A)



Obtener en la salida del variac 10V. Realizar la experiencia con los amperímetro a y b respectivamente, uno después del otro. (Desconectar el circuito cuando se haga el cambio de amperímetro y los cambios de escala. Regular el reostato de 44ohms hasta obtener una deflexión casi total en la aguja, anotar el valor de la tensión V, y los valores de las lecturas indicadas en los amperímetros a y b. Completar la siguiente tabla.

 

Rango Lectura Voltaje en el voltímetro 

Aa1

Aa2

Ab1

Ab2

1A 1a 138.4mV

3A 3A 292mV

200mA 196mA 366mV

20mA 1909mA 217mV

Medir la resistencia interna del voltímetro analógico (a) y digital (b) para dos de sus escalas y completar la tabla.

Vc1 Rango 10V Resistencia interna 200.5 KΩ

Vc2 50 V 1.012 MΩ

Vd1 20 V 9.96 MΩ

Vd2 200 V 10 MΩ



Armar el siguiente circuito (el instrumento para medición de corriente deberá ser un miliamperímetro, debido a la baja corriente que se tomara como lectura)



Regular la tensión del autotransformador hasta obtener una deflexión máxima en el voltímetro V. Anotar el valor de la corriente y la tensión registrada en cada caso, para los voltímetros digital y analógico respectivamente. Completar la siguiente tabla.

 

Rango Lectura Corriente en el amperímetro

Vc1 10V 9.9V 49.4uA

Vc2 50V 50V 50.1uA

Vd1 20V 19.8 1.8uA

V2 200V 199.1 19.8uA

5.- CUESTIONARIO. ¿Que se entiende por consumo específico? Explique El consumo especifico de un instrumento viene a ser la relación que existe entre la potencia absorbida por los instrumentos y su máxima escala ya sea un voltímetro ,amperímetro ,etc. ¿Qué relación existe entre el tipo de instrumento y su consumo específico? Al decir el tipo de instrumento, se refiere a la unidad de patrón de medida que tiene, es decir a los diferentes tipos de instrumentos como voltímetro, amperímetro, vatímetro, etc. Estas pueden ser electrodinámicos, electromagnéticos, etc. La cual está desarrollada en la experiencia Nº 1.

En cuanto al consumo específico del instrumento, ésta puede ser diferente dependiendo del tipo de instrumento y su escala. Ésta puede depender de una tensión, corriente ó ambas para que la aguja deflexiones a su máxima escala. ¿Qué sucede con el consumo específico de un instrumento de varias escalas? Explique El consumo específico de un instrumento que tiene varias escalas, el consumo es diferente para cada escala, como se ha visto para el caso del Amperímetro con dos escalas, de lo cual podemos deducir que: a mayor escala el consumo específico es menor y a menor escala el consumo es mayor ¿Que es la resistencia interna de un instrumento? Compare la resistencia interna obtenida de los amperímetros digital y analógico, y los voltímetros digital y analógico. Explique la diferencia. La resistencia interna se refiere a la resistencia propiamente dicha de un determinado instrumento al paso de la corriente eléctrica. Esta resistencia interna es la que ofrece su respectivo bobinado en algunos instrumentos. Comparando las resistencias internas - Amperímetros Analógico y digital. Rango Resistencia interna

Aa1 1A 0.131

Aa2 3A 0.099

Ab1 200mA 1.796

Ab2 20mA 7.269

No hay mucha diferencia entra las resistencias internas de ambos instrumentos por lo mismo que su función es el medir la intensidad de corriente, por la cual no deben de ofrecer mucha resistencia al paso de la corriente. Pero hay una pequeña variación de la resistencia para diferentes escalas de un mismo instrumento, a mayor escala menor es la resistencia interna. -

Voltímetros Analógico y Digital

Rango Resistencia interna

Vc1 10V 200.5 KΩ

Vc2 50 V 1.012 MΩ

Vd1 20 V 9.96 MΩ

Vd2 200 V 10 MΩ

La diferencia que podemos observar claramente entre ambos instrumentos es que mayor resistencia interna tiene el voltímetro digital. En el voltímetro digital podemos observar de que las resistencia interna se mantiene constante para ambas escalas. En el voltímetro analógico la resistencia interna varía dependiendo de la escala que se utilice, a mayor escala mayor resistencia interna. La comparación de ambos instrumentos tanto el amperímetro como el voltímetro es que el valor de la resistencia interna de un voltímetro es mucho mayor a la del amperímetro, las escalas lo indican: - En el amperímetro la resistencia interna se mide en ohmios. - En el voltímetro la resistencia interna se mide en Mohmios. Determine el consumo específico de los instrumentos Aa1, Aa2, Ab1, Ab2, Vc1, Vc2, Vd1, Vd2 compare y explique en forma clara y concisa. El amperímetro analógico tiene una mayor resistencia, que el amperímetro digital, aunque es muy pequeña, de igual manera el voltímetro analógico consume más corriente que el voltímetro digital, aunque esta sea demasiado pequeña. Determine la potencia consumida en los instrumentos utilizados para cada escala. Los resultados para este caso se muestra en la tabla Nº 1 y la tabla Nº 2, la cual se puede apreciar en los resultados. Amperímetro

Voltímetro

Aa1

Aa2

Ab1

Ab2

I (A)

1A

3A

196mA

19.9mA

Ce (v)

138.4mV 292mV 366mV

217mV

Vc1

Vc2

Vd1

Vd2

V(v)

9.9V

50V

19.8V 199.1V

Ce (µA)

49.4uA 50.1uA 1.8uA 19.8uA

Pconsumida = Ce * Máxima escala Pcons 138.4 (VA)

876.0

71.73KVA 4.318KVA Pcons 489.06 (mVA)

2505.0

25.64

3942.18

6.- OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES: 

Observaciones: -

-



Al momento de armar el circuito se tienen que verificar las escalas de los instrumentos. Se tienen que tomar las medidas de las resistencias internas de los instrumentos de medición en las escalas indicadas. Para dicha medición se utilizo el megómetro. Se tuvieron muchas complicaciones al momento de tomar las medidas con el megómetro, lo que se recomienda es tomar la medida primero con un multímetro el cual nos va a dar un valor aproximado de la resistencia interna, luego con dicho valor recién se puede utilizar el megómetro para no demorar mucho. En el primer circuito se tiene que conectar el amperímetro en serie y el voltímetro en paralelo. Antes de comenzar a tomar las lecturas correspondientes se debe de llamar al profesor encargado para su respectivo chequeo. En el segundo circuito se conecta en serie al amperímetro con el voltímetro cerrando el circuito.

Conclusiones: -

-

Los valores de la resistencia interna del amperímetro analógico nos muestra que a una menor escala la resistencia va a ser mayor. Los valores de las caídas de voltaje en el amperímetro digital como en el analógico nos muestra de que a mayor escala mayor voltaje. El valor de la resistencia interna del voltímetro digital se mantiene constante, no cambia al momento de variar la escala. En el voltímetro digital el valor de la resistencia interna aumenta dependiendo de la escala, a mayor escala que se utilice mayor es la resistencia interna. La resistencia interna del voltímetro tanto digital como analógico es muy alta se encuentra en el rango de Mega Ohmios. Por lo que para medir su resistencia interna se tuvo que utilizar un multímetro. En el segundo circuito la corriente que circula por el voltímetro es muy pequeña, por lo mismo que su resistencia interna es muy alta.

7.- BIBLIOGRAFÍA: o http://espanol.answers.yahoo.com/question/index? qid=20070116051958AA1EOjI o http://buscador.yoreparo.com/index.php?q=Resistencia %20%22interna%22%20de%20un%20Mult%C3%ADmetro o http://www.monografias.com/trabajos/medielectricos/medielect ricos.shtml