lab 2 medición de tensión y resistencia eléctrica(2013)

ELECTRICIDAD

Laboratorio 2

“MEDICIÓN DE TENSIÓN Y RESISTENCIA ELÉCTRICA”

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

TECSUP Laboratorio de Electricidad – Lab. 2

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR 14


“MEDICIÓN DE TENSIÓN Y RESISTENCIA ELÉCTRICA”

OBJETIVOS:

1. Identificar las reglas de seguridad fundamentales para evitar choques eléctricos cuando se esté trabajando con tensión.

2. Conocer cuales son las conexiones adecuadas para realizar las mediciones solicitadas y sus escalas correspondientes.

3. Medir resistencias utilizando el ohmímetro y encontrar el error introducido durante la lectura.

4. Medir tensión continua utilizando el voltímetro y encontrar el error introducido durante la lectura.

LA SEGURIDAD

La seguridad es un factor vital, en toda actividad. Que un accidente ocurra o no, depende usualmente, hasta que grado las reglas básicas del sentido común de seguridad, son obedecidas y hasta el extremo en que la aplicación de estas elimina la posibilidad de un accidente.

Los módulos usados en este curso, son diseñados y construidos para máxima seguridad conmensurados con la instrucción efectiva. En todo caso, el estudiante va a estar trabajando cerca de voltajes potencialmente peligrosos y si quieren prevenir accidentes, cumpla con las reglas de seguridad.

El cálculo individual de la susceptibilidad del cuerpo humano al voltaje y la corriente, merece ciertos comentarios. Posiblemente, la medida de la resistencia de una mano a otra y de una mano al pie (o tobillo), fueron hechas cuando el cuerpo estaba relativamente fresco y seco, y la respiración normal. La resistencia del cuerpo varía extensivamente con un número de factores fisiológicos, tales como la temperatura del cuerpo, el pulso, la respiración, y el metabolismo. La temperatura del ambiente y la humedad son también factores contribuyentes. Todo esto quiere decir que la susceptibilidad del cuerpo hacia el choque eléctrico, varía a veces de minuto a minuto.

Es absolutamente necesario que cualquier persona que trabaje con electricidad aplique estrictamente las normas de seguridad. La electricidad puede ser peligrosa e incluso fatal aun siendo técnicos bien preparados que por un exceso de confianza o descuido violan las reglas fundamentales de SEGURIDAD personal. La primera regla de seguridad personal es siempre “La corriente eléctrica es peligrosa”. Las corrientes superiores a 100 miliamperes, son fatales. Una regla de seguridad es: “no se ponga en un lugar donde pueda sufrir cualquier tipo de choque eléctrico”.


EXISTEN NUEVE REGLAS DE SEGURIDAD PARA EVITAR LOS CHOQUES ELÉCTRICOS.

1. ANTES de comenzar a trabajar con cualquier equipo, averigüe en que condiciones esta el equipo y si existe algún peligro.

2. NUNCA Confíe en dispositivos de seguridad tales como fusiles, relevadores y sistemas de cierre, como base de su protección.

3. NUNCA quite la punta de tierra de un enchufe de entrada de tres alambres. 4. ORDEN EN LA MESA DE TRABAJO: trabajar entre maraña de cables de

conexión y una gran cantidad de componentes y herramientas solo propicia el descuido, con lo que aumentan las posibilidades de corto circuito, choques y accidentes. Acostúmbrese a trabajar en forma sistemática y organizada.

5. NO TRABAJE SOBRE PISOS MOJADOS. Esto hace que se reduzca sustancialmente su resistencia al haber un mejor contacto a tierra. Trabaje sobre tapetes aislantes o pisos aislados.

6. NO TRABAJE SOLO siempre conviene en caso necesario, que haya otra persona para cortar la corriente aplicar respiración artificial o llamar a un médico.

7. JAMAS HABLE CON NADIE MIENTRAS TRABAJA. No permita que le distraigan y no conviene hablar con nadie sobre todo si trabajan con equipos peligrosos.

8. MUEVASE SIEMPRE CON LENTITUD. Cuando trabaje cerca de circuitos eléctricos. Los movimientos rápidos y violentos son las causa de muchos choques, accidentes y corto circuito.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

A. TENSIÓN ELÉCTRICA

El voltaje, tensión o diferencia de potencial, son términos sinónimos que describen la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.

A mayor diferencia de potencial o presión que ejerza una fuente de FEM sobre las cargas eléctricas o electrones contenidos en un conductor, mayor será el voltaje o tensión existente en el circuito al que corresponda ese conductor


Figura 1. Tensión eléctrica. (Así funciona)

B. RESISTENCIA ELECTRICA

La Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

Figura 2. Resistencia eléctrica. (Así funciona)

C. INSTRUMENTO DE MEDIDA

EL MULTIMETRO

El multímetro es un instrumento multipropósito que se utiliza, fundamentalmente, para medir resistencias, tensiones y corrientes eléctricas.

Dispone de un conmutador que selecciona la FUNCIÓN (ohmímetro, voltímetro o amperímetro) y la ESCALA en la que se ubicará la magnitud a ser medida (5 V, 10 V, 500 V, 200 , 2 k, 20 k, etc.). También tiene unos bornes por donde se conectan las puntas de prueba o puntas de medición.

Existen dos tipos de multímetro, los analógicos y los digitales. Los multímetros analógicos tienen una aguja y diferentes escalas. Los multímetros digitales indican el valor en una pantalla.

Multímetro analógico Multímetro digital



Figura 3. Tipos de multímetros.

EL MULTIMETRO- FUNCION OHMIMETRO

Figura 4. Conexionado para medir una resistencia.

NUNCA INTRODUZCA LAS PUNTAS DE PRUEBA DEUN OHMÍMETRO EN UN CIRCUITO ENERGIZADO.

Pregunta:¿Por qué al momento de medir resistencia, el resistor a medir debe estar aislado?

Respuesta:Por que si no se producirían tensiones y corrientes peligrosas en el equipo de medición, pudiendo quemarse.

EL MULTIMETRO: FUNCIÓN VOLTÍMETRO (DC)

- Gire el conmutador selector a la función “tensión continua”. - Gire el conmutador selector a la escala de TENSIÓN CONTINUA MÁS ALTA. Usted puede elegir una escala menor si conoce el valor aproximado de la tensión.

- Conecte la punta de prueba común al terminal negativo ( - ) (COM) de la batería y la otra punta de prueba al terminal ( + ) de la batería, tal como se muestra en la Figura 5.


Figura 5. Medición de tensión de batería

- Lea el valor de la pantalla del multímetro digital.

Figura 6. Conexionado para medir tensión en DC y en AC

Para complementar el aprendizaje de este tema se sugiere que lea:

“Equipos e Instalaciones Electrotécnicas”. Pablo Alcalde San Miguel. Editorial

Paraninfo. Páginas de 11 a 15.

CÁLCULO DEL ERROR

El cálculo del error o error relativo porcentual (r %) se hace mediante la siguiente

ε % = Vt - Vm x 100 %r V

t

19PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR


fórmula:

Donde:

εr : Error.V

t : Valor teórico.V

m : Valor medido.

EQUIPOS Y MATERIALES:

Cantidad Descripción Marca Modelo Observación

01 Fuente de tensión continua. Lab-VoltTerminales 7-

N

01 Fuente de tensión alterna Lab-VoltTerminales 4-

N01 Multímetro digital. Fluke01 Multímetro digital. Meterman01 Carga Resistiva. Lab-Volt02 Cables de conexión.

PROCEDIMIENTO:

A. OHMÍMETRO

1. Tome el modulo de resistores y proceda a medir las resistencias con el multímetro digital, anotando los resultados en la Tabla 3. Vea la Figura 7.

2. Encuentre el error porcentual. Anote los resultados en la Tabla 3

Figura 7. Medición de las resistencias en década utilizando el ohmímetro.

TECSUPLaboratorio de Electricidad – Lab. 2

Valor Valor DeterminaciónTernas Elemento Teórico medido de

(Ω) (Ω) (r %)

R11º Terna deResistencias R2

R3

R4

2º Terna deR5Resistencias

R6

R7

3º Terna deR8Resistencias

R9

Tabla 3. Medición de resistencias.

3. Utilizando el ohmimetro, tome las medidas de resistencia del cuerpo entre los siguientes puntos:

Condición de contacto (Ω)

De la mano derecha a la izquierda con los dedos secos.

Tabla 4. Resistencias en el cuerpo humano

B. RECONOCIMIENTO DE LA FUENTE DE ENERGIA Y SU VOLTÍMETRO

1. Localice la fuente de tensión, cerciórese de que el interruptor de ALIMENTACION esta en la posición abierta “O”.

2. Marque con la letra que corresponda en el recuadro respectivo.



Figura 8. Fuente de Energía.

El interruptor de ALIMENTACION de circuito de tres polos.

Las tres lámparas que indican la operación de cada una de las fases

El Voltímetro CA /CC

El interruptor selector del voltímetro

La perilla de control de tensión

Cable de alimentación de 380V CA fijos (en la parte posterior)

Las terminales de salida de 220 / 380V fijos. Identificados como 1,2,3 y N.

Las terminales de salida de 0-220/380V variable. Identificadas como 4, 5 , 6 y N

Las terminales de salida de CC fija ( 8 y N )

Las terminales de salida de CC variable ( 7 y N)

El botón común de REINICAR

Tabla 5. Reconocimiento de la fuente

ADVERTENCIA ¡EN ESTE EXPERIMENTO DE LABORATORIO SE MANEJAN ALTOS VOLTAJES!

NO ENERGICE SIN AUTORIZACIÓN DEL PROFESOR

DEBE CORTAR LA FUENTE DE ENERGÍA CADA VEZ QUE TERMINE DE HACER UNA MEDICIÓN.



3. Cerciórese que la perilla de control de tensión este en cero (completamente a la izquierda).

4. Ponga el selector del voltímetro en la posición 7-N y conecte la fuente de energía moviendo hacia arriba la palanquita del interruptor ALIMENTACION, es decir a la posición “I” que significa conectado.

5. Haga girar la perilla de control de la fuente y observe como aumenta el voltaje. Mida y anote el valor máximo de tensión CONTNUA en los terminales 7-N.

Figura 9. Multímetro Analógico incorporado en la fuente

Voltaje Máximo en CC Termin

ales 7-N

Tabla 6. Valores máximos de Tensión CC.

6. Baje el voltaje a 200V, haciendo girar la perilla de control en sentido contrario al de las manecillas del reloj.

7. APAGUE LA FUENTE. 8. Coloque el selector del multímetro en 400 VDC, y conecte el

multímetro digital en los bornes 7-N.

Figura 10. Conexión del voltímetro digital a la fuente DC variable.

9. Conecte nuevamente la fuente de energía moviendo hacia arriba interruptor ALIMENTACION.

10. Baje el voltaje haciendo girar la perilla de control en sentido contrario al de las manecillas del reloj. Mida y anote los valores medidos.



U U %(analógico) (digital)

U1 200

U2 100

U3 80

U4 60

U5 40

U6 20

Tabla 7. Medición de la tensión.

11. APAGUE LA FUENTE, y desconecte el voltímetro. 12. Coloque el selector del voltímetro en la posición 8-N.

Figura 11. Voltímetro analógico y selector.

13. Encienda la fuente y gire la perilla de control de tensión.

¿ Cambiara este voltaje si se hace girar la perilla de control?.

Si / No

Voltaje CC. Bornes 8-N

Tabla 8. Valores de Tensión CC.

14. Reduzca nuevamente el voltaje a cero y desconecte la fuente de energía cambiando el interruptor maestro a la posición inferior.

CONCLUSIONES:


Anote sus conclusiones por cada una de las experiencias realizadas.

A. Ohmímetro

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B. Voltímetro

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Rúbrica

Curso: LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Ciclo: I

Actividad:LABORATORIO Nº2 : MEDICIÓN DE TENSIÓN Y RESISTENCIA

Semana:ELECTRICA

Nombre y apellido delSección: Docente:

alumno:

Observaciones Periodo: Fecha:

Documentos de Evaluación

Hoja de Trabajo X Archivo informático

Informe Técnico X Planos

Caso Otros:

CRITERIOS A EVALUACIÓN Excelente BuenoRequiere No PuntajeMejora aceptable Logrado

Identifica y determina el valor de una resistencia eléctrica a3 2 1 0través del código de colores y un ohmímetro.

Realiza mediciones de tensión continua utilizando un3 2 1 0voltímetro digital en una fuente de tensión continua.

Culminó la tarea en el tiempo previsto 1 0,5 0 0

Demostró conocimiento acerca de los temas tratados4 3 1 0(prueba escrita / oral, intervenciones)

Presenta informe (redacción, ortografía, formato) 2 1,5 1 0

Presenta análisis crítico (datos, esquemas, observaciones,3 2 1 0

conclusiones)

Aplica procedimientos seguros. 2 1,5 1 0

Trabaja en equipo (orden, colaboración) 2 1,5 1 0

Puntaje Total

Comentarios al alumno:(De llenado obligatorio)

Descripción

Excelente Completo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos.

Bueno Entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos.

Requiere mejora Bajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos.

No Aceptable No demuestra entendimiento del problema o de la actividad.


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