1

En los circuitos de corriente alterna (AC) los receptores presentan una oposición a la corriente que no depende únicamente de la resistencia óhmica del mismo, puesto que los efectos de los campos magnéticos variables (bobinas) tienen una influencia importante. En AC, la oposición a la corriente recibe el nombre de impedancia (Z), que obviamente se mide en Ω. La relación entre V, I, Z, se determina mediante la "Ley de Ohm generalizada".

impedancia (Z)

donde:- I: intensidad eficaz en A- V: tensión eficaz en V.- Z: impedancia en Ω

La impedancia puede calcularse como

impedancia puede calcularse como:

donde- Z: impedancia en Ω.- R: resistencia en Ω.- X: reactancia en Ω.

2

La resistencia es el valor de oposición al paso de la corriente (sea continua o alterna) que tiene la resistencia

Definición de Impedancia, Z

V = Z IVoltaje, Impedancia y corriente son representados por números

complejos

3

En la siguiente tabla puede verse un resumen del valor de impedancia de cada tipo de receptor en AC.

 

4

Nanovoltímetros. Medida de pequeñas tensiones en condiciones de baja impedancia. Tienen un efecto de carga reducido comparable a la de un multímetro convencional con bajo nivel de ruido generado y muy reducidas derivas

Picoamperímetros. Medida de pequeñas corrientes con efecto de carga despreciable y gran velocidad de medida con un coste reducido si se compara con otros equipos (electrómetro o DMM.)

Microóhmetros. Medida de bajas resistencias con capacidad para realizar medidas a cuatro hilos, compensación (offsets) y técnicas “dry circuit testing”. (Prueba en circuito en seco)

Megaóhmetros. Incorporan fuentes internas de alta tensión dimensionadas para poder realizar medidas de muy grandes resistencias y realizar ensayos de rigidez dieléctrica.

EQUIPOS DISPONIBLES

5

DMM (Digital Multi-Meter u multimetro digital) Los equipos más populares puesto que permiten realizar medidas tanto de tensión como de corriente y resistencia con coste reducido, y precisión y sensibilidad suficiente en la mayoría de los casos. Sin embargo, su característica de efecto de carga no es suficientemente buena en caso de medidas en condiciones de alta impedancia.

EQUIPOS DISPONIBLES

6

Electrómetros. Constituyen los equipos más indicados para medidas diversas de bajo nivel. Tienen una gran impedancia de entrada lo cual permite realizar medidas de tensión en condiciones de alta impedancia con despreciable efecto de carga.

En cuanto a las medidas de corriente, suelen tener prestaciones similares a las de los pico amperímetros. Contienen elementos auxiliares que les permiten medir resistencias tanto de pequeño como de gran valor. También disponen de circuitos internos capaces de medir carga eléctrica (culombímetros).

En general, presentan una capacidad de uso similar a la de los más modernos DMM pero mejorando sus prestaciones en medidas de bajo nivel aunque con un coste superior.

EQUIPOS DISPONIBLES

7

8

SMU (Source-Meter Unit u fuente de medidor de unidades). Son equipos especialmente diseñados para resolver problemas en medidas de bajo nivel debido a su gran versatilidad de uso. Integra un medidor de tensión, otro de corriente, una fuente programable de tensión y otra de corriente con prestaciones comparables o superiores a las de los electrómetros. Se pueden utilizar de modo independiente y también simultáneamente (voltímetro y fuente de corriente o amperímetro y fuente de tensión).

EQUIPOS DISPONIBLES

9

A la vista de este ejemplo se puede concluir de modo general:Resistencia de la fuente es alta (Rs > 1 M ) el factor de limitación viene dado por el efecto de carga y las corrientes de offset del equipo de medida. Este es el caso de las medidas en condiciones de alta impedancia que serán estudiadas en el tema 12.Resistencia de la fuente es baja (Rs < 1 M ) no se requiere un equipo de muy alta impedancia de entrada y el factor de limitación viene dado, en el caso de medida de bajas tensiones, por las tensiones de offset. Este es el caso de las medidas en condiciones de baja impedancia que serán estudiadas en el tema 13.

ELECCIÓN EQUIPOS DISPONIBLES

10

Resolución. Suponiendo que se trate de un equipo digital (caso más usual actualmente), ésta viene dada por el número de cuentas mostradas en la pantalla o por el número de bits . Es una magnitud.dimensional

ESPECIFICACIONES

11

Sensibilidad. Viene dada por el más pequeño de los cambios que pueda ser detectado en la señal medida. Se especifica en las unidades de la medida que se esté realizando y depende, por lo tanto, del rango configurado en el equipo.

ESPECIFICACIONES

12

Exactitud. Es la medida de la proximidad entre el valor medido y el valor real. Es un dato que ofrece el fabricante y es resultado de la calibración efectuada previamente. Se calcula como ± (% de la medida + % del rango). A partir de este dato se puede calcular la incertidumbre de la medida (máximo error relativo).

ESPECIFICACIONES

reactanciareactanciareactanciareactancia

• La reactancia es el valor de la oposición al paso de la corriente alterna que tienen los condensadores (capacitores) y las bobinas (inductores).

• En este caso existe la reactancia capacitiva debido a los condensadores y la reactancia inductiva debido a las bobinas.

• Cuando en un mismo circuito se tienen estos elementos combinados (resistencias, condensadores y bobinas) y por ellas circula corriente alterna, la oposición de este conjunto de elementos al paso de la corriente alterna se llama: impedancia.

13