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Univeersidad Naccional Dell Callao Faculltad De Inggeniería Eléctrica E Y Electrónic E ca Escueela Profesioonal de Inggeniería Eléctrica E RECON R NOCIMIENTO DE MATER M IALES EN EL E LA ABORA ATORIO O DE CIRCU C ITOS ELÉCT E TRICOS S I VA ATIMET TRO n instrume ento electrrodinámico para me edir la Es un poten ncia eléctrrica o la ta asa de sum ministro de energía a eléctrrica de un circuito eléctrico e dado. El dispositivo consisste en un par de bo obinas fija as, llamadas «bobin nas de co orriente», y una bob bina móvil llamada «bobina « d de poten ncial. FUNC CIONAMIE ENTO.Las bobinas b fija as se conectan en serie con el circuito o, mientra as la móvill se coneccta en parralelo. Ade emás, en los vatímetros analógicos la a bobina móvil m tiene una aguja a que se mueve m sobre una escala para a indicar lla potencia da. Una co orriente que circule e por las bobinas b fija as genera a un camp po medid electrromagnético cuya potencia p e proporc es cional a la corriente e y está en n fase con ella. e La bobina móviil tiene, po or regla ge eneral, un na resisten ncia grand de conecctada en serie s para a reducir la a corriente e que circcula por ella. El ressultado de e esta disp posición es e que en un circuito o de corriente continua, la defflexión de la aguja es e proporccional tan nto a la corriente co omo al volttaje, confo orme a la ecuación e W W=VA o P=EI. P En un u circuito o de corrie ente altern na la deflexxión es prroporciona al al produ ucto instan ntáneo me edio del voltaje y la a corrie ente, midie endo puess la potencia real y posiblemente (dep pendiendo o de las ca aracterísticcas de ca argo) mosttrando una lectura diferente d a la obten nida multip plicando simplemen s nte las leccturas arro ojadas porr un voltím metro y un n ampe erímetro in ndependie entes en el e mismo circuito. c Laborratorio de Circuitos C E Eléctricos I Inform me I: Recoonocimientto De Instrrumentos Del D Laboraatorio Pá ágina 1 Univeersidad Naccional Dell Callao Faculltad De Inggeniería Eléctrica E Y Electrónic E ca Escueela Profesioonal de Inggeniería Eléctrica E Vatím metro elec ctrónico.-Los vatímetros v s electrónicos se ussan para medidas m de potencia directas sy peque eñas o pa ara medida as de pote encia a fre ecuenciass por encim ma del ran ngo de loss instrume entos de tipo electro odinamóm metro. Loss triodos a acoplados se opera an en la po orción no lineal de sus curva as caracte erísticas all voltaje de red y la co orriente de placa. VOL LTIMET TRO Es un n instrume ento que sirve s para medir la diferencia d a de po otencial en ntre dos puntos de un circuito o eléctrrico cerrad do pero a la vez abiertos en los polos. UTILIIZACIÓN..Para efectuar la medida de la dife erencia de e ncial el volltímetro ha a de coloccarse en paralelo, p poten esto es, e en derrivación so obre los puntos p enttre los que e tratamoss de efecttuar la medid da. Esto nos n lleva a que el vo oltímetro debe d pose eer una re esistencia a intern na lo más alta posib ble, a fin de d que no produzca a un consu umo aprecciable, lo que q daría lugar a un na medida a errónea de la tenssión. Para a ello, en el caso de instrumenttos basad dos en los s efectos electromag e gnéticos de d la ente eléctrrica, estarrán dotado os de bobinas de hilo muy fin no y con corrie much has espiras, con lo que q con poca p intensidad de corriente c d a través del apara ato se con nsigue la fuerza f neccesaria pa ara el desp plazamien nto de la aguja a indica adora. CLAS SIFICACIÓ ÓN.Podemos clasificar los voltímetros v s por su fu uncionamiento meccánico, sie endo dos los ca asos el mismo instrumento en tod Laborratorio de Circuitos C E Eléctricos I Inform me I: Recoonocimientto De Instrrumentos Del D Laboraatorio Pá ágina 2 Univeersidad Naccional Dell Callao Faculltad De Inggeniería Eléctrica E Y Electrónic E ca Escueela Profesioonal de Inggeniería Eléctrica E Voltím metros Electromecánicos.-Estoss voltímetrros, en esencia, esttán constituidos por un galva anómetro cuya escala a ha sido graduada a en voltio os. Existen n modeloss que sepa aran las corrie entes conttinua y alte erna de la a señal, pu udiendo medirlas m indep pendientem mente. Voltím metros Electrónicos.Añade en un amplificador para prop porcionar mayor impedancia de entrad da (del orden o de lo os 20 meg gaohmioss) y mayorr sensibilid dad. Algun nos mode elos ofrece en medida a de "verd dadero valor eficaz"" para corrrientes altternas. Lo os que no miiden el verdadero valor v eficaz es por que q miden n el valor d de pico a pico. Voltím metros Digitales.Dan una u indica ación num mérica de la tensión, normalm mente en u una pantalla tipo LCD. L Suele en tener prestacion p nes adicionales com mo memorria, detecc ción de va alor de pico, verdadero valor eficaz (RM MS), auto orrango y o otras funcio onalidadess. El sistema de medida m em mplea técnicas de conversió c n analógicco-digital (que or de doblle rampa) para obte ener el valor suele ser empleando un integrado érico mosttrado en una u pantallla numériica LCD. numé AMP PERIME ETRO n instrume ento que sirve s para medir la Es un intenssidad de corriente c q está circulando que c o por un circuitto eléctricco. Un miccroamperíímetro esttá calibrrado en millonésima as de amp perio y un miliam mperímetrro en milésimas de amperio. Laborratorio de Circuitos C E Eléctricos I Inform me I: Recoonocimientto De Instrrumentos Del D Laboraatorio Pá ágina 3 Universidad Nacional Del Callao Facultad De Ingeniería Eléctrica Y Electrónica Escuela Profesional de Ingeniería Eléctrica UTILIZACIÓN.Para efectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por el amperímetro, por lo que éste debe colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. El amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible con la finalidad de evitar una caída de tensión apreciable. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, están dotados de bobinas de hilo grueso y con pocas espiras. CLASIFICACIÓN.Los sistemas de medida más importantes son los siguientes: magnetoeléctrico, electromagnético y electrodinámico, cada una de ellas con su respectivo tipo de amperímetro. Magnetoeléctrico.Para medir la corriente que circula por un circuito tenemos que conectar el amperímetro en serie con la fuente de alimentación y con el receptor de corriente. Así, toda la corriente que circula entre esos dos puntos va a pasar antes por el amperímetro. Estos aparatos tienen una bobina móvil que está fabricada con un hilo muy fino (aproximadamente 0,05 mm de diámetro) y cuyas espiras, por donde va a pasar la corriente que queremos medir, tienen un tamaño muy reducido. El valor límite de lo que podemos medir sin temor a introducir errores va a ser alrededor de los 100 miliamperios, luego la escala de medida que vamos a usar no puede ser de amperios sino que debe tratarse de miliamperios. Electromagnético.Están constituidos por una bobina que tiene pocas espiras pero de gran sección. La potencia que requieren estos aparatos para producir una desviación máxima es de unos 2 vatios. Para que pueda absorberse esta potencia es necesario que sobre los extremos de la bobina haya una caída de tensión suficiente, cuyo valor va a depender del alcance que tenga el amperímetro. El rango de valores que abarca este tipo de amperímetros va Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Informe I: Reconocimiento De Instrumentos Del Laboratorio Página 4 Universidad Nacional Del Callao Facultad De Ingeniería Eléctrica Y Electrónica Escuela Profesional de Ingeniería Eléctrica desde los 0,5 A a los 300 A. Aquí no podemos usar resistencias en derivación ya que producirían un calentamiento que conllevaría errores en la medida. Se puede medir con ellos tanto la corriente continua como la alterna. Siendo solo válidas las medidas de corriente alterna para frecuencias inferiores a 500 Hz. Electrodinámico.Los amperímetros con sistema de medida "electrodinámico" están constituidos por dos bobinas, una fija y una móvil. FUENTE VARIABLE ESTRUCTURA DE UNA FUENTE VARIABLE - DIAGRAMA DE CABLEADO.Los elementos mostrados son puramente ilustrativos. Solo la placa de circuito impreso es fiel a la original empleada en la fuente FL-01. Todos los elementos pueden ser sustituidos, siempre y cuando se mantengan sus especificaciones Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Informe I: Reconocimiento De Instrumentos Del Laboratorio Página 5 Univeersidad Naccional Dell Callao Faculltad De Inggeniería Eléctrica E Y Electrónic E ca Escueela Profesioonal de Inggeniería Eléctrica E A con ntinuación se muesttra una fo oto tomada a en la pa arte interio or de ua fu uente variab ble Laborratorio de Circuitos C E Eléctricos I Inform me I: Recoonocimientto De Instrrumentos Del D Laboraatorio Pá ágina 6 Universidad Nacional Del Callao Facultad De Ingeniería Eléctrica Y Electrónica Escuela Profesional de Ingeniería Eléctrica RESISTENCIA VARIABLE: POTENCIOMETRO Y REÓSTATO Este contacto móvil se llama cursor o flecha y divide la resistencia en dos resistencias cuyos valores son menores y cuya suma tendrá siempre el valor de la resistencia total. Las resistencias variables se dividen en dos categorías: Potenciómetro.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. Laboratorio de Circuitos Eléctricos I Informe I: Reconocimiento De Instrumentos Del Laboratorio Página 7 Univeersidad Naccional Dell Callao Faculltad De Inggeniería Eléctrica E Y Electrónic E ca Escueela Profesioonal de Inggeniería Eléctrica E Reós stato.En el caso dell reóstato o, éste va conectado en serie e con el ciircuito y se e e tener cuiidado de que q su va alor (en oh hmios) y su la poten ncia (en Watts W debe (vatio os)) que puede p agu uantar sea a el adecu uado para soportar la corriente I en am mperios (a ampere) que q va a circular c po or él. C CLASES S NORMLIZA ADAS PARA P A APARA ATOS DE D M MEDIDA A cclase del aparato de medidaa e error relativo o Fr en condicion nes normales de m medida 0.1 0.2 0.5 1 1.5 2.5 5 ±0 0,1% ± ±0,2% ±0,5% ±1% ±1,5% ±2,5% ±5% Laborratorio de Circuitos C E Eléctricos I Inform me I: Recoonocimientto De Instrrumentos Del D Laboraatorio Pá ágina 8