Informe Final 1 Dispositivos Electronicos

APELLIDOS Y NOMBRES: • • • •

Baca Cayo, Francheska Lizonde Peredo, James Sánchez Casas, Carlos Alberto Ñiquen rte!a, "oel

N° DE MATRICULA: • • • •

#$#%&#'( #$#%&#') #$#%&#$* #$#%&&+$

CURSO:

TEMA:

DISPOSITIVOS ELECTRONICOS

-S."/01-.AC- 21 C""1-.1 C-.-/A

INFORME:

FECHAS:

NOTA:

REALI EALIZA ZACI CIO ON: ENT ENTREGA REGA:: F-AL NUMERO: ( 21 AB"L 21L ## 21 AB"L &# 3&#' 21L 3&#' GRUPO: PROFESOR: NUMERO:

&3

HORARIO: L/-1S #&am 4 #35m

Ing. Luis Pa!""#

Facultad de n!enier6a 1lectr7nica, 1l8ctrica y .elecomunicaciones

I.

TEMA:

INSTRUMENTACI$N DE CORRIENTE CONTINUA

II.

OB%ETIVOS:

#9 Conocer el error que 5or e:ecto de car!a 5roduce un ;olt6metro9 39 Conocer el error que introduce un am5er6metro en un circuito9 *9 2eterminar los errores que se 5roducen 5or la cone, tanto en el lu!ar donde se 5roduce el ?uido el8ctrico como en los sitios en donde se trans:orma o a5lica9 Su mecanismo se halla basado en el 5rinci5io del !al;an7metro9 /na bobina de inducci7n muy sensible, que 5uede ser @nica 5ara las corrientes continuas, o dobles 5ara las alternas, !enera el 5aso de la corriente un cam5o ma!n8tico inducti;o, cuyas atracciones o re5ulsiones son ca5tados 5or una a!ua que oscila sobre un cuadrante !raduado en el que 5ueden leerse :ácilmente las di:erencias de 5otencial res5ecti;as9

E& A()!'(!"#: 1l a5arato consiste en un alambre enrollado alrededor de un trozo de hierro m7;il, sus5endido entre los 5olos sur y norte de un imán com@n, en :orma de herradura9 Cuando se hace 5asar una corriente el8ctrica a tra;8s del alambre, el hierro se con;ierte en un imán electroma!n8tico, con sus 5olos norte y sur entre los 5olos del imán o9 Como los 5olos o5uestos siem5re se atraen, el imán m7;il !ira de tal modo que su 5olo sur a5unta al 5olo norte del imán o, y su 5olo norte al 5olo sur del mismo9 La :uerza de esta atracci7n de5ende de la intensidad de la corriente9 /na a!ua que !ira unto con el hierro m7;il seala sobre una escala el n@mero de am5erios9

S!nsi*i&i+a+ +! &#s ins"u(!n"#s: La sensibilidad de un dis5ositi;o electr7nico, 5or eem5lo un rece5tor de comunicaciones, es la m6nima ma!nitud en la seal de entrada requerida 5ara 5roducir una determinada ma!nitud en la seal de salida, dada una determinada relaci7n sealDruido, u otro criterio es5ecicado9 La sensibilidad de un instrumento se determina 5or la intensidad de corriente necesaria 5ara 5roducir una des;iaci7n com5leta de la a!ua indicadora a tra;8s de la escala9 1l !rado de sensibilidad se e G DE

LAB"A." 21 2SPS.ES 1L1C."-CS

FUENTE DC

Pá!ina *

V.

PROCEDIMIENTO:

/. L&!na &a "a*&a / #n &#s 0a&#!s +! &#s !sis"#!s a usa. Ta*&a /: Ealores de los resistores os utilizados9 R!sis"#

11

/23

453

/ 6 

2./ 6 

/3 6 

2/ 6 

/33 6 

T!7i#

33 Ω ±#&

#$& Ω ±#&

*'& Ω ±#&

# kΩ ± #&

$9# kΩ ± #&

#& kΩ ±#&

$# kΩ ±#&

#&& kΩ ±#&

Pa"i#

 3#9) Ω #(+9$

*+&

%)9+

$9&( kΩ

%9+# kΩ

(%9( kΩ

%%9+ kΩ

Ω

Ω

Ω

O8('(!"#: K 0odeloH $#&B 1. D!"!(inai7n +!& !# 9u! )# !!"# +! aga )#+u! un 0#&"'(!"# a Armar el si!uiente circuitoH  R1

=

$9# Ω

V 2

 R2

E#3;

#& Ω

Fi!ura #

VALORES PRACTICOS USADOS:

Eoltae de la :uenteH #39&# ; "#H $9# kΩ "3H #& kΩ * 2eterminar te7ricamente el ;oltae que deber6a medir el ;olt6metro sin e:ecto de car!a9

Eoltae de la :uente =E>H #3; • Ealor que mide el ;olt6metro =E3> • "esistenciasH "#  $9# k Ω y "3  #& kΩ • ntensidad =>H MN  Por división de tensión:

LAB"A." 21 2SPS.ES 1L1C."-CS

Pá!ina (

V 2=

V 2=

V 2=

R2  R 1+ R 2

V 

10 k 

+

5.1 k  10 k 

10 15.1

12 v

12 v

V 2=7.95 v



Conectar el ;olt6metro se!@n se muestra en la !ura #9 Seleccionar la escala más a5ro5iada 5ara 5oder leer el ;oltae medido con la mayor claridad 5osible9 Anotar este ;alor en la tabla 39

+ Cambiar de escala en el ;olt6metro a un ran!o su5erior9 Anotar el ;alor medido 5or el ;olt6metro9 Llenar la tabla 39 Ta*&a 1H Con ;olt6metro anal7!ico =OAQA> Vs ;0< V1 ;/3 6=< V1 ;/33 6=<

/3 '93 ; (9$ ;

43 )9#$ ; (9% ;

/33 )9' ; )9+ ;

4 R &9' ;

V#&"'(!"#: Sensibilidad H # mA = #&&& GD; > 0odelo H 3&## -o H +(AA3#)( ! Cambiar los ;alores de las resistencias a $# k Ω y #&& kΩ res5ecti;amente9 "e5etir el 5rocedimiento anterior y com5arar los resultados obtenidos9 -

Los ;alores de la si!uiente tabla son los obtenidos con las resistencias de $9#kΩ y #&kΩ9 Vs ;0< V1 ;/3 6=<

-

/3 '93 ;

43 )9#$ ;

/33 )9' ;

4 R

Al cambiar las resistencias res5ecti;as 5or las de $& k Ω y #&& kΩ se obtienen los ;alores mostrados en la si!uiente tabla9 Vs ;0< V1 ;/33 6=<

/3 (9$ ;

43 (9% ;

LAB"A." 21 2SPS.ES 1L1C."-CS

/33 )9+ ;

4 &9' ;

Pá!ina $

  Calcular el error debido al ;olt6metro conociendo la sensibilidad de este9 Com5arar estos ;alores calculados con los ;alores medidos9 ="1ALA2 1- 1L C/1S.-A" F-AL D P/-. T#9U> g 0edir los ;oltaes en los 5asos anteriores haciendo uso tambi8n del mult6metro como ;olt6metro9 Llenar la tabla *9 1 Vs;0< V1 ;/3 6=< V1 ;/33 6=<

>3 )9%( ; +9&& ;

>33 )9%& ; +9&& ;

T!7i#s )9%$ )9%$

1l resultado obtenido se acerca más al ;alor te7rico ya que hemos utilizado el mult6metro di!ital9 4. D!"!(inai7n +!& !# in"#+ui+# )# un a()!'(!"# !n !& iui"#. a + Vs;0< V1 ;/3 6=< V1 ;/33 6=<

>3 )9%( ; +9&& ;

>33 )9%& ; +9&& ;

T!7i#s )9%$ )9%$

TABLA >:

 Con miliam5er6metro anal7!ico =S.A"> V. u!n"! /.3 0 3.1 0

Pa . a. !.

I;( A<

/.1

4

?

3. ?

=# Ω> =*%& Ω>

NO OBTENIDO

Con el mult6metro di!ital =Fluque>

V. u!n"!

Pa.

IA;(<

>3

>33

LAB"A." 21 2SPS.ES 1L1C."-CS

I;T!7i# s<

Pá!ina )

/.3 0

a.

=#$& Ω>

3.1 0

!.

=33 Ω>

'9*3 m A '9* A '9+( m A '9+ A

m '9') m A m %9&% m A

TABLA 2: Con microam5er6metro anal7!ico =OAQA> V. u!n"! 3.4 0 3.1 0

Pa . h9 e9

IA;uA<

4333

/333

433

I;T!7i#s<

=# Ω> =*%& Ω>

3$&uA 3$&uA

#'&uA #'&uA

+#uA '$uA

*&& uA $#* uA

TABLA ?: Con microam5er6metro anal7!ico =OAQA> Pa.

IA;uA<

433

/33

43

h9 e9

I;2./@ Ω< I;2./@ Ω<

(& uA 3$ uA

3'uA #+uA

RRR 33uA

VII.

I ;T!7i#s< $+9+ uA *%93 uA

CUESTIONARIO FINAL

#9 MC7mo ;ar6a el error introducido 5or el ;olt6metro en el circuito de la !ura# cuando se ;ar6a la escala de ;oltaeN

1ntonces 5or :7rmula 5ara hallar el error introducido 5or el ;olt6metro tenemosH  R1 R 2 eV 

= V . R

 RV  2

   

( R +  R )  R +  R + 1

2

1

2

 R1 R 2  RV 

       

Sensibilidad del voltíetro!S" # $%%% Ω  &' 

CASO a. Para:

 R1=5.1 k 

 R 2=10 k 

A escala de #&;H

LAB"A." 21 2SPS.ES 1L1C."-CS

Pá!ina +

• •

•

• •

La resistenciainternadel voltimetro es R V = S × V S= 1000 × 10= 10

4

  Error introducido por el voltimetro ese v =2.006 Error relativointroducido porel voltimetro e v ( )=

e v . ( 100 ) V 2

=25.23

Valor practicoobtenidode V 2= 6.2 v   Valor deV 2 conerror introducido=6.2 ( 1 + 25.23 ) =7.76 v

A escala de *&;H • •

•

• •

La resistenciainterna del voltimetro es R V = S × V S= 1000 × 30= 3 × 10

4

  Error introducido por el voltimetro ese v =0.804 Errorrelativo introducido por el voltimetroev ( )=

e v . (100 ) V 2

=10.11

Valor practicoobtenidode V 2=7.15 v   Valor deV 2 conerror introducido=7.15 ( 1 + 10.11 )= 7.87 v

A escala de #&&;H 5

• •

•

• •

La resistenciainternadel voltimetro es R V = S × V S= 1000 × 100=10   Error introducido por el voltimetro ese v = 0.25 Error relativointroducido porel voltimetro e v ( )=

e v . ( 100 ) V 2

= 3.26

Valor practicoobtenidode V 2=7.6 v   Valor deV 2 conerror introducido=7.6 ( 1 + 3.26  ) =7.84 v

CASO !. Para:

 R 1=51 k   R 2=100 k 

LAB"A." 21 2SPS.ES 1L1C."-CS

Pá!ina %

A escala de #&;H • •

•

• •

L a resistenciainternadel voltimetro es R V = S × V S=1000 × 10=10

4

  Error introducido por el voltimetro ese v =6.13 Error relativo introducido por el voltimetroev ( )=

e v . ( 100 ) V 2

=77.1

Valor practicoobtenidodeV 2= 4.5 v   Valor deV 2 conerror introducido= 4.5 (1 + 77.1  ) =7.96 v

A escala de *&;H • •

•

• •

L a resistenciainternadel voltimetro es R V = S × V S=1000 × 30=3 × 10

4

  Error introducido por el voltimetro ese v = 4.2 Error relativointroducido p ∨ el voltimetro e v ( )=

e v . ( 100 ) V 2

=52.83

Valor practicoobtenidode V 2= 4.9 v   Valor deV 2 conerror introducido= 4.9 (1 + 52.83 )= 7.48 v

A escala de #&&;H 5

• •

•

• •

L a resistenciainternadel voltimetro es R V = S × V S=1000 × 100=10   Error introducido por el voltimetro ese v =0.2 Errorrelativo introducido por el voltimetroev ( )=

e v . (100 ) V 2

= 2.52

Valor practicoobtenidode V 2=7.8 v   Valor deV 2 conerror introducido=7.8 ( 1 + 2.52 ) =7.99 v

A escala de *;H • •

L a resistenciainternadel voltimetro es R V = S × V S=1000 × 3=3 × 10

3

  Error introducido por el voltimetro ese v =7.29

LAB"A." 21 2SPS.ES 1L1C."-CS

Pá!ina #&

Error relativointroducido porel voltimetro e v ( )=

•

V 2

= 91.69

Valor practicoobtenidode V 2= 2.9 v

• •

e v . (100 )

  Valor deV 2 conerror introducido=2.9 ( 1 + 91.69 )= 5.55 v

 Como 5odemos obser;ar el error introducido 5or el ;olt6metro ;ar6a de mayor a menor en ambos casos al aumentar la escala del ;olt6metro9  Los resultados obtenidos en la e

25.23

e9

e;= >

77.1

*&  

 

#&&

10.11

 

3.26

52.83

 

2.52

*

 

91.69

 Como 5odemos ;er en la tabla los errores del ;olt6metro disminuyen con:orme su resistencia interna aumenta9  1n los casos a y e al aumentar la escala en el ;olt6metro el error introducido 5or 8ste disminuye en ambos casos9 Para el caso a9 Se 5resenta mayor error cuando se realiza la medida en la escala con menores di;isiones que es en la escala de #&E9 Para el caso b9 1l mayor error se realizara en la escala de ;oltae de *E9

4. C7(# 0aia !& !# in"#+ui+# )# !& a()!'(!"# !n !& iui"# +! &a gua 1 uan+# s! 0aia &a !sa&a +! #i!n"! ;as#s a  ! )# s!)aa+# y 5or ende mayor 5recisi7n al tomar medidasW caso contrario con los medidores anal7!icos que tienen una sensibilidad menor =# mA>

•

Los medidores di!itales 5oseen un control de ran!o automático con el cual e;itamos que ocurra la sobrecar!a9

LAB"A." 21 2SPS.ES 1L1C."-CS

Pá!ina #(

•

tro benecio de los medidores di!itales es que 5oseen un control de 5olaridad automática, que no solo 5rote!e el medidor de la 5olaridad in;ertida sino que tambi8n nos indica que hemos medido en otro sentido9

?. E)&ia &# su!+i+# #n !& (i# a()!'(!"# !n &as Ta*&as 2  ? in+ian+# sus 0a&#!s +! !sis"!nia in"!na )aa a+a ang#. Cu&!s !& 0a&# !sis"i0# +!& (!+i+# +! *#*ina (70i&. Paa &a "a*&a 2: Cuan+# !& 0#&"a! !s +! 3.4 0 :

1scala de *&&& Los ;alores te7ricos y e &9*  =#'&="iZ#&&&>



"i  3)&*9) G

LAB"A." 21 2SPS.ES 1L1C."-CS

Pá!ina #$

Cuan+# !& 0#&"a! !s +! 3.1 0 :

1scala de *&&& Los ;alores te7ricos y e &93  =#'& &9*  =3'="iZ$#&&>



"i  39% kG

1scala de #&& Los ;alores te7ricos y e



"i  '&##9# G

1l ;alor de la intensidad de corriente e