EN EL AMPERÍMETRO: La sensibilidad se indica por
el número de amperios, miliamperios o microamperios que
debe de fluir por la bobina para producir la desviación
completa. Si un instrumento tiene una sensibilidad de 1 mA., es
necesario 1 mA para producir la desviación completa.
EN EL VOLTÍMETRO: Aquí la sensibilidad
está expresada en ohmios por voltio, o sea, la resistencia del
instrumento. Para que el voltímetro sea preciso que este
tome una corriente muy baja del circuito, lo cual se obtiene
mediante una alta resistencia. El número de ohmios por
voltio de un voltímetro se obtiene dividiendo la
resistencia total del instrumento entre el voltaje máximo
que puede medir. Para un trabajo
general en electrónica, un voltímetro debe
tener como mínimo una sensibilidad de 1,000 ohmios por
voltio.
El número de ohmios por voltio de un voltímetro
se obtiene dividiendo la resistencia total del instrumento entre
el voltaje máximo que puede medirse. Por ejemplo, un
instrumento con una resistencia interna de 300000 ohmios y una
escala para un
máximo de 300 voltios, tendrá una sensibilidad de
1000 ohmios por voltio. Para trabajo general, los
voltímetros deben tener cuando menos 1000 ohmios por
voltio.
PROCEDIMIENTO
1. Medir resistores con el ohmimetro. Llenar Tabla
Nº0
Tabla Nº 0: Valores de
resistores utilizados
Resistencias | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | R7 | R8 | ||||||
Valor teórico |
330O |
1KO |
6.8KO |
12.KO |
56O |
100KO |
32O |
180O | ||||||
Valor practico |
328O |
0.99KO |
6.92KO |
12.07KO |
56.4KO |
101.3KO |
33O |
180O | ||||||
2. Determinación del error que por defecto de
carga produce un voltímetro.
a. Armar el siguiente circuito:
Figura 1
b. Determinar teóricamente el voltaje que
debería medir el voltímetro sin efecto de
carga.c. Conectar el voltímetro según se
muestra en el circuito. Seleccionar la escala mas apropiada
para poder leer el voltaje medido con la mayor claridad
posible. Anotar este valor en la Tabla Nº 1.
Tabla Nº 1: con
voltímetro
Vs(v) | 12 | 30 | 60 | 6 |
V(10KO) | 7.3v | 7.6v | 7.9v | —————— |
V(100KO) | 4v | 5.5v | 6.5v | 3v |
d. Cambiar de escala en el voltímetro a un
rango superior. Anotar el valor medido por el
voltímetro.e. Cambiar los valores de las resistencias a 50KO y
100KO respectivamente. Repetir el procedimiento anterior y
comparar los resultados obtenidos.f. Calcular el error debido al voltímetro
conociendo la sensibilidad de este. Comparar estos valores
calculados con los valores medidos.
g. Medir los voltajes en los pasos anteriores
haciendo uso también del multímetro como
voltímetro. Llenar Tabla Nº 2.
Tabla Nº 2: con multímetro
digital
teóricos | |||
V(v) | 60 | 600 | 10 |
V(10KO) | 7,62 | 7.7 | 7.60 |
V(100KO) | 7.68 | 7.8 | 7.71 |
3. Determinar del error introducido por un amperímetro
en el circuito.
a. Armar el siguiente circuito:
Figura 2
b. Determinar teóricamente la corriente que
deberá medir el amperímetro en su ausencia.
Rpta: 1mAc. Conectar el amperímetro según se
muestra en el circuito. Seleccionar la escala mas apropiada
para poder leer la intensidad de corriente medida con la
mayor claridad posible. Anotar este valor
d. Cambiar de escala en el amperímetro a un
rango superior. Anotar el valor medido por el
amperímetro. Llenar la tabla 3
Tabla Nº 3 con miliamperio
V (fuente) | I(mA) | 10 | 30 | 100 | 0.6 |
V = 1.0v | I(180O) | 5.4mA | 6mA | 6mA | ——— |
V = 0.2v | I(32O) | 5.4mA | 5.9mA | 6mA |
|
e. Cambiar el valor del voltaje de la fuente a 0,2 V.
Seleccionar la escala de intensidad de corriente mas
apropiada para poder leer la corriente medida con la mayor
claridad posible. Anotar este valor. Usar R=390O.f. Cambiar la escala del amperímetro a un
rango superior. Anotar el valor medido por el
amperímetro.g. Hallar el error medido al amperímetro
conociendo su sensibilidad y voltaje de operación.
Comparar estos valores calculados con los valores
medidos.h. Repetir este paso haciendo uso del micro
amperímetro según lo pedido en la Tabla Nº
4 y llenarla.
Tabla Nº 4: con microamperio
V (fuente) | I(uA) | 3000 | 1000 | 300 |
0.3v | I(1KO) | 140UA | 180 | 80UA |
0.2v | I(390O) | 330UA | 160UA | 65UA |
CUESTIONARIO
FINAL
1. ¿Cómo varia el error introducido
por el voltímetro en el circuito de la figura 1 cuando
se varia la escala de voltaje?
erv=ERROR; R1, R2= resistencias
usadas; S=sensibilidad=400O/V; Vs=escala
Vs | 12 | 30 | 60 | 6 |
R1=5 KO R2=10 KO |
Erv = 0.06% |
Erv = 0.028% |
Erv = 0.014% |
Erv = 0.13% |
R1=50 KO R2=100 KO |
Erv = 0.69% |
Erv = 0.27% |
Erv = 0.138% |
Erv = 1.36% |
2. ¿Cuándo se presenta mayor error
por la conexión del voltímetro al circuito de
la figura 1?
Dado el siguiente cuadro:
Vs | 12 | 30 | 60 | 6 |
R1=5 KO R2=10 KO |
Erv = 0.06% |
Erv = 0.028% |
Erv = 0.014% |
Erv = 0.13% |
R1=50 KO R2=100 KO |
Erv = 0.69% |
Erv = 0.27% |
Erv = 0.138% |
Erv = 1.36% |
A menor escala mayor es el error, esto queda demostrado a la
fórmula ya usada anteriormente, quiere decir que el error
aumenta en la escala 6V.
3. ¿Cómo varia el error introducido
por el amperímetro en el circuito de la figura 2
cuando se varia la escala de corriente?
El error relativo introducido por el amperímetro
será:
Cuadro de errores:
V fuente | Is (mA),(escala) | 10 | 30 | 100 |
V = 1 v | I (180O) | 16.7 % | 9.09 % | 3.8 % |
V = 0.2 v | I (33 O) | 9.3 % | 4.8 % | 2.01 % |
4. ¿Cuándo se presenta mayor error
por la conexión del amperímetro al circuito de
la figura 2?
Dado el siguiente cuadro:
V fuente | Is (mA),(escala) | 10 | 30 | 100 |
V = 1 v | I (180O) | 16.7 % | 9.09 % | 3.8 % |
V = 0.2 v | I (33 O) | 9.3 % | 4.8 % | 2.01 % |
A menor escala mayor es el error, esto queda demostrado a la
fórmula ya usada anteriormente, quiere decir que el error
aumenta en la escala de 10 mA.
5. ¿Con cual instrumento se ha presentado
mayor error, con el voltímetro o con el
multímetro?
Hallando el error producido por el multímetro
analógico:
Donde la sensibilidad del multímetro es: S = 50 O/v
Para la escala de 10 v. (Vs =10 v.): Rv = S Vs (
Rv = (50*10) = 500 O.
Para la escala de 50 v. (Vs =50 v.): Rv = S* Vs (
Rv = (50*50) = 2500 O.
Para el circuito de resistencia R1= 5 O, R2 = 10 O y Rv =
500, el error será: e = 0.66%.Para el circuito de resistencia R1= 5 O, R2 = 10 O y Rv =
2500, el error será: e = 0.13%.Para el circuito de resistencia R1= 50 O, R2 = 100 O y Rv
= 500, el error será: e = 6.25%.Para el circuito de resistencia R1= 50 O, R2 = 100 O y Rv
= 2500, el error será: e = 1.32%.
Tabla de Errores
Vs (escala) | 10 | 50 | |
Para el circuito (5 O y 10 O ) | 0.66% | 0.13% | |
Para el circuito (50 O y 100 O | 6.25% | 1.32% | |
6. Explicar lo sucedido con el micro amperímetro
indicando sus valores de resistencia interna para cada caso.
¿Cuál es el valor
resistivo del medidor de bobina móvil?
La gran variación de medida en el microamperimetro se
debe al efecto de carga que posee el microamperimetro
Entonces por fórmula para hallar el error introducido
por el micro amperímetro tenemos:
Entonces por fórmula calculamos el valor resistivo del
medidor de bobina móvil:
S=1/30O? v
V fuente | Pa | Is(uA) | 3000 | 1000 | 300 |
0.3 ?V | a | I (1K O? | 240uA | 180 uA | 80 uA |
0.2 V | e | I (390 O? | 330 uA | 160 uA | 65 uA |
Caso a:
La sensibilidad del amperímetro es 0.1 O/V.
R = 1K O
V= 0.3v
Escala de 3000:
La resistencia interna total del amperímetro es:
RA = 
1000 =
3166.66O
Hallando la resistencia del medidor de bobina
móvil:
Rm = (240×10-6) (3166.66) (1/30) = 2.5x 10-2 O
Escala de 1000 mA:
La resistencia interna total del amperímetro es:
RA = 
1000 =
4555.55O
Hallando la resistencia del medidor de bobina
móvil:
Rm = (180×10-6) (4555.55) (1/30) = 2.7x 10-2 O
Escala de 300 mA:
La resistencia interna total del voltímetro es:
RA = 
_ 1000 =
11500 O
Hallando la resistencia del medidor de bobina
móvil:
Rm = (80×10-6) (11500) (1/30) = 3x 10-2 O
Caso e:
La sensibilidad del amperímetro es 0.1 KO/V.
R = 390 O
V= 0.2v
Escala de 3000 mA:
La resistencia interna total del amperímetro es:
RA = 
_ 390 =
2640.3 O
Hallando la resistencia del medidor de bobina
móvil:
Rm = (330×10-6) (2640.3) (1/30) = 2.9x 10-2 O
Escala de 1000 mA:
La resistencia interna total del amperímetro es:
RA = 
_ 390 =
5860 O
Hallando la resistencia del medidor de bobina
móvil:
Rm = (330×10-6) (5860) (1/30) = 6.4x 10-2 O
Escala de 300 mA:
La resistencia interna total del voltímetro es:
RA = 
_ 390 =
14994.61 O
Hallando la resistencia del medidor de bobina
móvil:
Rm = (65×10-6) (14994.61) (1/30) = 3.2x 10-2 O
CONCLUSIONES
-En un instrumento la precisión depende de cuantas
subdivisiones tenga una determinada escala.
-El multimetro
digital tiene mayor precisión por ser de más
fácil lectura.
-Para poder medir la
diferencia de potencial en dos puntos dados el voltímetro
se debe colocar en paralelo.
-Para poder medir cuanta corriente circula en un determinado
circuito el amperímetro se debe colocar en serie.
BIBLIOGRAFÍA
–CIRCUITOS
ELECTRICOS Dorf-Svoboda, 
edición, Alfaomega grupo editor,
México,
2003.
-TEORIA DE
CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS ELECTRONICOS Boylestad-Nashelsky,
8
edicion, Pearson
educación,
México, 2003.
Autor:
Luis Miguel Munayco Candela
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