Lab 3 Medición de corriente eléctrica y Ley de Ohm

ELECTRICIDAD

Laboratorio 3

“MEDICIÓN DE CORRIENTE ELÉCTRICA Y LEY DE OHM”

Bryan Chira Cardoza Bryan Kevin Otiniano Flores

PROGRAMA DE CAPACITACION CONTINUA

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“MEDICIÓN DE CORRIENTE ELÉCTRICA Y LEY  DE OHM” OBJETIVOS 1. Medir corriente continua utilizando un amperímetro. 2. Establecer la relación entre la tensión y la corriente que soporta una resistencia en un circuito eléctrico. 3. Aplicarla la ley de Ohm en circuitos eléctricos.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA AMPERÍMETRO. El multímetro contiene un amperímetro que se utiliza para medir la corriente. El amperímetro es más difícil de utilizar, porque el circuito debe estar, y luego debe insertarse en serie con la carga. Para medir corriente siga la secuencia: - Gire el conmutador selector de función y escala a la escala de corriente más alta. - Abra el circuito como se muestra en la Figura 1.

Circuito abierto +

+

A

+

U

R

Fig. 1 Circuito abierto

U

R

Fig. 2 Con amperímetro

- Inserte el amperímetro en la parte abierta del circuito, como se muestra en la Figura 2. - Lea el valor de la escala.

LEY DE OHM

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Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos unidos entre si formando un camino cerrado por el que puede circular corriente eléctrica El circuito básico está constituido por: •

•

• • •

Un generador , que proporciona la diferencia de potencial. Puede ser una batería para obtener una tensión continua o un alternador para obtener una alterna. Un receptor  o carga que es todo aparato que consume energía eléctrica. Por ejemplo, una bombilla, un horno, un televisor, una lavadora, o cualquier otro aparato que se alimente con electricidad. Un conductor  que une eléctricamente los distintos elementos del circuito. Suele ser cable de cobre o de aluminio. Un interruptor  como elemento de control para permitir o cortar el paso a la corriente. Un fusible como elemento de protección para cortar el paso de corriente ante una falla en el circuito. INTERRUPTOR

FUSIBLE

RECEPTOR

FUENTE

CONDUCTOR

Figura 3 Componentes de un circuito eléctrico

Conectando los distintos elementos según el esquema se crea un circuito eléctrico en el que en el momento en que se cierra el interruptor, se establece un flujo de corriente eléctrica que partiendo de la fuente de tensión atraviesa el interruptor cerrado y por el conductor llega al receptor poniéndolo en funcionamiento, por último las cargas retornan por el conductor hasta la fuente de tensión. Para que exista corriente eléctrica se deben cumplir una serie de condiciones: •

Debe existir un conductor cerrado para el paso de la corriente, ese conductor constituye un circuito eléctrico. Cuando el interruptor está abierto se interrumpe el circuito y el paso de la corriente.

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• •

El circuito debe estar constituido por elementos conductores que permitan el paso de corriente, con mayor o menor facilidad. En el circuito tiene que haber al menos una fuente de tensión que produzca la diferencia de potencial que provoca el paso de corriente.

En el siguiente circuito eléctrico de la Figura 4: I

R

U

Figura 4. Circuito eléctrico

Los parámetros eléctricos tensión (U), corriente (I) y resistencia (R) se relacionan del siguiente modo:

I=U/R

U=I.R

R=U/I

Esta igualdad está representada como un triángulo mnemotécnico. Ver Figura 5:

U I

R

Figura 5 Triángulo mnemotécnico.

 Tensión (U) Corriente (I) Resistencia (R)

Unidades:

-

Voltios (V) Amperios (A) Ohmios (Ω)

CÁLCULO DEL ERROR

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

ε r 

:

 Error .

V t 

:

Valor  teórico.

V m

:

%

=

V t 

−

V m

x 100 %

V t 

Valor  medido.

siguiente formul PROCEDIMIENTO

EQUIPOS Y MATERIALES Cantida d 01 02 01 20

Descripción Fuente de tensión Multímetro Digital. Módulo de resistores. Cables para conexión.

Marca

Modelo

Observació n

Lab Volt AMPROBE Lab Volt

A. AMPERÍMETRO Indicar en la tabla 1 la correspondencia de las partes del amperímetro de pinza con las letras de la figura.

Figura 6. Pinza amperimétrica

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PARTE DEL INSTRUMENTO Palanca para abrir la pinza Conectores de entrada para comprobación de tensión, resistencia y continuidad Pantalla Display digital

LETR A C I H

 Tecla HOLD para “retener” valores medidos

F

Función de valor MÍN/MÁX

D

Compensación o ajuste de Zero

E

Captador de valores medidos (pinza amperimétrica)

A

Conmutador de banda de frecuencias 40 ..1kHz o 50..60 Hz

B

Selector de tipo de medición con interruptor CONEXIÓN/DESONEXIÓN

G

Tabla 1. Correspondencia de las partes del amperímetro de pinza

1. Mida las resistencias del módulo y anote las seis de menor valor en la Tabla 1. RESISTOR:

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

VALOR NOMINAL

4400

2200

1467 (R1//R2)

1100

880 (R1//R4)

733 (R2//R4)

654 (R1//R2//R4)

4361

2179

1454

1100

879

731

629

VALOR MEDIDO

Tabla 2. Valores nominales y medidos de las resistencias. 2. Coloque el multímetro en la función “corriente continua”. Luego, conecte el amperímetro digital como se indica en la Figura 6. 3. Coloque el voltímetro digital de la manera mostrada en la Figura 7. 4. Regule la tensión de la fuente a los valores mostrados en la Tabla 2. 5. Mida y anote los valores de corriente en la Tabla 2. 6. Reduzca la tensión de la fuente a cero y apáguela.

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A

U

~

R

Figura 6. Medición de intensidad de corriente con un amperímetro.

Figura 7. Conexión del voltímetro y amperímetr

Considerar R3=1467 Ω y R6= 733 Ω

I (mA) Para R3

U (V)

I (mA) Para R6

50

34.4

68.4

40

28.5

56.5

30

20.8

41.3

20

13.8

27.5

Tabla 2. Mediciones de corriente .

B. LEY DE OHM. B1. CORRIENTE vs. TENSIÓN (R = constante) PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

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1.Arme el circuito mostrado en la Figura 9. 2. Tome R = 1100 Ω. 3.Ajuste la tensión de la fuente DC a los valores: 60, 50, 40, 30, 20 y 10 V usando un voltímetro DC. 4.Mida la corriente (I) para cada valor de tensión. 5. Repita el experimento con R = 2,2 K Ω. 6.Anote la información en la Tabla 3.

A

V

~

R

Figura 9. Circuito de corriente vs. Tensión manteniendo la resistencia constante.

7.Trace un gráfico I vs. U utilizando los mismos ejes de coordenadas para ambos casos.

U (V) 60 50 40 30 20 10

I (mA) calculado 0.054 5 0.045 4 0.036 3 0.027 2 0.018 1 0.009 0

R4 = 1100 I (mA) medido 0.054 1 0.045 5 0.036 4 0.027 4 0.018 2 0.009 1

% error 0.73 0.22 0.27 0.73 0.05 0.11

Tabla 3. Ley de Ohm a resistencia constante.

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B2. CORRIENTE vs. RESISTENCIA (U = constante) 1. De acuerdo al circuito de la Figura 10, y utilizando un voltímetro, ajuste la tensión de la fuente a 50 V (con el voltímetro). 2. Calcule la corriente I para cada valor de resistor por utilizar: I (mA) calculado. 3. Mida la corriente I para cada valor de resistor: I (mA) medido. 4. Coloque la información en la Tabla 4. 5. Trace un gráfico I vs R.

A

V

U

R

~

Figura 10. Circuito de corriente Vs. resistencia manteniendo la tensión constante.

RESISTOR (valor medido)

U1 (V)

I calculado (mA)

I medido (mA)

error %

R1 = 4400

50

0.0114

0.0114

0.88

R2 = 2200

50

0.0227

0.0229

088

R3 = 1467

50

0.0341

0.0344

0.117

R4 = 1100

50

0.0455

0.0454

0

R5 = 880

50

0.0568

0.0568

0

R6 = 733

50

0.0682

0.0682

0

R7 = 654

50

0.0765

0.0796

4.18

Tabla 4. Ley de Ohm a tensión constante.

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CONCLUSIONES Anote sus conclusiones por cada una de las experiencias realizadas.

A. Medición de corriente eléctrica Aquí me di cuenta que la corriente eléctrica no siempre es de 220 sino que siempre anda constante cambio. B. Ley de Ohm La ley de Ohm U=I*R nos ayuda siempre de todos modos a calcular el valor de nuestra corriente, resistencia y tensión.

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