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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

ÁREA DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS INFORME TRABAJO PREPARATORIO Tecnología Eléctrica Circuitos Eléctricos I Circuitos Eléctricos II

Práctica #: 4 Tema: Medición de la resistencia interna de un galvanómetro Realizado por: Alumno (s):

Roberto Simbaña

Grupo: J10TE-4

Alejandra Veintimilla

(Espacio Reservado) Fecha de entrega: 2015 / 05/ 21 año

Sanción: Semestre:

mes

f. ______________________

día

Recibido por:

________________________________________________ Ene - Jun Jul - Dic

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2015

MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA INTERNA DE UN GALVANÓMETRO OBJETIVO: IDENTIFICAR la resistencia interna de un micro y de un miliamperímetro (galvanómetro), mediante el uso de las magnitudes eléctricas y la adecuada manipulación de los elementos de un circuito. 2. SUSTENTACION TEORICA GALVANOMETRO El galvanómetro, se proyecta de modo que la lectura en la escala sea proporcional a la corriente que pasa por él, consiste en una bobina de alambre situada en el campo magnético de un imán permanente. Cuando circula una corriente por la bobina, el campo magnético ejerce un momento de fuerza sobre ella y la hace girar. Un vástago unido a la bobina indica la lectura sobre la escala. Para la medición de la siguiente resistencia aplicaremos el siguiente circuito.

Con el interruptor (S) abierto, ajustamos el valor de la resistencia de protección Rp o el de la fuente E hasta que por el galvanómetro circule la máxima corriente posible, o sea, indique escala completa. A continuación cerramos el interruptor S, con lo cual el circuito queda

La resistencia variable Rd está conectada en paralelo con el galvanómetro. Si el valor de Rd es igual al de la resistencia interna del galvanómetro Ri, por ambas

resistencias circula la misma corriente, y el valor de ésta es igual a la mitad de la corriente total que circula por el circuito. IT=IR+IG Si: Rd=Ri

I R= I G

IT=2IG En consecuencia, el siguiente paso que tenemos que dar una vez que hemos cerrado el interruptor (S), es variar la resistencia Rd hasta que el galvanómetro indique la mitad de la escala. En este instante está circulando IT/2 por cada rama y por lo tanto Ri =Rd. Como el valor de Rd lo podemos determinar fácilmente, conocemos el de Ri.

3. RESUMEN TEORICO 3.1. Elementos utilizados en la práctica Equipo de medida Fuente DC Reóstato Reóstato Resistor decádico

Multímetro

Mili amperímetro Micro amperímetro

Marca BK PRECISION CENCO YOKOGAMA HICKOK Serial: LCE. 508.058.21 GWINSTEK Serial: LCE.508.002.094.45 Serial: LCE.508.002.035.19

Capacidad ----5700 Ω 600 Ω

Escalas -----------

10K

1, 10,100,10k

DC 1000V AC 1000V 20 A 20 MΩ

----

3 mA

-----

50 uA

-----

3.2. Resumen del procedimiento práctico del experimento con los modelos circuitales Empezamos calibrando los aparatos antes de armar el circuito, ya terminado de calibrar empezamos con mucho cuidado a armar el circuito de la figura 1 detallado en la hoja guía, antes de energizar colocamos el divisor de voltaje al mínimo. Al reóstato (Rv) lo regulamos hasta tener las ¾ partes de su valor máximo, con el suiche abierto y con la ayuda del divisor de voltaje incrementamos lentamente la diferencia de potencial hasta que el micro o mili-amperímetro en estudio (A2) marque el valor de fondo de escala (si es necesario manipular el valor del reóstato Rv), tomar nota de los valores obtenidos. Poner en paralelo con el micro o miliamperímetro el resistor estándar (dedádico) y variar simultáneamente el Rv para conseguir que el valor de A1 se mantenga constante, por ultimo intercambiamos el micro por el miliamperímetro y repetimos el procedimiento, tomamos los valores de cada aparato que se uso para la medida , anotamos también las marcas y series de los aparatos.

4. DATOS TEÓRICOS Y MEDIDOS:

Fondo de escala 3 mA 50 uA

S1 Abierto A1 3,05 mA 0,05 uA

A2 3 mA 50 uA

S1 Cerrado A1 3,05 mA 0,04 uA

A2 1,5 mA 25 uA

Resistencia interna del micro/mili amperímetro 11 Ω 900 Ω

5. DESARROLLO DEL CUESTIONARIO: 5.1 Presentar un cuadro de valores en el que consten claramente todos los valores medidos y el código de los elementos (micro y mili amperímetro)

S1 Abierto

Elemento Mili amperímetro LCE.508.002.094.45 Micro amperímetro LCE.508.002.035.19

S1 Cerrado

Resistencia interna del micro/mili amperímetro

A1

A2

A1

A2

3,05 mA

3 mA

3,05 mA

1,5 mA

11 Ω

0,05 uA

50 uA

0,04 uA

25 uA

900 Ω

5.2. Comentar sobre el valor de la resistencia interna del mili y/o micro amperímetro.

Un indicador ideal de corriente tiene una resistencia interna de valor nulo. En realidad la bobina móvil del galvanómetro, tiene siempre una resistencia de cierto valor En este caso la corriente es igual al voltaje suministrado sobre las resistencias, en la cual está la resistencia interna del galvanómetro Fondo de escala:

Dónde: Rv Resistencia Variable Ri Reóstato de 600 Ω

Media escala: Rs: Resistencia interna del galvanómetro

Por consecuencia la corriente que corresponde a media escala no es precisamente la mitad de la corriente que estaba circulando cuando S estaba abierto. Para despreciar este error lo que debemos hacer es que sea lo más cercano a y esto se logra: Rv >> Ri

Rv >> Ri II Rs´

5.3. Desarrollar la teoría de sustentación del uso de un micro o mili-amperímetro (galvanómetro) como un aparato de medida de corriente de multi-rango o de medida de voltaje multi-rango según las próximas prácticas.

EL amperímetro multi-rango El Amperímetro es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen del tipo de corriente, ósea, que cuando midamos Corriente Continua, se usara el amperímetro de bobina móvil y cuando usemos Corriente Alterna, usaremos electromagnético. El Amperímetro de C.C. puede medir C.A. rectificando previamente la corriente, esta función se puede destacar en un Multímetro. Si hablamos en términos básicos, el Amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia paralela llamada Shunt. Los amperímetros tienen resistencias por debajo de 1 Ohmio, debido a que no se disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito energizado. La resistencia Shunt amplía la escala de medición. Esta es conectada en paralelo al amperímetro y ahorra el esfuerzo de tener otros amperímetros de menor rango de medición a los que se van a medir realmente.

Los amperímetros se dividen por su capacidad de medición en: -Amperímetro (amperes). -Miliamperímetros (milésimas de amperes). -Micro amperímetros (millonésimas de amperes).

Pero aun dentro de cualquiera de estas capacidades tendrán limitaciones debido al método con que se construye. Por lo que es necesario ampliar su rango de operación y respuesta. Existirá una corriente máxima que podrá circular por él sin destruirse. Esta corriente se denomina corriente de fondo de escala, de plena escala o máxima permisible ya que es la que lleva la aguja al extremo de la escala. La bobina y las terminales de conexión presentan una resistencia eléctrica muy baja (pero no cero).

5.4. Conclusiones  El entendimiento del uso del aparato llamado galvanómetro abrirá un sin fin de posibilidades para realizar mediciones ya que su polifuncionalidad permitirá obtener mediciones sin la necesidad de otros aparatos.  Para la obtención de los datos necesarios, se dependerá de la afinidad que se tenga con los instrumentos de la práctica ya que se deberá manipular varias veces las resistencias para obtener el valor fijo inicial.  Para trabajar con los micro y miliamperímetros es necesario calibrar los voltajes ya que el mal uso de estos pueden dañar estos equipo hay que tener en cuenta que son dispositivos muy sensibles y de bajo rango.  Las tablas demostraran si la práctica estuvo bien realizada ya que estos valores estarán comprendidos en un rango, salirse de este rango demostraría la mala aplicación en el circuito. 5.4. Recomendaciones  Energizar con voltajes bajos.  Calibrar los dispositivos a usar.  Leer de forma precisa los resultados obtenidos en los mili y micro amperímetros  Tener cuidado con la corriente que circula en el micro y miliamperímetro.

6. APLICACIONES  En equipos de grabación, para que la corriente eléctrica que es necesaria no sea menor (porque no funcionaría adecuadamente el equipo) pero que tampoco se exceda (porque podría quemarlo).  En equipos de posicionamiento.  En equipos servo mecánicos.  Para indicarnos la intensidad sonora de un equipo de música.  Para calibrar la corriente eléctrica de los vehículos de motor.

7. BIBLIOGRAFIA 1) Anónimo http://epnestudiantes.blogspot.com/2010/09/practica-4-medicion-resistenciainterna.html FECHA 20/05/2015 HORA 22H15 2) AUTOR Paul Allen Tipler, Gene Mosca, Física para la ciencia y tecnología, Editorial Reverte, 5ta Edición, Estados Unidos de América,2003,Corriente eléctrica y circuitos de corriente continua, pg. 751. 3) Anónimo http://electromagnetismofisicaii.blogspot.com/2012/11/galvanometro.html FECHA 20/05/2015, HORA 22H27