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7/25/2019 Electronica Galvanometro
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INGENIERIA ELECTROMECANICA
ELECTRONICA GENERAL
INFORMEELABORACION DE UN GALVANÓMETRO
INTEGRANTES:
Ana Ganchala
Karen Monje
Michelle Hermoza
DOCENTE
ING. FREDDY SALAZAR
NRC
1422
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TEMA
Elaboración de un Galvanómetro
OBJETIVO GENERAL
- Construir un galvanómetro sencillo y de uso muy efectivo para el curso de electrónica
general.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Construir un galvanómetro de una sencilla elaboración y con funcionalidad muy precisa
para el uso del mismo.
- Realizar el galvanómetro con elementos limitados y haciendo uso exclusivamente de
diodos
INSTRUMENTOS Y EQUIPO
Materiales-equipo Descripción Grafico Cable de cobre Se formara y envolverá la bovina
Imanes Se los colocara a cada extremo de la bovina Puente de diodos se usara como rectificador
MaderaSerá el soporte o la forma de tendrá nuestro galvanómetro
Pequeñas barrasServirá de eje para q puede moverse la aguja
Soportes
Es un motor adaptado para q sirva de soporte del eje principal
AdaptadoresSon pequeñas piezas las cuales utilizamos para dar forma a nuestro galvanómetro
Escala
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Instrumento u objeto en el cual podremos identificar la medición que dé el galvanómetro
MARCO TEÓRICO
¿Qué es un galvanómetro y cómo funciona?
Un galvanómetro es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente
eléctrica. Se trata de un transductor analógico electromecánico que produce una
deformación de rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que
fluye a través de su bobina. Este término se ha ampliado para incluir los usos del mismo
dispositivo en equipos de grabación, posicionamiento y servomecanismos.
Es capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado, y puede
ser adaptado, mediante su calibración, para medir su magnitud. Su principio de operación
(bobina móvil e imán fijo) se conoce como mecanismo de D'Arsonval, en honor al
científico que lo desarrolló. Este consiste en una bobina normalmente rectangular, por la
cual circula la corriente que se quiere medir, esta bobina está suspendida dentro del
campo magnético asociado a un imán permanente, según su eje vertical, de forma tal que
el ángulo de giro de dicha bobina es proporcional a la corriente que la atraviesa. La
inmensa mayoría de los instrumentos indicadores de aguja empleados en instrumentos
analógicos, se basan en el principio de operación explicado, utilizándose una bobina
suspendida dentro del campo asociado a un imán permanente. Los métodos de
suspensión empleados varían, lo cual determina la sensibilidad del instrumento, así
cuando la suspensión se logra mediante una cinta metálica tensa, puede obtenerse
deflexión a plena escala con solo 2 μA, pero el instrumento resulta extremadamente frágil,
mientras que el sistema de "joyas y pivotes", semejante al empleado en relojería, permite
obtener un instrumento más robusto pero menos sensible que el anterior, en los cuales,
típicamente se obtiene deflexión a plena escala, con 50 μA.
Componentes del galvanómetro
Todos los tipos de galvanómetros contienen básicamente todos estos elementos:
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1. Imán permanente o imán temporal
2. Bobina móvil
3. Aguja indicadora
4. Escala en unidades según tipos de lecturas
5. Pivotes
6. Cojinetes
7. Resortes
8. Pernos de retención
9. Tornillo de ajuste cero
10. Mecanismo de amortiguamiento
Fuerzas y momento sobre las espiras
Calcularemos la fuerza que ejerce un campo magnético radial sobre cada uno de los lados de
una espira rectangular.
Ya hemos deducido la expresión de la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una porción
L de corriente rectilínea.
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Donde, ut es un vector unitario que nos señala la dirección y el sentido en el que se mueven los
portadores de carga positivos.
La fuerza F sobre cada uno de los lados de longitud a, está señalada en la figura y su módulovale
F=i·1·B·a·sen90º=iBa.
Como vimos en la página anterior la fuerza que ejerce el campo magnético sobre cada uno de
los lados de longitud b, no afecta al movimiento de la espira.
El momento de las fuerzas sobre la espira respecto del eje de rotación es
M=2F(b/ 2 )=i·ab·B
Si la bobina está formada por N espiras iguales, el momento total es
M=Ni·S·B
Siendo S=ab el área de cada una de las espiras.
Medida de la constante K de un galvanómetro
Como hemos visto al estudiar el péndulo de torsión. El momento que ejerce el campo magnético
hace girar las espiras un ángulo q, tal que
Ni·S·B=k·q
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Siendo k la constante de torsión del hilo o del muelle helicoidal.
Definimos la constante K del galvanómetro como el cociente entre la intensidad y el ángulo
girado.
La constante K depende solamente de las características del galvanómetro (campo magnético B
entre las piezas polares del imán, constante de torsión del hilo k , número de espiras N de la
bobina y área S de cada una de las espiras).
Para calibrar el galvanómetro, se toman medidas del ángulo de desviación q, en función de
corrientes i conocidas y se traza la recta que mejor ajusta mediante el procedimiento de mínimos
cuadrados. La pendiente de dicha recta es la constante K del galvanómetro.
Tipos de galvanómetros
Galvanómetro de comienzos del siglo XX.
Según el mecanismo interno, los galvanómetros pueden ser de imán móvil o de cuadro móvil.
Imán móvil
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En un galvanómetro de imán móvil la aguja indicadora está asociada a un imán que se encuentra
situado en el interior de una bobina por la que circula la corriente que tratamos de medir y que
crea un campo magnético que, dependiendo del sentido de la misma, produce una atracción o
repulsión del imán proporcional a la intensidad de dicha corriente.
Cuadro móvil
En el galvanómetro de cuadro móvil o bobina móvil, el efecto es similar, difiriendo únicamente en
que en este caso la aguja indicadora está asociada a una pequeña bobina, por la que circula la
corriente a medir y que se encuentra en el seno del campo magnético producido por un imán fijo.
En el diagrama de la derecha está representado un galvanómetro de cuadro móvil en el que, en
rojo, se aprecia la bobina o cuadro móvil y en verde el resorte que hace que la aguja indicadora
vuelva a la posición de reposo una vez que cesa el paso de corriente.
En el caso de los galvanómetros térmicos, lo que se pone de manifiesto es el alargamiento
producido al calentarse, por el Efecto Joule, al paso de la corriente, un hilo muy delgado arrollado
a un cilindro solidario con la aguja indicadora. Lógicamente el mayor o menor alargamiento es
proporcional a la intensidad de la corriente.
PROCEDIMIENTO
1.-Reunimos cada uno de los materiales a utilizarse para construir el galvanómetro
2.-Construir el gabinete para el galvanómetro con trozos de madera ya cortados de una medida
establecida clavarlos en los extremos tal que la parte frontal ,trasero y superior quede libre para
construir el mecanismo interno.
3.- Procedemos con la bobina de alambre de cobre lo enrollamos en una barra ya sea de plástico
o metálico por lo menos unas 30 vueltas para producir un campo magnético pero dejando los
extremos de alambre libre para conectarlos a una batería.
4.- Entonces continuamos con la instalación de los imanes en el gabinete por lo cual se instalaran
dos imanes a los extremos de la bobina, la bobina se instalara en el centro del gabinete para
producir el campo magnético.
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5.- Colocamos una aguja metálica debajo de la bobina para que nos indique la cantidad de
corriente a medirse por el galvanómetro, pero la aguja debe estar bien equilibrado para que no
toque a la bobina y de una buena lectura al momento de medir la corriente.
6.- Como finalización instalamos los dos extremos de los cables de cobre para conectarlos a una
fuente de energía y de lectura de esa fuente a medirse. Y por ultimo damos una revisión
espontanea para ver si funciona correctamente y como paso final conectamos una batería de
cualquier voltio y damos lectura a la medida que nos indica nuestro galvanómetro.
CONCLUSIONES:
El galvanómetro es una herramienta análoga que nos permite medir corriente eléctrica y
de este galvanómetro casero lo que se pudo concluir es que mediante la utilización de
imanes y una bobina se crea un campo magnético que este produce una deformación en
una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye por su bobina.
Además mediante este instrumento hecho de manera casera se pudo concluir que es
capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado, y puede
ser adaptado, mediante su calibración para medir su magnitud.
Logramos conocer diferenciar y manipular los materiales que se necesita para elaborar
un galvanómetro
RECOMENDACIONES:
Para que un diseño de un galvanómetro este completo, no basta con determinar el
movimiento de la aguja, se requiere una escala de medición para que este cumpla una
excelente funcionalidad.
Al momento de intentar mandar la corriente eléctrica por el alambre de cobre se debería
tener en cuenta que la corriente sea muy pequeñas ya que este instrumento es preciso
para ese tipo de corrientes caso contrario no se verá cambio alguno.
BIBLIOGRAFIA:
http://gluones.wordpress.com/2009/03/29/que-es-y-como-funciona-un-galvanometro/
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/galvanometro/galvanometro.h
tm
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http://www.wordreference.com/definicion/galvan%C3%B3metro
http://www.ea4nh.com/articulos/galvanometro/galvanometro.htm
ANEXOS