Contraste de Voltímetros en C.C. y en C.A.

INSTITUTO TECNICO SUPERIOR SALESIANO.

ESPECIALIDAD:

Electricidad.

CURSO:

3 “A”1

NOMBRE:

Hugo Gómez E.

NÚMERO DE PRÁCTICA:

Uno (1)

Contraste de Voltímetros en C.C. y en C.A.

Materiales e Instrumentos:

• Voltímetro de C.C. (Falso).

• Voltímetro de C.C. (Patrón).

• Voltímetro de C.A. (Falso).

• Voltímetro de C.A. (Patrón).

• Banco de Trabajo.

• Cables con terminales banana.

Objetivos:

Determinar los Errores de los instrumentos de medida.

Conocer más sobre los instrumentos de medida.

Aprender la simbología que se encuentra en los instrumentos de medida.

Instrucciones:

a. Realiza el circuito para el contraste de voltímetros en C.A.

b. Regular la tensión de 10 en 10V hasta 120V midiendo y tabulando los valores que

marcan los instrumentos.

c. Determinar para cada medición el Error absoluto y Error relativo producido en el

instrumento falso.

d. Graficar: )(

)(

VpfEr

VpfEa

==

e. Realizar el circuito para el contraste de voltímetros en C.C.

f. Repetir los puntos 2,3,4.

Descripción Instrumental:

Voltímetro:

- El voltímetro se conecta en paralelo.

- Posee una gran resistencia, equivalente al infinito, es decir que posee una gran longitud

y una pequeña sección.

- El voltímetro no atrae voltaje por su gran resistencia por eso no altera los resultados.

-Voltímetros de C.C:

En estos se puede encontrar la siguiente simbología:

Tensión de ensayo superior a los 500V.

Instrumento para su uso con el cuadrante en posición

vertical.

Instrumento de bobina móvil e imán permanente.

(Magnetoeléctrico).

Instrumento magnetoeléctrico con cordones cuya resistencia

se ha tenido en la graduación de la escala, (ejemplo:

resistencia de los cordones 4Ω).

Instrumento de corriente continúa.

-Voltímetros de C.A:

En estos se puede encontrar la siguiente simbología:

Tensión de ensayo igual a 500V.

Tensión de ensayo superior a los 500V.

Instrumento de hierro móvil y bobina fija.

Instrumento de corriente alterna y continúa

Banco de Trabajo:

Es el lugar que nos proporciona la tensión que necesitamos para realizar la práctica; su estructura interna ya lo graficamos en el año anterior; pero no esta de demás de decir que existen dos tensiones que nos proporciona el banco una de corriente alterna y otro de corriente continua, pero además puede ser fija o variable.

Cables con terminal banana:

Son simples cables comunes y corrientes solamente que en los extremos se encuentran unos terminales que pueden atornillarse o soldarse con el cable y su forma es parecida a las bananas; esto nos sirve para poder realizar las conexiones con las salidas del banco y del multímetro con mayor seguridad para que no se aflojen fácilmente.

Desarrollo:

Contraste de Voltímetros en C.C

a. Circuito:

b. Medición y tabulación de voltaje en C.A

Vp Vf

10 V 10.1 V

20 V 20.1 V

30 V 29.5 V

40 V 39 V

50 V 46 V

60 V 58.5 V

70 V 68 V

80 V 77 V

90 V 87 V

100 V 96 V

110 V 105 V

c. Teoría de Errores

Fórmulas:

2

VfVpVt

+= fpVVtEa −−= fpV

EaEr

−

=

100*00 ErEr =

10 V

Voltaje ( V ) Ea Er Er%Vp 10 V 0,05 0,005 0,50%Vf 10,1 V 0,05 0,00495 0,495%

Vt = 10,05 V Ea = 0,05 Er = 0,004975 Er% = 0,4975%

20 V


Vt = 20,05 V Ea = 0,05 Er = 0,002495 Er% = 0,2495%

30 V


Vt = 29,75 V Ea = 0,25 Er = 0,0084 Er% = 0,84%

40 V

Voltaje ( V ) Ea Er Er%Vp 40 V 0,5 0,0125 1,25%Vf 39 V 0,5 0,0128 1,28%

Vt = 39,5 V Ea = 0,5 Er = 0,01265 Er% = 1,265%

50 V

Voltaje ( V ) Ea Er Er%Vp 50 V 2 0,04 4,00%Vf 46 V 2 0,0435 4,35%

Vt = 48 V Ea = 2 Er = 0,04175 Er% = 4,175%

60V


Vt = 59,25 V Ea = 0,75 Er = 0,01265 Er% = 1,265%

70 V


Vt = 69 V Ea = 1 Er = 0,0145 Er% = 1,45%

80 V


Vt = 78,5 V Ea = 1,5 Er = 0,01912 Er% = 1,912%

90 V


Vt = 88,5 V Ea = 1,5 Er = 0,0169 Er% = 1,69 %

100 V


Vt = 98 V Ea = 2 Er = 0,0204 Er% = 2,04 %

110 V


Vt = 107,5 V Ea = 2,5 Er = 0,02155 Er% = 2,155 %

d. Gráfico de la tabla de Errores:

Er = f (Vp )

00,010,02

0,030,040,05

0 50 100 150

Vp

Er Er

Vp (x) Er (y)

0 0

10 0,004975

20 0,00249530 0,008440 0,01265

50 0,04175

60 0,01265

70 0,0145

80 0,0191290 0,0169

100 0,0204

110 0,02155

Ea = f (Vp )

0

1

2

3

0 50 100 150

Vp

Ea Ea

Vp (x) Ea (y)

0 V 0

10 V 0,05

20 V 0,0530 V 0,2540 V 0,5

50 V 2

60 V 0,75

70 V 1

80 V 1,590 V 1,5

100 V 2

110 V 2,5

Contraste de Voltímetros en C.C

e. Circuito:

f. Medición y tabulación de voltaje en C.A

Vp Vf

10 V 0.1 V

20 V 10 V

30 V 25 V

40 V 40 V

50 V 54 V

60 V 64 V

70 V 72 V

80 V 81 V

90 V 90 V

100 V 100 V

110 V 110 V

120 V 120 V

g. Teoría de Errores

Fórmulas:

2

VfVpVt

+= fpVVtEa −−= fpV

EaEr

−

=

100*00 ErEr =

10 V

Voltaje ( V ) Ea Er Er%Vp 10 V 4,95 0,495 0,495Vf 0,1 V 4,95 1,465 1,465

Vt = 5,05 V Ea = 4,95 Er = 0,98 Er% = 98%

20 V

Voltaje ( V ) Ea Er Er%Vp 20 V 5 0,25 25,00%

Vf 10 V 5 0,5 50,00%Vt = 15 V Ea = 5 Er = 0,375 Er% = 37,5%

30 V


Vt = 27,5 V Ea = 2,5 Er = 0,09165 Er% = 9,165%40 V

Voltaje ( V ) Ea Er Er%Vp 40 V 0 0 0,00%Vf 40 V 0 0 0,00%

Vt = 40 V Ea = 0 Er = 0 Er% = 0 %

50 V


Vt = 52 V Ea = 2 Er = 0,0385 Er% = 3,85 %

60V


Vt = 62 V Ea = 2 Er = 0,03228 Er% = 3,228 %

70 V


Vt = 71 V Ea = 1 Er = 0,0141 Er% = 1,41 %

80 V


Vt = 80,5 V Ea = 0,5 Er = 0,00621 Er% = 0,621 %

90 V


Vt = 90 V Ea = 0 Er = 0 Er% = 0%

100 V


Vt = 100 V Ea = 0 Er = 0 Er% = 0%

110 V


Vt = 110 V Ea = 0 Er = 0 Er% = 0%

120 V


Vt = 120 V Ea = 0 Er = 0 Er% = 0%

h. Gráfico de la tabla de Errores

Er = f (Vp )

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 50 100 150

Vp

Er Er

Vp (x) Ea (y)

0 0

10 0,98

20 0,37530 0,0916540 0

50 0,0385

60 0,03228

70 0,0141

80 0,0062190 0

100 0

110 0

Ea = f (Vp )

-2

0

2

4

6

0 50 100 150

Vp

Ea Ea

Vp (x) Ea (y)

0 0

10 4,95

20 530 2,540 0

50 2

60 2

70 1

80 0,590 0

100 0

110 0

120 0

Análisis de Resultados:

En la práctica que realizamos, puedo analizar que al principio de medir en corriente alterna observe que el voltímetro falso marco 0 cuándo el voltímetro patrón marcaba 10 y poco a poco el falso comenzó arrimarse al patrón y hubo ocasiones que sobre paso con 2 hasta 4 V, esto se debe que los voltímetros falsos son bien antiguos ya que por haber

pasado por estudiantes podemos afirmar que sufrió golpes, malas ubicaciones para medir, la temperatura, etc; por esto se nos da la variación entre los dos voltímetros.

En los cuadros del valor absoluto y valor relativo nos podemos dar cuenta que a veces el voltímetro llega a la perfección mientras otro instante de tensión llega a la variación máxima que en la práctica ha sido un 98% que se da en la primera medición en corriente alterna. También nos podemos dar cuenta que el voltímetro falso llega a una perfección recorrida en las últimas 4 mediciones de corriente alterna con un ciento por ciento de efectividad.Conclusiones y Recomendaciones:

En Conclusión la práctica no estaba muy complicada ya que esto vimos desde 2 curso, ahora solamente que lo realizamos con dos voltímetros.

Como recomendación podría dar que se arregle completamente los bancos ya que funcionan en perfecto estado pero en el mío falto una perilla para poder variar la tensión continua y gracias a un compañero que trajo un playo y pude variar la tensión en 10 1n 10.

Bibliografía:

Cooper, W. “Instrumentación electrónica y mediciones”, México, Primera Edición, editorial Prendice-Hall hispanoamericana, S.A. 1982.

Contraste de Voltímetros en C.C. y en C.A.

Engineering

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