UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO

Facultad De Ing. Mecánica Y Eléctrica

LABORATORIO N°03

MEDIDA DE LA RESISTENCIA ELECTRICA

INTRODUCCION

Las mediciones de resistencias con un tester son sencillas y rápidas y, por lo tanto, son las más habituales. Las resistencias que hemos utilizado en la práctica de laboratorio son las denominadas resistencias de carbón. Estas son utilizadas en circuitos electrónicos. El valor de las mismas está codificado en bandas de colores. Se fabrican en grandes cantidades y siguiendo un conjunto de valores normalizados. Obviamente es imposible que todas las resistencias de un mismo lote sean fabricadas de exactamente el mismo valor. Por eso son clasificadas según su valor y tolerancia. La tolerancia nos da una idea de la dispersión en la producción y por lo tanto cuanto más baja es la tolerancia, menos dispersión aparece en los valores medidos de los elementos del lote.

Al medir una resistencia es importante determinar la incerteza de la medida. La incerteza al medir una vez el valor de una resistencia con un téster se puede estimar a partir de las especificaciones dadas por el fabricante.

I. OBJETIVOS: Identificar los elementos de un circuito eléctrico. Reconocer el valor nominal de los resistores de carbón y de cerámica.

II. MARCO TEORICO:CIRCUITO ELECTRICO

Llamase circuito eléctrico a la conexión de fuentes generadoras de potencia eléctrica con elementos tales como: resistencias, motores, calentadores, lámparas, condensadores, bobinas, etc. La conexión entre la fuente y la carga es hecha mediante soldaduras de alambres con las correspondientes cargas o con dispositivos diseñados previamente llamados terminales. La energía liberada por la fuente es aprovechada por los consumidores de carga. En algunos casos, muchos elementos de circuitos son conectados a la misma carga, la cual es llamada carga común para aquellos elementos. Varias partes del circuito son llamadas elementos del circuito, los cuales pueden estar instalados en serie o en paralelo.

Decimos que un elemento se encuentra conectado en paralelo cuando aquellos son conectados a la misma diferencia de potencial como se muestra en la figura (a). Por otro lado, cuando los elementos son conectados uno después de otros, tal que la corriente que pasa a través de cada uno de elementos es la misma, se dice que los elementos se encuentran en serie, como se muestra en la figura (b).

Elementos de un circuito conectados: (a) en paralelo y (b) en serie

Debe indicarse que con la finalidad de simplificar los esquemas de los elementos, en circuitos existen símbolos de representación de dichos elementos como los mostrados en la figura.

Representación de elementos de un circuito

En general los circuitos presentan interruptores, los mismos que cuando se encuentran abiertos no permiten el flujo de corriente, mientras que cuando se encuentran cerrados fluye corriente a través del circuito al cual conectan. Por lo tanto podemos tener circuitos

cerrados, a través de los cuales hay flujo de corriente, o circuitos abiertos a través de los cuales no fluye corriente.

MEDICION DE LA RESISTENCIASEn algunas situaciones es necesario medir resistencias de los elementos que componen el circuito, para ello se utiliza los multimetros, en la escala de Ohmios y se procede como se muestra en la figura

Instalación de un multímetro para medir la resistencia de elemento.

Debe indicarse además que en circuitos se puede utilizar la ley de Ohm para determinar resistencias de elementos, instalando el circuito como se muestra en la figura

Diagrama del circuito utilizado para medir

la resistencia de un elemento de cerámica.

CODIGO Y SERIE DE LAS

RESISTENCIAS

En el mercado, no podemos encontrar resistencias de cualquier valor, sino que existen unos valores normalizados. Para poder identificarlas se utiliza el código de colores, que consiste en pintar cuatro líneas de diferentes colores sobre el cuerpo de las resistencias, de modo que siguiendo el código citado podemos deducir el valor real de la resistencia.

Las dos primeras cifras, representan números reales; la tercera cifra es el multiplicador, indica el número de ceros que acompañan a las dos primeras cifras; el cuarto y último color, nos da la tolerancia de la resistencia.

III.EQUIPO, INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Una fuente de alimentación de CC. Multitester digital. Resistores de carbón y de cerámica. Una resistencia variable o potenciómetro.

IV. PROCEDIMIENTO:

1. Identificar los diversos elementos que forman parte de un circuito eléctrico.

2. Leer el valor nominal registrado en el cuerpo físico de los resistores de cerámica de por lo menos 05 resistores (Tabla # 01).

R(Ω) R1 R2 R3 R4 R5w 5W 5W 5W 5W 10WV T 330 330 390 150 500V E 307 327 384 149 499

3. Utilizando el ohmímetro medir la resistencia de cada resistor.

4. Determinar por el código de colores el valor de por lo menos 10 resistores de carbón (Tabla #02)

5.

Con el ohmímetro medir el valor de cada resistor.

6. Construir con el protoboard cada uno de los circuitos indicados y medir la resistencia equivalente entre los bornes indicados (Tabla #03).

V. CUESTIONARIO

1. Cuáles son los elementos de un circuito eléctrico:

Todos los circuitos eléctricos se componen de los siguientes elementos mínimos:

Un generador de energía. Un receptor y Consumidor de esa energía. Conductores que transporten esa energía.

R(Ω) R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9

VT 120 330k 330k 180 330k 330J 150k 220J 330k

VE 120 330k 330k 180 330k 330J 150k 220J 330k

R(Ω) Req1 Req2

VT 11.97 31.5

VE 11.77 31.1

EA -0.2 -0.4

ER 1.67% 1.27%

Los Generadores de energía eléctrica son dispositivos que proveen en el circuito la necesaria diferencia de cargas entre sus dos polos o bornes y que, y que por lo demás, son capaces de mantener eficazmente durante el funcionamiento del circuito. Ejemplos de generadores de energía eléctrica tenemos las pilas y baterías y las fuentes de alimentación.

Los Receptores son los dispositivos encargados de tomar y convertir la energía eléctrica en otro tipo de energía útil de manera directa, como la lumínica, la mecánica (movimiento), calorífica, etc. Los receptores eléctricos más usuales serán las lámparas o ampolletas, las resistencias eléctricas de los hervidores de agua y los motores.

Los Conductores o cables son los elementos que nos sirven para conectar todos los demás elementos que forman el circuito. Con ellos estableceremos el camino para transportar a los electrones desde el polo negativo hasta el positivo del generador. Los conductores están fabricados con materiales que conducen bien la electricidad, generalmente metales como cobre y aluminio y otros, recubiertos de materiales aislantes.

Los elementos de control estos elementos nos permiten maniobrar con el circuito conectando y desconectando sus diferentes elementos según nuestra voluntad. Los elementos de control más empleados son los interruptores, pulsadores y conmutadores.

Los elementos de protección estos elementos tienen la misión de proteger a la instalación y sus usuarios de cualquier avería que los pueda poner en peligro. Los más empleados son los fusibles y los interruptores de protección.

2. Comparar los datos obtenidos en la tabla 01 (cuadro de divergencia)

R(Ω) R1 R2 R3 R4 R5w 5W 5W 5W 5W 10WV T 330 330 390 150 500V E 307 327 384 149 499EA -27 -3 -6 -1 -1ER 8,18% 0.91% 1.53% 0.67% 0.2%

3. Comparar las resistencias medidas en los circuitos 01 y 02 del paso 6.

CIRCUITO 01

Valor de la resistencia equivalente del circuito 01V teórico 521.9 Ω

V experimental 516 Ω

CIRCUITO 02

Valor de la resistencia equivalente del circuito 02V teórico 456.4 Ω

V experimental 455 Ω

5. Comparar los valores teoricos y experimentales del paso 06.

R1

120Ω20%

R2

330Ω10%

R3

330Ω10%

R4180Ω20%

R5330Ω10%

R6330Ω5%

R7

150Ω10%

R8

220Ω5%

R9

330Ω10%

R1

43kΩ5%

R2

1.2kΩ5%

R3

1.2kΩ5%R4

0.22kΩ5%

R5

10kΩ5%

R6

0.27kΩ5%

R70.2kΩ5%

R8

0.3kΩ5%

R9

0.12kΩ5%

R10

0.12kΩ5%

R(Ω) Req1 Req2

VT 11.97 31.5

VE 11.77 31.1

EA -0.2 -0.4

ER 1.67% 1.27%

6. Explique la diferencia de un reóstato y un potenciómetro

REÓSTATO Y POTENCIÓMETRO

POTENCIÓMETROS

Los potenciómetros y los reóstatos se diferencias entre si, entre otras cosas, por la forma en que se conectan. En el caso de los potenciómetros, éstos se conectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de voltaje. Ver la figura.

REÓSTATOS

En el caso del reóstato, éste va conectado en serie con el circuito y se debe tener cuidado de que su valor (en ohmios) y su la potencia (en Watts (vatios)) que puede aguantar sea el adecuado para soportar la corriente I en amperios (ampere) que va a circular por él.

Entonces se puede decir que en teoría es lo mismo pero la diferencia en que el reóstato está diseñado para soportar tensiones y corrientes muchos mayores, por ejemplo para controlar un encendido de bombilla y el potenciómetro para niveles mucho más pequeñas, por ejemplo para controlar el volumen de un casete. Un reóstato es un resistor de resistencia variable. es por tanto un tipo contractivo concreto de potenciómetro (resistencia variable) que recibe comúnmente este nombre en vez del potenciómetro al tratarse de un dispositivo capaz de soportar tensiones y corrientes muchísimos mayores, y

de potencias muy grandes. Los reóstatos son usados en ingeniería eléctrica en tareas tales como el arranque de motores o cualquier tipo de tareas que requiere variación de resistencia en condición de elevada tensión o corriente. Un potenciómetro es un resistor al que le puede variar el valor de su resistencia de esta manera, indirectamente se puede controlar la intensidad de corriente que hay por una línea si se conecta en paralelo, o la deferencia de potencia de hacerlo en serie. Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos con poca corriente, para potenciar la corriente, pues no disipan apenas potencia, en cambio en los reóstatos, que son de mayor tamaño, circula más corriente y disipan más potencia.

Divisor resistivo variable ajustable por medio de un cursor.es una resistencia formada por una delgada pista de carbón de cuyos extremos salen dos terminales, a dicha pista la recorre un cursor que está vinculado a un tercer terminal.

Entonces se podría decir que como regla general:

Los potenciómetros se utilizan para variar niveles de voltajey los reóstatos para variar niveles de corriente

7.- Diséñese un divisor de voltaje cuyas salidas sean de 1.0V, 3.0V, 7.5V y 15V supóngase que la fuente de voltaje es una batería de 15V y que no se toma corriente de las

Terminales de salida ¿cuál es la potencia disipada?

P=32( . 033)=2. 97w

V=I∗RPARAR1=8Ω

I=158

=1. 875 A

R2=VI

=3v1. 875 A

R2=1 .6Ω

P= (1 .875 )2 (1. 6 )=5 .625w

V=I∗RPARAR1=5Ω

I=155

=3 A

R2=VI

=1. 0 v3 A

R2=0 . 33Ω

V=I∗RParaR1=3Ω

I=153

=5 A

R2=VI

=7 .5 v5 A

R2=1 .5ΩP=52 (1. 5 )=37 . 5w

VI. CONCLUCIONES

De acuerdo con las medidas realizadas en las resistencias y el análisis de las mediciones con respecto a las resistencias medidas podemos observar que fueron las esperadas con un mínimo de error los cuales se encuentran dentro de un rango de tolerancia lo cual podemos concluir que la lectura de los códigos de colores fueron correctos y los cálculos realizados para las resistencias también fueron correcta.

En general se puede concluir entonces que el análisis de circuitos ideales, no diferencia mucho en caso de circuitos pequeños como los realizados en la práctica anterior.

VII.-BIBLIOGRAFIA.

Guía para Mediciones Electrónicas – Y prácticas de Laboratorio STANLEY WOLF RICHARD FM SMITH ANALISIS BASICO DE CIRCUITOS ELECTRICOS D.E. Jonson, J.L. Hilburn y J.R. Johnson. Ed. Prentice Hall. Análisis de Circuitos Eléctricos.- Benjamín Zeines. http://www.cienciasmisticas.com.ar/electronica/rlc/resistores/index.php