reporte uno de fis4

5/14/2018 Reporte Uno de Fis4 - slidepdf.com

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FISICA IV 1

RESUMEN

El presente trabajo se realizado después de efectuar el primer laboratorio

de facet, el cual tenía como objetivo principal: El presentar una base introductoria

hacia las características de cada componente y del equipo de laboratorio facet,

así como el correcto uso de estos. Durante el desarrollo del laboratorio, se

identificaron los componentes del equipo que se utilizaría, luego se utilizo el

instrumento virtual para efectuar algunas mediciones indicadas en la guía, con el

fin de aprender su uso, ya que estos instrumentos se utilizaran a lo largo de los

laboratorios siguientes. También se identificaron las herramientas de software que

complementan el instrumental y muestran la información de las medidas

obtenidas. El instrumento virtual, nos permitió conocer, aprender y medir, en

tiempo real señales eléctricas, generadas por los equipos tangibles previamente

adecuados. Uno de los principales funciones utilizadas a través del instrumento

virtual, fue el osciloscopio; en el cual, se modifico la sensibilidad para una medida

de corriente directa y la frecuencia de muestreo; de manera que los diversos

componentes nos permitieron demostrar en forma grafica y analítica, los

resultados en las tablas correspondientes. Además, en esta práctica, se

adquirieron nuevos conceptos como: El voltaje pico, el periodo de señal y la

frecuencia de una corriente alterna. Con el tablero de circuitos, se construyo un

circuito, con un conector de dos postes, midiendo así, los voltajes en cada

resistencia.



FISICA IV 2

INTRODUCCION TEORICA

Los laboratorios que se llevan a cado dentro del FACET, consisten en prácticas

asistidas por computadora; dentro del cual el estudiante debe de probar sus

habilidades y poner en práctica los conocimientos de un sistema o software que

maneja dichos instrumentos.

Las herramientas utilizadas en esta práctica son:

El modulo Base:

El instrumento Virtual, el cual provee las siguientes herramientas

Osciloscopio

Multitester o tester

Generador de funciones

Analizador de espectro

El Instrumento Virtual

Es una Herramienta potente, utilizada para realizar mediciones en tiempo real de

señales eléctricas; sean estas generadas por un tablero o por el mismo

instrumento. Este consiste en hardware y software que trabajan en conjunto para

proveer la información requerida; El instrumento virtual junto con el software

provee las siguientes herramientas necesarias para realizar las prácticas de

laboratorio.

a. Osciloscopio:

Es un Instrumento electrónico usado para obtener la representación grafica de

señales eléctricas; al igual que su amplitud y periodo de corriente alterna. Este

muestra en pantalla la forma de onda y valores de las señales de onda, en forma



FISICA IV 3

de coordenadas; normalmente el eje x , representa el tiempo y el eje y , representa

la tensión de la corriente que se esté midiendo,

Los osciloscopios pueden ser clasificados como “análogos” y “digitales”.

Las características del Osciloscopio Análogo son:

Las señales deben de ser periódicas.

Las señales muy rápidas, reducen el brillo debido a que la taza de

refresco disminuye.

Las señales lentas no forman una traza.

Las características del Osciloscopio Digital son:

Medida automática de valores pico a pico, máximos y mínimos de

señal.

Medidas de flancos de la señal y otros intervalos.

Captura de transitorios.

Calculo avanzado de la FFT (Transformada de Fourier Discreta,

tratamiento de señales y filtrado digital), para calcular el espectro de

la señal.



FISICA IV 4

b. Multitester o Tester:

Este instrumento es también denominado Polímetro, y es un instrumento de

medida, que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo

aparato. Además nos es capaz de medir desde resistencias, voltajes e inclusive

corriente alterna o directa.

c. Generador de Funciones:

Es un Instrumento virtual, capaz de crear señales o funciones variables, ya sea

para probar la funcionalidad de un circuito, o de igual manera calibrarlos.



FISICA IV 5

Este instrumento es capaz de generar 4 tipos de señales:

1. Onda Senoidal (Sinusoidal)

2. Onda Cuadrada

3. Onda Triangular

4. Onda CC.

d. Analizador de Espectro:

Es un equipo de medición electrónica que permite visualizar en pantalla las

componentes espectrales de las señales presentes en la entrada, pudiendo ser

esta de cualquier tipo de ondas eléctricas, acústicas u ópticas.



FISICA IV 6

EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO.

Los instrumentos utilizados fueron:

Multitester o multímetro.

Osciloscopio.

Generador de Funciones.

Analizador de Espectro.

Base y modulo de “Fundamentos de cc”

Puntas de osciloscopio

Conectores de banana

Conectores de doble poste

Vista general de la mesa de laboratorio, en esta se puede apreciar el equipo

utilizado en la práctica de laboratorio.

IIInnnssstttrrruuummmeeennntttooo

VVViiirrrtttuuuaaalll...

MMMoooddduuulllooo

ooo BBBaaassseee CCCaaa j j jaaa dddeee eeellleeemmmeeennntttooosss

PPPuuunnntttaaasss dddeee

OOOsssccciiilllooossscccooopppiiiooo



FISICA IV 7

PROCEDIMIENTO Y ESQUEMAS

EJERCICIO 1

1. Ajuste el generador de señales para una onda sinusoidal.

2. Conecte la punta del osciloscopio al canal 1 de su instrumento virtual y

seleccione señal alterna.

3. Interconecte los terminales del generador con la punta del osciloscopio (rojo

con la punta del osciloscopio y negro con el lagarto de la punta). Deberá observar

una señal de este tipo.

4. Varíe la frecuencia y la amplitud con el generador. Llene la Tabla 1.

5. Cambie en el generador a una señal triangular y a una señal cuadrada. Dibuje

las ondas obtenidas:

EJERCICIO 2

1. Se localizó en el tablero de Fundamentos de CC el circuito de prueba

correspondiente a circuitos en serie.



FISICA IV 8

2. Se llamó al instrumento virtual y se seleccionó en él medidor de voltaje de

CC

3. Se midió con el instrumento virtual el voltaje de la fuente.

4. Se cerró con un conector de dos postes los puntos de prueba y se midieron

los voltajes en cada resistencia. Se colocaron los valores en la Tabla 2.

5. Se seleccionó el amperímetro en el instrumento virtual y se quitó el

conector de dos postes. Luego se midió la corriente del circuito, y se

completó la Tabla 2.

6. Se dejaron abiertos los puntos de prueba y se seleccionó en el

instrumento virtual el óhmetro. Y se midieron las tres resistencias y los

valores se colocaron en la Tabla 2

VF VR1 VR2 VR3 I R1 R2 R3

14.8 5.26 6.23 3.28 385 0.38 0.44 0.23



FISICA IV 9

DATOS OBTENIDOS.

Tabla 1.

TABLA 2.

VF VR1 VR2 VR3 I R1 R2 R3

14.8 5.26 6.23 3.28 385 0.38 0.44 0.23

CALCULOS REALIZADOS.

GRAFICAS: Tipos de Ondas obtenidas con el osciloscopio en la práctica.

Onda Sinusoidal.

MEDICION Vp V p-p T (Periodo) F(Frecuencia)

Calculada de

T

F(Frecuencia)

Generador

1 0.219 0.438 1.0040x 10-6 9.96x10-4 hz 1000 hz

2 0.0202 0.414 100x 10-6 1000hz 10.000 khz

3 0.325 0.662 1.4800x103 6.76x10-4 hz 680.75 hz

4 0.0127 0.0250 1.28X10-6 7.8x103 hz 7.590 khz



FISICA IV 10

Onda Cuadrada Onda Triangular



FISICA IV 11

CUESTIONARIO.

1. Si Usted carga un cepillo de bolsillo, al frotarlo con una tela de seda;

¿cómo puede determinar si el cepillo se carga en forma positiva o

negativa?

El cepillo se carga positivamente en base a: si frotamos dos objetos diferentes o

seme-iguales los electrones de uno pasan al otro. Entonces uno de los dos pierde

electrones y queda cargado positivamente. El otro cuerpo gana electrones y

queda cargado negativamente.

2. ¿la fuerza eléctrica es una fuerza conservativa? Indique porque si o

porque no.

En física, un campo de fuerzas es conservativo si el trabajo realizado para

desplazar una partícula entre dos puntos es independiente de la trayectoria

seguida entre tales puntos. El nombre conservativo se debe a que para un campo

de fuerzas de ese tipo existe una forma especialmente simple de la ley de

conservación de la energía.

3. Una barra de plástico cargada que se coloca cerca de un objeto de

metal descargado puede atraer (o repeler) electrones. Existe una gran

cantidad de electrones en el metal aunque solamente algunos de ellos

son atraídos por la barra de plástico. ¿ por qué no se mueven todos?

4. La forma de la ley de coulomb es muy similar a la ley de gravitación

universal de Newton. ¿Cuáles son las diferencias entre ambas leyes?.

Compare además la masa gravitacional y la carga eléctrica.

La ley de gravitación universal es para masas, la de Coulomb es para

cargas eléctricas.

Las masa solo pueden tener signo positivo, mientras que las cargas

pueden ser positivas o negativas.

Por lo anterior, para la ley de gravitación tenemos solo fuerzas atractivas;

para la de Coulomb encontramos atractivas y repulsivas.

http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica

http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_de_fuerza

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADa




http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_de_fuerza

http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica



FISICA IV 12

La magnitud de la constante gravitacional, G, es muy pequeña en

comparación con la constante k, lo que indica que la fuerza eléctrica es

más intensa q la gravitacional.

5. El agua es conductora, pero la nieve (seca) es aislante. ¿por qué?

El agua no es conductora Para que el agua sea conductora debe tener iones

dispersos, Es decir ya no es solo agua, es una solución. Las soluciones acuosas

(donde el solvente es agua) en las cuales los iones dispersos se comportan como

conductores de electricidad se conocen como ELECTROLITOS; Si el agua por sí

sola no es conductora de electricidad, pero si le añadimos una sal como NaCl si

podrá conducir la electricidad. Ahora, la nieve seca es un es un polímero

termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno. Al ser un plástico,

es un aislante. Su acomodo molecular lo permite.

6. Escriba la ecuación matemática que representa la señal de AC.

Una señal sinusoidal, a(t), tensión, v(t), o corriente, i(t), se puede expresar

matemáticamente según sus parámetros característicos (Ver Figura), como una

función del tiempo por medio de la siguiente ecuación:

( ) ( )



FISICA IV 13

7. ¿Es igual el valor de frecuencia medido con el osciloscopio que el

mostrado en el generador de funciones? Calcule el porcentaje de

error de cada una de las mediciones realizadas.

No, porque la exactitud de los valores, depende de que tan precisos seamos en

ajustar las líneas cursoras, que son las que nos van delimitar la medición a

realizar en cuanto el generador muestra las medidas exactas.

% error = Ve – Vr / Vr * 100

Medición 1.

9.96 E-4 - 1000 = 99%

1000

Medición 2.

1312.33 - 1318 = 0.43%

1318

Medición 3.

6.76E-4-680.750 = 99%

680.750

Medición 4.

1436.78 – 1452.18 = 1.06%

1452.18

8. Explique que sucedería en su circuito si no colocara el conector de

dos postes en los puntos de prueba e intentara medir los voltajes en

cada resistencia. (paso 4 ejercicio 2)

No obtendríamos valores de voltaje ya que el circuito no estaría alimentado por la

fuente de Voltaje, en este caso solo podríamos medir los valores de la resistencia

que se vea involucrada en la prueba.



FISICA IV 14

9. ¿Necesita colocar el conector de dos postes en los puntos de prueba

para medir el voltaje de la fuente? Explique.

No es necesario porque podemos medir el voltaje generado por la fuente,

colocando las puntas de medición en cada polo de la fuente, en este caso el

Multimetro actuaria como circuito para obtener un valor de voltaje, y el circuito en

el tablero permanecería abierto es decir sin alimentación de voltaje.

10. Explicar por qué debe ser muy pequeña la resistencia de un

amperímetro, en tanto que la de un voltímetro debe ser grande.

Los amperímetros tienen una resistencia interna muy pequeña, por debajo

de 1 ohm, con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a

medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.

La resistencia del voltímetro debe ser grande ya que el voltímetro ha de

colocarse en paralelo, esto es, en derivación sobre los puntos entre los que

tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe

poseer una resistencia lo más alta posible, a fin de que no produzca un

consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión.

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_paralelo

http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica


http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_paralelo



FISICA IV 15

CONCLUSIONES

Principalmente se cumplió el objetivo de conocer, relacionarnos y entender

los principales instrumentos del laboratorio FACET, además esto es

importante para el buen desarrollo de los próximos laboratorios.

Se pudo ver el funcionamiento de los instrumentos virtuales, estos fueron el

osciloscopio, el Multímetro o Tester, el Generador de Funciones y los

instrumentos tangibles tales como el Tablero base y el Control de Fuentes.

Se aprecio gráficamente las formas que las diferentes ondas generan en el

osciloscopio, esta son: senoidal, cuadrada, triangulares.

Se determinaron, periodos, señal alterna y las magnitudes de esta, tales

como Voltaje pico, El Periodo de la señal y La Frecuencia, los tipos de

corriente AC, DC, además de las variaciones con el tiempo.

Se pudo apreciar el funcionamiento de los diferentes instrumentos del

laboratorio FACET, se definió cada uno de ellos para poder hacer un

correcto uso de estos.



FISICA IV 16

BIBLIOGRAFIA.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm


http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)

http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio

Manual de laboratorio.













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