MEDICIÓN DE DIFERENCIA DE POTENCIAL, CORRIENTE Y RESISTENCIA

Introducción

Para desarrollar con éxito la práctica de medición de diferencia de potencial, corriente y resistencia, es necesario comprender y operar los instrumentos de medición eléctrico correctamente. Estas herramientas permiten medir la intensidad de la corriente que pasa por el conductor (amperímetro), el potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito (voltímetro) o equipo de resistencia (ohmímetro).

Objetivo general

Se espera lograr la conceptualización completa de temas relevantes para un buen análisis y manipulación de la corriente en un circuito.

Objetivos específicos 

- Saber cómo determinar una resistencia por su código de colores.
- Utilizar instrumentos de medición para calcular la corriente en el circuito.

Corriente

La corriente eléctrica es el flujo neto de carga eléctrica, que circula a través del medio de material conductor de manera ordenada. El medio material puede ser sólido, líquido o gaseoso, y la carga eléctrica se transfiere mediante el movimiento de electrones o iones. En el sistema internacional de unidades la corriente es representada con el Amperio (A), dicha unidad expresa la cantidad de corriente eléctrica que circula por un conductor. Ahora bien, tener 1A significa que 1 Coulomb pasar por un punto en 1 segundo. 1A = 1C/S.

Existen dos tipos de corrientes, la continua o directa y la alterna;

Se entiende como corriente continua (CC)   al flujo continuo de electrones por medio de un conductor entre dos puntos, en esta corriente las cargas eléctricas siempre circulan en la misma dirección. Comúnmente se tiende a identificar la corriente continua con la constante (suministrada por una batería), toda corriente que siempre mantenga la misma polaridad es continua. El flujo se conoce como corriente continua y va del polo positivo al polo negativo.

Por otro lado, tenemos la corriente alterna (CA), está tiene la particularidad de modificar su magnitud y sentido periódicamente. La oscilación senoidal es la más comúnmente usada en las oscilaciones de la corriente alterna, debido a que se consigue una mayor transmisión de la energía. Sin embargo, en determinadas aplicaciones se unan las oscilaciones triangulares o cuadradas. La CA hace referencia a la electricidad que llega a los establecimientos, hogares y empresas, además, las señales de audio y radio emitidas por cables eléctricos son también un claro ejemplo de corriente alterna. [1]

El voltaje RMS es una manera de denotar la forma de una onda senoidal de voltaje, recordemos que esta onda es la más usual en la CA, representa el voltaje equivalente del valor de voltaje de CC, que producirá el mismo efecto de calentamiento o consumo de energía en el circuito que el voltaje de CA. Dicho de otra manera, La forma de onda es una forma de onda de CA, pero el valor RMS permite que la forma de onda se designe como CC porque el voltaje CC equivalente proporciona la carga en el circuito con la misma energía que el ciclo de la señal de CA. Las formas de onda de CA y CC pueden representar formas de onda de voltaje o corriente, pero en diferentes formas. La forma de onda de CA fluctuará periódicamente entre voltajes positivos y negativos. El voltaje de CC es solo un voltaje unidireccional constante sin ciclo. Debido a esta diferencia, es difícil comparar los dos. Aquí es donde el valor RMS es muy importante. Nos proporciona un estándar para comparar la energía que la forma de onda de CA y la forma de onda de CC pueden proporcionar al circuito.


El voltaje RMS es el equivalente de CC de la forma de onda de CA, por lo que podemos comparar el consumo de energía con las formas de onda de potencia de CA y CC. Si tenemos una forma de onda RMS de una señal de CA, y su valor es el mismo que el valor de la forma de onda de CC, entonces sabemos que estas dos formas de onda emiten o disipan la misma cantidad de energía en el circuito. [2]


Resistencia

Una resistencia es un conector eléctrico que tiene la característica de soportar el flujo de corriente. Para calcular el valor de resistencia, se utiliza una herramienta llamado ohmímetro, En el sistema internacional de unidades la resistencia es representada con el ohm. Generalmente, todos los materiales tienen una resistencia natural, que depende de su impureza, estructura atómica, y su composición interna. [3]

De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohmio (1 Ω) es el valor que posee una resistencia eléctrica cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un voltio (1 V) de tensión provoca un flujo o intensidad de corriente de un amperio (1A). 1V=1A=1Ω

Las resistencias se pueden determinar por medio de las bandas de colores que poseen en serie. Para esto se debe leer las bandas de color de izquierda a derecha, las primeras tres bandas determinarán su valor, la cuarta banda indica su tolerancia, es decir, el valor puede ser mayor o menor que las primeras tres bandas, está ultima banda se puede decir que es el mínimo y el máximo valor que puede tomar la resistencia, por ejemplo, imagine usted que tiene una resistencia de 1000 Ω donde su tolerancia es de un 10%, basada en la explicación anterior se sabe que esta resistencia puede tomar valores entre 900Ω(Un 10% por debajo de su valor real) y 1100Ω (Un 10% por encima su valor real), ahora bien. El color de la primera banda representa el gráfico del primer dígito del valor de resistencia, el color de la segunda banda representa el gráfico del segundo dígito del valor de resistencia y el tercer color indica cuánto debemos multiplicar estos dos números juntos. Obtener el valor obtenido, o si nos resulta más conveniente, sumar el número de ceros a los dos primeros números obtenidos utilizando las dos [pic 1]primeras bandas de colores. [4]
Imagen 1: Código de colores resistencia. Imagen tomada de [4]

Ejemplo
Imagen 2: Resistencia de muestra. [pic 2]

Presentada la resistencia anterior, se determinará cuál es su valor de ohmios. Basándonos en la imagen 1, tenemos que la primera banda equivale a 2, la segunda banda equivale a 7, la tercera banda (multiplicadora) equivale a 5, y la ultima banda (Tolerante) equivale a 10%. Teniendo claro el valor de cada banda podemos afirmar que entre las dos primeras bandas tenemos un total de 27, multiplicando esta banda por la banda multiplicadora tenemos entonces un total de 2,700,000 ohmios, gracias a su tolerancia esta resistencia tolera un 10% por encima o por debajo de este valor (2,700,000). Por lo que podemos decir que esta resistencia tiene valores comprendidos entre 2,430,000Ω y 2,970,000Ω.
Instrumentos de medición eléctrico
Imagen 3: Voltímetro. Imagen tomada de [5]
[pic 3][pic 4][pic 5]

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