cálculos laboratorio medición de voltaje y electricidad dc

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INSTALACIONES Y MÁQUINAS ELÉCTRICASResumen

En la práctica, reportar datosrespecto a una característica de uncircuito como por ejemplo

diferencias de potencial o corrienteen uno o unos puntos determinados,es una tarea común y riesgosa, lacual, requiere conocimiento yprecisión; con el n de no exponerla integridad de un operario, ni lafuncionalidad de un elementodeterminado. Aora, !ien losdispositi"os de medición a la largageneran cierta distorsión en losdatos reportados, que tan grande o

peque#a es dica distorsióndepende directamente de lafuncionalidad y resisti"idad deldispositi"o, y además, de la manerade montar nuestro dispositi"os demedición en el circuito. En esteinforme se expone la manera dedeterminar cuál es la forma másadecuada de reali$ar una medición.

Introducción

%e reali$ó un montaje de un circuito!ásico con resistencias dediferentes "alores, en dondeademás se "aría la posición delAmperímetro respecto al "oltímetrocon el n de o!ser"ar la diferenciaentre los "alores reportados.

Marco Teórico

fgura 1Conexiones protoboard.

&as conexiones internas delproto!oard están se#aladas en lagura '.

En cada línea continua lasconexiones quedan en serie y enconexiones de una línea a otra lasconexiones quedan en serie.

Obeti!os"rinci#a$

(!ser"ar que los dispositi"os

utili$ados en la medición generanmás o menos dispersión en losdatos según la manera como seimplementen en el circuito.

Se%undarios

• )ericar que los elementos

utili$ados resisten el "olteja y lacorriente que incide en el circuito.

• *edida de la resistencia de

diferentes "alores utili$ando"arios m+todos.

• Estimación de los errores que se

cometen en cada lectura.

Montaes

El circuito usado será el mismo paraam!os casos, sin em!argo, diferiráen ellos el m+todo usado parao!tener los "alores de tensión ycorriente, además de los "alores de control'.

Circuito Montaje 1 (Amperímetro ubicadoantes del voltímetro).

' -ara nuestro caso, control "a de.'(m a //0 (m.

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 Circuito Montaje 2 (Amperímetro ubicadodespués del voltímetro).

C&$cu$os ' Ecuaciones

-ara determinar el comportamientodel circuito !ajo las condicionesdeterminadas en el montaje esfundamental usar las siguientes

ecuaciones.

3'4 &ey de (m V = R∗ I 

354 -otencia  P= I 2∗ R

3/4 &6-

7e la ecuación 3'4 o!tenemos laintensidad que incidirá en el circuito3en am!os montajes4 y la ecuación354 nos permite determinar cuál "a aser el "alor de la intensidad que

circulará so!re cada elemento delcircuito.

A continuación, se presentan los"alores que son esperados dentrodel circuito junto con algunascondiciones que permiten "er elcomportamiento teórico "s prácticode todo el circuito5

5 8ales como "alor aproximado,"alor "erdadero y "alor relati"o.

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R contro$//0

R( R) R* R+ R,

O-M ' '90'5,

92E:

2 5

TENSION,'9

9'

',2'

<

','<

2

9,==

0

,5

=2

INTENSI.A.,'

99,'

/,'

''E>2

,'90

/a$ora#ro0imado

=,2<'

'90,2

'/,5

2E:2

5,'=0

/a$or!erdadero ' '90

'5,9

2E:2 5

Errorre$ati!o

',9/=

,20=0 ,0< 5

2,92

abla 1 !alores esperados con " control m#xima.

R contro$,'

R( R) R* R+ R,

O-M ' '90 '5,92E:

2 5

TENSION9,=2

29,==

<<9,==2

'5 29,0<

5

INTENSI.A.,9=

2,/

9,9

0'E>2

5,/'

/a$ora#ro0imado

'<,'50

'29,/2

'=,5<9

2E:2

,'</

/a$or!erdadero ' '90 '5,9

2E:2 5

Error

re$ati!o

<',5

<0

9,==

0'

<,0/

9 ',<

/E:

2abla 2 !alores $sperados con " control Mínimo

.atos Obtenidos

R contro$**1

R( R) R* R+ R,

O-M ' '90 '5,92

5

TENSI2N ,'/0 ',9 ','/0 9,= ,/

/arian3a',5209=E>

2

,/05

/=

,'

==

,5

//

<,50E>

.es!iaciónest&ndar

,/29<''

,'=5=025

,'9''/

,9/5

,520

INTENSI.A. ,,'/= ,'',''

5,

' ,'955

/arian3a 5,2<=/E>

/,55E>

','E>

'00,/E>

.es!iación ,'< ,' /,9E> ,5<

- á g i n a / 1 2

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est&ndar 5= = 9<abla % &atos 'btenidos Con " control m#ximo en Montaje 1

R contro$**1

R( R) R* R+ R,O-M ' '90 '5,9 2 5

TENSI2N ,559 ',292 ',5/ 9,=90 ,''<

/arian3a,'2=<

/'/,'09

/',/2<

0/,<'2

9,'0

</.es!iaciónest&ndar

,/==2/=

,'/559

,'0/2

,59'<'/

,9/5209

INTENSI.A. ,'/= ,'' ,''' ,' ,'95'

/arian3a<,0/=0E>

5,2<=/E>

/,9<=E>

5,52/E>

=0,50'E>

.es!iaciónest&ndar

,52=<''

,'<5=

,'92

9,2/E>2

,5<=</

abla &atos 'btenidos Con " control m#ximo en Montaje 2

An&$isis de datos4

Al reali$ar el contraste entre losdatos esperados y los datoso!tenidos, encontramos en principioque estos no dieren en granmedida en ninguno de los dos casos3*ontaje ' y *ontaje 54. Aora !ien,al o!ser"ar los "alores contrastadoscon detenimiento encontramos quela menor des"iación típica del dato

práctico respeto al dato teóricotanto para las medidas de 8ensióncomo de ?ntensidad la !rinda eldenominado *ontaje '.

Conc$usiones

• Encontramos que el montaje

' es más adecuado, ya queeste no tiene en cuenta lainterferencia producida por el"oltímetro en la mediciónreportada por elamperímetro.

• &os "alores de los elementos

del circuito en la práctica

tienden a "ariar, esto esde!ido a la calidad de losmateriales de los cualesdicos elementos sonfa!ricados, entre otrosfactores.

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