Fisica.

Resumen

En esta práctica se hace una instrucción de los conceptos; medida de tensión, tensión nominal, tensión de funcionamiento para tener una clara relación de lo practicado, con la teoría, por lo que se pretende con esta práctica conocer los distintos instrumentos eléctricos de medida, identificar las características de un voltímetro y multímetro. Además realizar el respectivo procedimiento mediante un esquema eléctrico, utilizando una sencilla técnica para medir la tención correctamente, comparando los valores en la escala apropiada del voltímetro, empleando el multímetro.

Tópicos relacionados

Tensión:

(1°)Tensión es la fuerza aplicada a un cuerpo que le produce una extensión o, si es negativa, compresión. En el Sistema Internacional de Unidades se mide en newtons.

En física la tensión se divide en:

• Tensión mecánica, es la fuerza interna aplicada, que actúa por unidad de superficie o área sobre la que se aplica. También se llama tensión, al efecto de aplicar una fuerza sobre una forma alargada aumentando su elongación.

• Tensión eléctrica o voltaje, en electricidad, es el salto de potencial eléctrico o la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito.

• Tensión superficial de un líquido, es la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de volumen.

• Tensión de vapor, en termodinámica, es la presión de vapor.

(2°)La tensión también es una magnitud física que impulsa a los electrones a través de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, lo que provoca el flujo de una corriente eléctrica. En este caso, la tensión puede recibir el nombre de voltaje o diferencia de potencial.

Tensión nominal:

(3°)Valor convencional de la tensión con la que se denomina un sistema o instalación y para los que ha sido previsto su funcionamiento y aislamiento. Para los sistemas trifásicos se considera como tal la tensión compuesta.

La física y la ingeniería hablan de tensión mecánica para referirse a la fuerza por unidad de área en el entorno de un punto material sobre la superficie de un cuerpo. La tensión mecánica puede expresarse en unidades de fuerza divididas por unidades de área.

Tensión de funcionamiento:

(4°)Un regulador de tensión o regulador de voltaje es un dispositivo electrónico diseñado para mantener un nivel de tensión constante.2 3

Los reguladores electrónicos de tensión se encuentran en dispositivos como las fuentes de alimentación de los computadores, donde estabilizan las tensiones DC usadas por el procesador y otros elementos. En los alternadores de los automóviles y en las plantas generadoras, los reguladores de tensión controlan la salida de la planta. En un sistema de distribución de energía eléctrica, los reguladores de tensión pueden instalarse en una subestación o junto con las líneas de distribución de forma que todos los consumidores reciban una tensión constante independientemente de qué tanta potencia exista en la línea.

(5°)La tensión de funcionamiento del sistema depende de la carga o las baterías conectadas a los terminales de salida.

Tensión de funcionamiento, expresada en Voltios de corriente continua (Vcc), es decir la tensión estándar del sistema.

La baja tensión de funcionamiento permite la alimentación a través de una batería integrada.

Tensión de funcionamiento óptima para una larga vida útil y una eficacia extraordinaria

Las lámparas halógenas OSRAM están diseñadas para una tensión de funcionamiento óptima. Esto quiere decir que en ese punto es en el que se alcanza la corriente de luz perfecta con relación a la energía de entrada. Con una tensión más elevada o cuando la lámpara es regulada, la vida útil o la eficacia de la lámpara empeoran considerablemente. Incluso los cambios de un bajo porcentaje en la tensión de funcionamiento son suficientes para reducir la eficacia de la lámpara de manera significativa.

Mayor tensión: más luz, menos vida útil

Si se excede la tensión de funcionamiento especificada, las lámparas halógenas producen más luz, pero su vida útil se reduce considerablemente. Si la tensión real utilizada excede en solo un cinco por ciento de la tensión de funcionamiento óptima, la vida útil se reduce en un 40%.

(5°)Un regulador de tensión o regulador de voltaje es un dispositivo electrónico diseñado para mantener un nivel de tensión constante.

Los reguladores electrónicos de tensión se encuentran en dispositivos como las fuentes de alimentación de los computadores, donde estabilizan las tensiones DC usadas por el procesador y otros elementos. En los alternadores de los automóviles y en las plantas generadoras, los reguladores de tensión controlan la salida de la planta. En un sistema de distribución de energía eléctrica, los reguladores de tensión pueden instalarse en una subestación o junto con las líneas de distribución de forma que todos los consumidores reciban una tensión constante independientemente de qué tanta potencia exista en la línea.

Voltímetro:

(6°)Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial

Entre dos puntos de un circuito eléctrico.

Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo, esto es, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una resistencia

interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue la fuerza necesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora.

Corriente directa:

(7°)La corriente directa, que implica un flujo de carga que fluye siempre en una sola dirección. Una batería produce corriente directa en un circuito porque sus bornes tienen siempre el mismo signo de carga. Los electrones se mueven siempre en el circuito en la misma dirección: del borne negativo que los repele al borne positivo que los atrae. Aún si la corriente se mueve en pulsaciones irregulares, en tanto lo haga en una sola dirección es cd.

La corriente continua la producen las baterías, las pilas y las dinamos. Entre los extremos de cualquiera de estos generadores se genera una tensión constante que no varía con el tiempo, por ejemplo si la pila es de 12 voltios, todo los receptores que se conecten a la pila estarán siempre a 12 voltios (a no ser que la pila este gastada y tenga menos tensión).

Corriente alterna:

(8°)Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales eléctricas. La corriente que usamos en las viviendas es corriente alterna (enchufes).

En este tipo de corriente la intensidad varia con el tiempo (número de electrones), además cambia de sentido de circulación a razón de 50 veces por segundo (frecuencia 50Hz). Según esto también la tensión generada entre los dos bornes (polos) varía con el tiempo en forma de onda senoidal (ver gráfica), no es constante. Veamos cómo es la gráfica de la tensión en corriente alterna.

(ca) se comporta como su nombre lo indica. Los electrones del circuito se desplazan primero en una dirección y luego en sentido opuesto, con un movimiento de vaivén en torno a posiciones relativamente fijas. Esto se consigue alternando la polaridad del voltaje del generador o de otra fuente.

PRINCIPIO

Diferencia de potencia, también llamada tensión eléctrica o voltaje es el trabajo necesario para desplazar carga positiva unidad de un punto A a otro punto B en el interior de un campo eléctrico: en realidad se habla de diferente de potencial entre ambos puntos

(VA- VB). Toda carga eléctrica, sea negativa o positiva representa una energía, cuya tensión eléctrica es igual al potencial de la misma y se expresa en Volts. La tensión eléctrica se presenta con la letra

“V”. La unidad de medida es el “Volt o voltio”; el instrumento para medir la tensión eléctrica se llama

“voltímetro” y se conecta en paralelo con la fuente o con el circuito.

OBJETIVOS

Medir la tensión correctamente, utilizando el multímetro en la posición de voltímetro.

Utilizar la escala apropiada del voltímetro cuando se vayan a medir tensiones.

Anotamos el voltaje medido para la lámpara y repetimos lo anterior

Ajustar la tensión de funcionamiento

de las lámparas utilizando el voltímetro y conociendo la tensión nominal.

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Montamos el circuito según el esquema de la fig. 1. La lámpara 2.5 VO, 3A. (Cerrando siempre el interruptor después de colocar la lámpara), ajustando la tensión de la fuente nominal de la lámpara en este caso. Observamos el brillo de la lámpara e hicimos los respectivos apuntes.

Conectamos un voltímetro directamente a la fuente de alimentación, y otro al portalámparas. Tenemos presente la polaridad, los cables de color sirven de ayuda.

Ajustamos en la fuente una tensión inferior a la nominal para la lámpara y repetimos lo anterior.

Cuando medimos la tensión, ajustamos el instrumento en la

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