Medida de La Intensidad

MEDIDA DE LA INTENSIDAD

ARRIETA PÉREZ SAID JAVIER DE LA VEGA MARTÍNEZ JHONATAN MIRANDA LUGO PEDRO LUIS NOVOA SAEZ MAURICIO ANDRÉS

Departamento de Ingeniería Industrial Universidad de Córdoba, Montería

Con la elaboración de esta práctica dentro del laboratorio, se pretende establecer algunas diferencias y similitudes, que se puedan encontrar entre la medida de la tensión y la medida de la intensidad, enfocándonos básicamente en las características principales de esta última; y luego haciendo algunas relaciones, con respecto a la anterior experiencia, en donde se estudió la medida de la tensión.

TEORÍA RELACIONADA

Un circuito eléctrico es una trayectoria o camino bien definido por donde puede circular la corriente eléctrica.

El circuito eléctrico elemental, consta esencialmente de 4 elementos, que han sido definidos en el informe anterior, pero que son necesarios volverlos a mencionar, ellos son: 

Fuente de alimentación: Es la que proporciona la tensión eléctrica y puede estar representada por un generador, una pila u otras.

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Conductores: son los que sirven para canalizar la corriente eléctrica y se fabrican generalmente de cobre o aluminio.



Receptores: son los diversos aparatos que trabajan con la electricidad, para producir calor, movimiento, luz, y otras.



Elementos de maniobra: Son dispositivos que nos permiten abrir o cerrar el circuito cuando lo necesitemos. Pueden ser: Pulsador, Interruptor, conmutador.

La corriente eléctrica es el flujo de portadores de carga eléctrica, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente. Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo. Sin embargo, posteriormente se observó, que en los metales los portadores de carga son negativas, estos son los electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético. El aparato utilizado para medir corrientes eléctricas pequeñas es el galvanómetro. Cuando la intensidad a medir supera el límite que los galvanómetros, que por sus características, aceptan, se utiliza el amperímetro. La corriente que circula por un circuito eléctrico, puede ser de dos tipos: alterna o continúa.

Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La corriente continua, es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna, en este caso, las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección del punto de mayor potencial al de menor potencial. También es necesario, anotar otra serie de conceptos, que ya han sido descrito en informes pasados, pero que se encuentran íntimamente relacionados con ejecución de la presente experiencia, razón por la cual, se hace necesario volver a describirlos. Dichos conceptos son: multímetro y amperímetro. 

MULTÍMETRO: es un instrumento electrónico de medida que combina varias funciones en una sola unidad. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y ohmetro. El Multímetro analógico: Es el instrumento que utiliza en su funcionamiento los parámetros del amperímetro, el voltímetro y el Ohmimetro. Las funciones son seleccionadas por medio de un conmutador. Por consiguiente todas las medidas de uso y precaución son iguales y es multifuncional dependiendo el tipo de corriente. El Multímetro Digital (DMM): Es el instrumento que puede medir el amperaje, el voltaje y el Ohmiaje obteniendo resultados numéricos - digitales. Trabaja también con los tipos de corriente

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AMPERÍMETRO: Se conoce como amperímetro al dispositivo que mide corriente. La corriente que se va a medir debe pasar directamente por el amperímetro, debido a que éste debe conectarse a la corriente. Los alambres deben cortarse para realizar las conexiones en el amperímetro. Cuando use este instrumento para medir corrientes continuas, es necesario asegurarse de conectarlo de modo que la corriente entre en la terminal positiva del instrumento y salga en la terminal negativa. Idealmente, un amperímetro debe tener resistencia cero de manera que no altere la corriente que se va a medir. Puesto que cualquier amperímetro tiene siempre alguna resistencia, su presencia en el circuito reduce ligeramente la corriente respecto de su valor cuando el amperímetro no está presente.

También es necesario definir la intensidad de corriente eléctrica; esta no es mas que la carga eléctrica que pasa a través de una sección del conductor en la unidad de tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en culombios por segundo, lo que a su vez se denomina amperio. Si la intensidad es constante en el tiempo se dice que la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni disminución de carga en ningún punto del conductor, la corriente es estacionaria. Como ya se mencionó, la intensidad se mide con un amperímetro, y en el circuito se coloca en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

PROCEDIMIENTO

Antes de dar inicio a la elaboración de la presente experiencia de laboratorio el docente dio una serie de indicaciones sobre las cuales se podría efectuar dicha práctica con la mayor eficacia posible, y con la menor cantidad de inconvenientes, ayudando esto a la obtención de información más confiable.

Una vez concluida la intervención del docente, se procedió a montar un circuito de iluminación elemental, con una bombilla de 12 V, el cual ya debíamos estar en condiciones de hacer sin ningún tipo de ayuda, pues en el transcurso del curso ya se había montado en diversas ocasiones.

Una vez hecho, el circuito de iluminación elemental, se procedió a ubicar el multímetro, en función de amperímetro, en la zona que había entre la lámpara y el interruptor: A1. Para ello, fue necesario basarse en el siguiente esquema eléctrico:

+ -

Para ello, fue necesario tener en cuenta algunos aspectos como: los puntos de conexión para medir la intensidad, la polaridad y, por último, que la corriente fuese continua. Una vez verificado cada uno de los anteriores aspectos, se procedió a cerrar el circuito, con el fin de observar el valor arrojado por el amperímetro, el cual representaba la intensidad de la corriente que estaba circulando por el circuito. Ver figura 1.

Figura 1.

Seguidamente, se procedió a ubicar el amperímetro en la posición A2, de acuerdo con lo mostrado en el esquema eléctrico anterior. Esto significa, que el amperímetro debía ubicarse entre el polo negativo de la fuente de alimentación y la bombilla. Al igual que en el caso anterior, se cerró el circuito, para observar el valor de la intensidad de corriente, en el punto en donde encontraba conectado el amperímetro. Ver Figura 2.

Figura 2.

De igual modo, se ubicó el amperímetro, en la posición A3, la cual representa el espacio entre el polo positivo de la fuente de alimentación y el interruptor. Al igual que en los dos casos anteriores, se midió la intensidad de corriente por ese punto. Ver figura 3.

Figura 3.

Es necesario anotar, que en cada uno de los casos, una vez se había medido la intensidad de corriente, se procedió a disminuir la tensión de funcionamiento de la bombilla, con el fin de observar lo que marcaba el amperímetro.

También es necesario destacar, que igual procedimiento se realizó para hallar las intensidades en cada uno de los puntos del esquema eléctrico, para las bombillas de 4V y 6V, respectivamente.

Todos los datos obtenidos, se encuentran más adelante, resumidos en la una tabla de datos.

RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Al realizar cada uno de los pasos descritos anteriormente en el procedimiento, fue posible hacer algunas conclusiones, de acuerdo a cada una de los fenómenos que se observaron, a medida que se fue llevando a cabo esta experiencia dentro del laboratorio. En primer lugar, una vez hecho el montaje del circuito eléctrico elemental, y la ubicación del amperímetro en cada uno de los puntos indicados (A1, A2, A3), para tomar la media de la intensidad en el circuito, nos fue posible establecer que esta es igual en cada uno de los puntos en donde se midió, indicando ello, que la corriente continua, con la cual se trabajó, posee una intensidad constante en cada punto del recorrido.

Cabe anotar, que dicha observación es válida para todas las bombillas con las cuales se trabajó (4V, 6V, 12V), aunque también es justo decir, que para cada una de ellas se obtuvieron resultados distintos. A continuación se muestra una tabla, donde se muestran los resultados obtenidos.

TABLA Nº 1: MEDIDA DE LA INTENSIDAD

BOMBILLA

INTENSIDAD (A1)

INTENSIDAD (A2)

INTENSIDAD (A3)

4V

0.23

0.23

0.23

6V

0.43

0.43

0.43

12 V

0.18

0.18

0.18

De la anterior tabla, es posible observar, lo señalado anteriormente; donde cada una de las bombillas, posee igual intensidad en cada una de las posiciones donde se midió; pero diferentes intensidades entre cada una de ellas.

CONCLUSIONES

En esta sección solo se dará respuesta a las preguntas formuladas en la guía, puesto que el análisis de las diferentes situaciones observadas durante el laboratorio, se encuentra hecho en el apartado anterior, junto con los resultados.

I. ¿Qué enunciados puedes formular a partir de los tres primeros resultados de las medidas, en las que el amperímetro se colocaba en tres puntos distintos del circuito?

De acuerdo a lo hecho en la presente experiencia de laboratorio, y todo lo observado al ubicar el amperímetro en 3 puntos diferentes del circuito, es posible decir que: “La intensidad de la corriente eléctrica que circula en el circuito es igual en todos los puntos de este, independientemente, del sitio donde se mida con la ayuda del amperímetro”. Cabe anotar, que ello se debe a que se trabajo con corriente continua, siendo esto una característica de este tipo de corriente, como ya se mencionó en la parte de la teoría relacionada.

II. ¿Qué influencia tienen las tres lámparas diferentes sobre la intensidad del circuito?

De acuerdo a lo observado con cada una de las medidas de intensidad obtenidas, es posible afirmar, que cada bombilla altera en cierto modo la intensidad que circula por el circuito, ello es debido a que la intensidad es un concepto íntimamente relacionado con la resistencia; por tal razón, se puede notar que al colocar bombillas con diferentes resistencias, la intensidad del circuito varía de una bombilla a otra, pero sigue siendo constante en cada punto del mismo.

III. ¿Qué relación existe entre tensión e intensidad?

Es indudable que existe una relación entre la intensidad y la tensión, y también con la resistencia; dicha relación se encuentra explicita en la conocida Ley de Ohm: I 

T donde R

I=intensidad; T=tensión y R=resistencia. En ellas se indica la relación directa entre tensión e intensidad (para un valor determinado de resistencia) y la relación inversa entre resistencia e intensidad (para un valor determinado de tensión). Así pues, la intensidad es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia.

IV. Compara las conexiones del instrumento de medida cuando se mide tensión y cuando se mide intensidad.

Para comparar ambos tipos de conexiones, es necesario decir que, para medir tensión, el multímetro se usa en función de voltímetro; además, su instalación para hacer la respectiva medición se hace en paralelo, de modo que, la corriente eléctrica en ningún momento circula por el aparato. Para el segundo caso, es decir, para la intensidad, sucede todo lo contrario, el aparato se instala en serie, de modo que, la corriente eléctrica circule por él, para poder tomar la medida correspondiente. Asimismo, el multímetro, se utiliza en función de amperímetro. Por último, es necesario anotar, que para la medida de la tensión, el voltímetro debe contar con una resistencia alta, con el fin de que no produzca un consumo apreciable, obteniendo así una media errónea de la tensión; en cambio, para la medida de la intensidad, el amperímetro debe poseer una resistencia baja, de modo que al pasar la corriente eléctrica por él, no altere demasiado la medida.

V. ¿Cómo se denomina la conexión del amperímetro en el circuito?

Para realizar la medida de la tensión es necesario ubicar el circuito en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

BIBLIOGRAFÍA

1. www.solociencia.com 2. www.monografias.com 3. www.teleformacion.edu.aytolacoruna.es 4. www.wikipedia.org 5. CONSULTOR DEL ESTUDIANTE, Editora Cultural. Madrid-España 1999 6. www.ciencianet.com 7. www.mailxmail.com 8. www.rincondelvago.com