Laboratorio 1 Fisíca II Uca

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UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA FACULTAD DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS COORDINACIÓN DE CIENCIAS NATURALES FÍSICA II Laboratorio No.: 1 Tema: “RECOMENDACIONES GENERALES Y MANEJO DE EQUIPOS DE MEDICIÓN” Nombre del profesor: Ing. Oscar Leonel Urbina Grupo de trabajo: Oscar Enmanuel Bermúdez Ayerdis Nora Angélica Gago Ortiz Carlos Emilio Izaguirre Sánchez Alberto Basilio Aburto Peña Luis Francisco Álvarez Ortega Numero de grupo:0477 Carrera: Ingeniería Civil

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Lab 1

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UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA

FACULTAD DE CIENCIA, TECNOLOGA Y AMBIENTEDEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICASCOORDINACIN DE CIENCIAS NATURALES

FSICA II

Laboratorio No.: 1Tema:RECOMENDACIONES GENERALES Y MANEJO DE EQUIPOS DE MEDICIN

Nombre del profesor: Ing. Oscar Leonel Urbina

Grupo de trabajo: Oscar Enmanuel Bermdez AyerdisNora Anglica Gago OrtizCarlos Emilio Izaguirre SnchezAlberto Basilio Aburto PeaLuis Francisco lvarez Ortega

Numero de grupo:0477

Carrera: Ingeniera Civil

Managua, NicaraguaLunes 15 de Junio, 2015I. Resumen

Primeramente se escuch atentamente al docente mientras explic las medidas de seguridad para estar dentro del laboratorio, seguido de esto se procedi a reconocer los materiales y equipos de medicin y prueba; como el multmetro, diodos LED, fuente de alimentacin, tableros de conexin, fusibles, resistencias y bateras. Se utiliz el voltmetro para medir la tensin de bateras, el multmetro para leer resistencias y probar diodos, tambin se realiz conexiones en serie en el tablero de conexin, todo esto sirvi para reforzar conocimientos previos adquiridos en la clase terica. Se logr obtener los resultados esperados y cumplir con los objetivos propuestos, es decir, se identific las medidas de seguridad para evitar accidentes, se manej los aparatos de medicin y fuentes de alimentacin elctrica de forma correcta, se ley resistencias utilizando el cdigo de colores y se construy circuitos en el tablero de conexin.

II. IntroduccinAl momento en que una corriente elctrica recorre el cuerpo humano produce un efecto llamado choque elctrico, ste puede ocurrir por un mal diseo del equipo, fallas elctricas y errores cometidos por los seres humanos. La causa mayor de un choque elctrico es una funcin de corriente, la cual se ve forzada a travs del cuerpo humano, y sirve como va de conduccin. No necesariamente depende del voltaje utilizado. En general el nivel de corriente elctrica que se requiere para matar a cualquier ser humano es mnimo, por eso debe tenerse mucho cuidado para as evitar que ocurra un accidente. La mnima corriente que puede ser percibida por la mayora de los seres humanos es de 1 miliamperio-mA- y el rango ms fatal de corrientes se encuentra entre 100 y 300 mA. El propsito general de este laboratorio radica en que un ingeniero civil debe conocer sobre los instrumentos elctricos demedicin ms importantesy ms utilizados al momento de realizar una instalacin elctrica asignada en cualquier tipo de obra estructural, ya que mediante el uso de ellos se miden e indican magnitudes elctricas, como corriente, carga, potencial y energa, o las caractersticas elctricas de loscircuitos, como laresistencia, la capacidad, la capacitancia y la inductancia. Adems que permiten localizar las causas de una operacin defectuosa en aparato elctrico en los cuales, como es bien sabido, no es posible apreciar su funcionamiento en una forma visual, como en el caso de un aparato mecnico.

III. Objetivos

Generales:

Identificar las medidas de seguridad para evitar choques elctricos o cortocircuitos y obtener habilidades en el uso y manejo de los aparatos de medicin y fuentes de alimentacin elctrica.

Especficos:

Aprender la funcin de cada componente de un circuito elctrico simple y la forma como actan en conjunto.

Interpretar y leer resistencia usando el cdigo de colores y el ohmmetro.

Aprender sobre la construccin de circuitos simples en un tablero de conexiones.

IV. Marco Terico

Corriente elctricaLo que conocemos como corriente elctrica no es otra cosa que la circulacin de cargas o electrones a travs de un circuito elctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM). Existen dos tipos de corrientes elctricas; esta la corriente directa y la corriente alterna, lo que las diferencia es su sentido de circulacin. Para que una corriente elctrica circule por un circuito es necesario que se disponga de tres factores fundamentales: 1.Fuente de fuerza electromotriz (FEM).2.Conductor.3.Carga o resistencia conectada al circuito.4. Sentido de circulacin de la corriente elctrica.La intensidad de circulacin de corriente elctrica por un circuito cerrado se puede medir por medio de un ampermetro conectado en serie con el circuito o mediante induccin electromagntica utilizando un ampermetro de gancho. Para medir intensidades bajas de corriente se puede utilizar tambin un multmetro que mida miliampere (mA). (lvarez, 2004)

MultimetroElmultmetro digitales un instrumento electrnico de medicin que generalmente calcula voltaje, resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo demultmetropuede medir otras magnitudes como capacitancia y temperatura. Gracias al multmetro podemos comprobar el correcto funcionamiento de los componentes y circuitos electrnicos. (Almendarez, 2007)VoltimetroSe llamavoltmetroal dispositivo que permite realizar lamedicinde ladiferencia de potencialotensinque existe entre dos puntos pertenecientes a un circuito elctrico. El voltmetro, por lo tanto, revela elvoltaje(la cantidad devoltios). Es importante no confundir el voltmetro con elvoltmetro. Mientras que el voltmetro mide la tensin (el potencial elctrico), el voltmetro se encarga de la medicin de la carga elctrica. Los voltmetros reflejan susresultadosen voltios y los voltmetros lo hacen en coulombs. Al igual que Tampoco hay que tener confusin entre el voltmetro y elampermetro, que es la herramienta empleada para la medicin de la intensidad de la corriente. El voltmetro, para funcionar, tiene que conectarse en paralelo: el ampermetro, en cambio, en serie, para que la corriente pase por l. Suresistencia, de este modo, debe ser reducida, y no alta como ocurre en el caso del voltmetro. (Castillo, 2008)CondensadoresSe denomina condensador al dispositivo formado por dos placas conductoras cuyas cargas son iguales pero de signo opuesto. Bsicamente es un dispositivo que almacena energa en forma de campo elctrico. Al conectar las placas a una batera, estas se cargan y esta carga es proporcional a la diferencia de potencial aplicada, siendo la constante de proporcionalidad la capacitancia: el condensador.DondeQes la carga de una de las placas yVla diferencia de potencial entre ellas.La unidad de la capacitancia es elFaradioy la podemos definir como: Esla capacidad de un condensador, en el que sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de un voltio, esta adquiere una carga elctrica de un coulomb. (Alvarez, 2001)V. Metodologa y Materiales

Para la prctica N 1 del laboratorio se utilizaron los siguientes materiales y equipos: Resistencias de distintos valores Fuente alimentacin CC, 0-30V Diodos LED 1 Restato (Resistencia variable) Bombillo incandescente Conexiones Tablero de conexin 1 resistencia de 100 2 instrumentos V/A Fusibles

1. Explicar las medidas de seguridad:Primeramente nos juntamos en grupos de trabajos, por cada grupo de trabajo se leyeron las siguientes recomendaciones generales de seguridad para evitar accidentes en los laboratorios. Y despus se discuti la importancia de cada una de estas recomendaciones. Para comenzar a trabajar con cualquier equipo, hay que averiguar en qu condiciones estn los equipos y si existe algn peligro. Nunca debemos quitar la punta de tierra de un enchufe de entrada de tres alambres. Esto elimina la caracterstica de conexin a tierra del equipo, y lo convertir en un verdadero peligro. Hay que conservar el orden en la mesa de trabajo. Porque trabajar entre muchos cables podran propiciar el choque entre ellos y provocar un cortocircuito u otros accidentes. Hay que acostumbrar siempre trabajar en forma sistemtica y organizada. No debemos nunca trabajar sobre pisos mojados. Porque esto hace que se reduzca sustancialmente la resistencia, cuando haya contacto a tierra; es mejor trabajar sobre tapetes aislantes, o pisos aislados. No debemos trabajar solos. Siempre conviene que haya otra persona para cortar la corriente, aplicar respiracin artificial o llamar a un mdico. En experimentos de potencia se trabajar siempre con una mano a la espalda, o en el bolsillo. Cualquier corriente que pase entre las manos atraviesa el corazn y puede ser ms letal que cuando va de una mano al pie. No se debe distraer ni distraer a tus compaeros. el conversar con otra persona lo puede hacer perder fcilmente la concentracin y puede ser muy peligroso.2. Reconocimiento de materiales y equipos de medicin y prueba: Hay que atender las explicaciones sobre del equipo de medicin y la prueba del (Multmetro) porque este lo estaremos utilizando en los prximos laboratorios, de ste se debe identificar y anotar respectivamente el significado de cada una de sus posiciones en el selector giratorio: la simbologa, entrada positiva, negativa, comn, las escalas, magnitudes que se pueden medir y las unidades de medida respectivas porque el conocerlo nos facilitara el trabajo. En la Prctica debemos aprender a probar los diodos LED (rojo, verde o amarillo) con el multmetro y observar y ver la polaridad. Medir las tenciones de las bateras batera alcalina de 9V con el voltmetro CD. Se debe utilizar el multmetro para leer resistencias y comparar este valor con el que obtendr a travs del cdigo de colores, comparar si el fabricante coloco correctamente la combinacin de colores. Realizar conexiones de componentes en el tablero de conexin segn los nodos se debe hacer un montaje de un circuito simple. Debemos ser cuidadosos al escuchar las instrucciones de manejos y apuntarlas. Para evitar que se olviden, y tambin debemos anotar adems el tipo de corriente que suministra en el circuito que estamos montando. Ya armado el circuito se debe medir el voltaje del circuito. Y por ltimo debemos medir la intensidad de la corriente elctrica del voltaje.

VI. Resultados y Discusiones

Funciones del multimetro: La posicin del selector recomendablemente siempre debe estar en modo off antes de conectarlo en a cualquier corriente.

Este mide voltaje de corrientes alternas.

Este mide voltaje de corrientes directas.

Este se utiliza para medir mili voltios tanto para corriente alterna como directa

Este smbolo es Omega el cual significa resistencia elctrica

Este quiere decir continuidad en un circuito

Este smbolo significa Diodo que es un capacitor LED diodo emisor de luz

Mide corriente alterna, Hz frecuencia

Mide corriente directa

Es una opcin que nos da una advertencia en donde existe corriente elctrica

Es sumamente importante el conocimiento de cada una de las funciones que presenta el multmetro para poder manipular cualquier tipo de corriente o resistencias. De este modo se logra tener una mayor precisin en la manipulacin de cualquier tipo de circuito elctrico. De igual forma es importante el cuido de este, ya que si sabemos utilizarlo de una buena manera protegeremos la vida til del equipo.Al medir la resistencia de cada uno de los Diodos con el multmetro, este marcaba error es decir, que ninguno de estos funcionaba el cual nos conlleva a inferir que estaba daados. En este caso aplicamos el concepto de polaridad para as poder identificar sus polos (positivo y negativo), de las cuales pudimos identificar que el extremo del alambre ms pequeo es la parte negativa del diodo, mientras que el ms largo indica su polo positivo.La polaridad la utilizamos para determinar los polos de mquinas elctricas de corriente continua.Medicin de la tensin de una batera alcalina con el voltmetroBatera o pilaVoltaje de fabricaVoltaje medido con voltmetro

Alcalina 9 V9 V3.531 V

AA--

AAA--

En este caso se logr cumplir el objetivo en lo que corresponde a medir la tensin en voltios de las bateras partiendo de la carga que deberan de tener segn la fbrica, en este caso solo realizo con una batera alcalina la cual la carga correspondiente era de 9 voltios pero es claro inferir que al darle uso disminuye su carga el cual se refleja al momento de medir con el voltmetro.Al medir esta pila, nos dio una medida por debajo de la medida estndar que presenta, lo que nos indic que esta batera ya presentaba problemas, por lo que no puede servir, o no se puede seguir utilizando.

Valores de las resistencias facilitadasRCombinacin de coloresValor nominal con el cdigo de colorValor real con el multmetroDesviacin(real-nominal)Resistencia buena o daada

1Amarillo ,violeta, rojo y plata4,7,2,10%4,886 4230 - 5170En el rango

2Amarillo, azul, marrn, dorado4,7,0,5%500,3443.7 493.5Daada

3Roja, violeta, naranja, dorado2,7,3,5%26,55025650 28350En el rango

4Marrn, negro, rojo, dorado1,0,2,5%992950 1050En el rango

5Marrn, gris, amarillo, dorado1,8,4,5%187,50017100 - 18900En el rango

6Azul, gris, negro, dorado6,8,-,5%71.464.6 71.4En el rango

7Amarillo, violeta, marrn, dorado4,7,1,5%46.9446.5 493.5En el rango

8Gris, rojo, rojo, dorado8,2,2,5%8,1707790 - 8610En el rango

En la tabla anteriormente descrita se presentan diferentes tipos de resistencias, que pudieron ser ledas mediante el cdigo de colores propio de cada uno, lo que nos indica el valor de Ohmios que posee.Es posible notar que al aplicar la ecuacin de Ohm se logra calcular cuando una resistencia puede funcionar perfectamente y saber cul est daada para el uso de la misma. Cuando una resistencia esta daada esto nos indica que esta misma esta quemada, y esta no da continuidad a la resistencia elctrica.Circuito simpleDatos ledos (circuito simple)

Voltaje en la fuente V15 V

Voltaje ledo con el voltmetro14.7 V

Intensidad de corriente ledo con el ampermetro (A, mA)151.2 mA

Resistencia calculada (ohm)99.2 Ohm

Aprender sobrecircuitossimples es fundamental para entender la electricidad y electrnicos.Uncircuitoelctrico podemos decir que est formado de tres elementos principales: una fuente de corriente, una carga elctrica y de cableado; para este experimento utilizamos un tablero, lo que nos ocasiono problemas ya que no nos marcaba el voltaje pero esto fue ocasionado por el tablero, ya que el cableado es muy probable que no haya estado bien conectado por lo que tuvimos que cambiar de posicin muchas veces. La fuente de corriente provee energa, el cableado lleva la energa a la carga y esta usa la energa. La electricidad fluye en un lazo continuo desde la fuente a la carga ida y vuelta.El realizar un circuito elctrico simple conlleva de mucha concentracin y paciencia para realizar cada uno de los pasos de manera correcta para evitar accidentes ya que una mala aplicacin de los instrumentos de corriente puede ser fatal para la vida del investigador.

VII. Conclusiones

La manipulacin de los circuitos elctricos suele ser ms complicados de lo que parece para ello se necesita de un trabajo sumamente cuidadoso y con demasiada paciencia siempre manipulando los aparatos de manera correcta recordando las medidas de seguridad para evitar cualquier tipo de accidentes.Hemos notado como la tecnologa se va apoderando de cada una de las funciones que son realizadas por el hombre y en la que se involucrada la aplicacin de dichos circuitos elctricos lo cual nos lleva a concluir que la electricidad no es solo un avance sino un futuro del cual todos sabemos que algn da llegara, en el que todo en el mundo se mover con lo que respecta a los circuitos elctricos.Por otra parte mediante este laboratorio aprendimos la manera correcta de utilizar los diferentes instrumentos para medir electricidad, ya que en un pasado nos pudimos encontrar con estos y no supimos de la manera correcta de utilizarla, as mismo se aprendi acerca las precauciones que debemos de tomar al trabajar con electricidad ya que esta es muy peligrosa y debemos de ser muy cuidadosos para no hacernos dao a nosotros mismos, ni tampoco hacer daos a los instrumentos que utilizamos.As mismo pudimos aprender la manera correcta de leer un resistor o resistencia mediante su cdigo de colores, ya que en un pasado pudimos ver esto, pero no sabamos que significaban esos colores.Adems de esta prctica desarrollamos mayores aprendizajes en cuanto a la electricidad, llegando as a refrescar nuestros conocimientos de secundaria y a reforzarlos, por otro lado desarrollamos un aprendizaje en el uso y manejo de los materiales de laboratorio, pudiendo as concluir una buena prctica de laboratorio.

VIII. Bibliografa

Almendarez, M. (1 de Mayo de 2007). Circuitos Electricos. Recuperado el 14 de Junio de 2015, de http://www.circuitoselectronicos.org/2007/11/el-multmetro-digital-tester-digital-o_10.htmllvarez, J. A. (12 de Abril de 2004). Asi Funciona. Recuperado el 14 de Junio de 2015, de http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_corriente_electrica/ke_corriente_electrica_4.htmAlvarez, P. (2 de Agosto de 2001). Av.anz. Recuperado el 14 de Junio de 2015, de https://www.google.com.ni/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=condensadores+definicionCastillo, C. (5 de Junio de 2008). Definicion De. Recuperado el 14 de Junio de 2015, de http://definicion.de/voltimetro/

IX. Anexos

Materiales hmicos

El carcter conductor de una sustancia viene determinado fundamentalmente por la densidad de portadores de carga. Para poner de manifiesto esta relacin vamos a proponer un modelo fsico muy sencillo debido a Drude.

La ley de Ohm debe entenderse como un resultado fenomenolgico que explica el comportamiento de muchos materiales en relacin con el transporte de carga al ser sometidos a un campo.

A los materiales que verifican esta ley, y para los que por tanto se puede definir una conductividad, se les denomina medios hmicos. La conductividad es el parmetro que determina el carcter conductor o aislante de una gran cantidad de sustancias. Se trata de una cantidad siempre positiva y proporcional a la densidad de portadores. Tambin es usual el manejo de la resistividad, o inverso de la conductividad, medido en el S.I. en V m/A. En la tabla que sigue puede verse su enorme rango de variacin de unas sustancias a otras:

En conclusin todos los materiales presentan una resistencia al paso de la corriente elctrica, unos ms que otros, y a los que ms resistencia presentan les llamamos aislantes.

Simbologa de Componentes Elctricos

Accionadoresactuadores y mandosAcoplamientoscontroles mecnicosAdaptabilidadvariabilidad

Arrancadores de motoresCajas, registroscanalizacionesCondensadorescapacitores

Conectores, clavijastomas y enchufesConmutacin de potenciaConvertidores de potencia

Corrientes elctricasDependencia operativaEfecto o dependenciaRadiacin

Estaciones de generacinde energa elctricaFuentes trmicasFuerzasmovimientos y flujos

Fusibles y otrosprotectores elctricosGeneradores elctricosIluminacin

Inductanciasbobinas elctricasInstrumentacin elctricacontadores y registradoresInterruptorescontactos y accionadores

Interruptores y contactosrepresentacin unifilarLneas de transmisiny redes de distribucinMotores elctricos

ncleos frricosOndas, pulsos e impulsosRelsmandos electromagnticos

Resistoresresistencias elctricasTransformadores elctricosy autotransformadoresOtros dispositivos elctricos y electrnicos

Antenasestaciones de radioAtenuadores elctricosecualizadoresAudio y vdeo

Circuitos, bloquesetapas electrnicasConectores, clavijastomas y enchufesCondensadorescapacitores

Corrientes elctricasCristales piezoelctricos resonadoresDiodos

Electrnica digitalFiltros elctricosFusibles y otrosprotectores elctricos

Inductanciasbobinas elctricasInstrumentacin electrnicaInterruptores, pulsadoresconmutadores

Lmparas, bombillas...Lneas, conductores y cablesMotores elctricos

Ondas, pulsos e impulsosGeneradores elctricosRelsmandos electromagnticos

Resistoresresistencias elctricasSensores / Contactos porefectos o dependenciasTiristores, triac y diac

Transformadores elctricosy autotransformadoresTransistoresTransistoresMOSFET e IGFET

Vlvulas electrnicastermoinicasOtros dispositivos elctricos y electrnicosSimbologa elctrica

Magnitudes Elctricas

MagnitudSmboloUnidadSmbolo

CargaCCulombioC

TensinVVoltiosV

IntensidadIAmperiosA

ResistenciaROhmios

PotenciaPVatiosW

EnergaEVatio Por HoraW X H