Medición de diferencia de potencial, corriente y resistencia

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Medición de diferencia de potencial, corriente y resistencia

Juan Manuel García Rack [1], Juan Camilo Ramírez [1], Alfonso Luis Serrano Tapia [2], Francisco Javier Teherán Zúñiga [1].

Resumen

En este laboratorio de Física Eléctrica, se aprendió a identificar los distintos elementos para generación de fenómenos eléctricos, tales como un Panel de Fuentes, generador de corriente. Aquí se llega a uno de los puntos clave para el manejo eléctrico, siendo además específico, se hablará sobre el potencial eléctrico. Además, pudimos medir esos fenómenos por medio de diferentes magnitudes físicas (en este caso, en Voltaje, Amperios y Ohmios) gracias a instrumentos de medición potentes, como un multímetro Analógico o uno Digital. La experiencia busca adquirir destreza en dichas mediciones y en los diferentes efectos que presenta el comportamiento de la electricidad.

Palabras Clave—Amperio, Ohmios, Potencial, Voltios

ABSTRACT

In this experience, we learned to identify the different elements to generate electrical phenomena, such as a Resource Panel, generator. There we have one of the key points for power management, besides being specific, will discuss the electrical potential. In addition, we measure these phenomena by means of different physical quantities (in this case, voltage, amps and ohms) through powerful measurement tools like a Analog or Digital multimeter. Experience seeks to acquire skill in such measurements and the different effects that exhibits the behavior of electricity.

Index words—Amp, Ohm, Potential, Volts

INTRODUCCIÓN

E

n el proceso experimental se requiere hacer mediciones de las variables seleccionadas como relevantes en el fenómeno en estudio, para así obtener una relación funcional entre ellas. En general, se harán mediciones de dos variables eléctricas: la diferencia de potencial o voltaje y la intensidad de corriente eléctrica.

Adentrándose más al programa de física eléctrica, llegamos a uno de los puntos clave para el manejo eléctrico, siendo más específico, se habla sobre el potencial eléctrico, es aquí donde concurren todos los tópicos sobre voltaje, ohmios, amperaje, es decir, las mediciones y relaciones de las fuentes eléctricas. Con esta experiencia, se busca adquirir destreza en dichas mediciones y en los diferentes efectos que presenta el comportamiento de la electricidad

La corriente eléctrica se define como el flujo de electrones que se genera a través de la sección transversal de un conductor, como respuesta a un campo eléctrico externo aplicado. Se mide con un amperímetro, y tiene como unidad el amperio (A).

Además, suele medirse un parámetro característico de los conductores y que se denomina la resistencia eléctrica (R), que se mide con un ohmímetro, y cuya unidad es el ohm (Ω).

ASPECTO TEORICO

Inicialmente, se tiene que conocer los principios básicos para esta experiencia, los cuales son: diferencia de potencial, corriente y resistencia. La diferencia de potencial, conocida también como voltaje o tensión, se refiere a la presión ejercida por parte de una fuente de energía eléctrica o electromotriz sobre las cargas eléctricas en un circuito eléctrico cerrado, lo que propicia el flujo de una corriente eléctrica. Se define también como potencial eléctrico que surge del movimiento de una carga entre dos puntos. La unidad de medida para la diferencia de potencial es el voltio. La corriente se conoce como el flujo de carga o electrones a través de un circuito cerrado, que se mueven siempre del polo (-) al (+) de la fuente electromotriz. Los electrones que actúan en el flujo, se conocen como electrones de conducción. La corriente se mide en Amperios, siendo 1ampere el flujo de coulomb de carga por segundo. La resistencia por su parte corresponde a la posición total que encuentra un corriente al pasar por un circuito el flujo de la carga. La resistencia se mide en ohmios, a favor al científico y matemático alemán Georg Simon Ohm. Ahora la corriente presenta dos efectos o características una es la corriente directa, la cual consiste en el flujo de dos cargas eléctricas en el mismo sentido en un circuito electrónico cerrado, moviéndose de polo (-) hacia el (+) de una fuerza electromotriz. Ejemplo; dos baterías, dínamos, etc. y la otra es la corriente alterna, la cual es contraria a la directa mientras que en esta los polos mantienen la polaridad fija, en la alterna se dan un cambio constate de polaridad, diferente para cada instante de tiempo. El voltaje RMS corresponde al valor del voltaje o corriente alterna que produce el mismo efecto de disipar el calor que su equivalente directa, y por ultimo pero no menos importante se encuentra la ley de ohm, la cual relaciona los conceptos de voltaje, corriente y resistencia previamente presentados; la ley postulada que el flujo eléctrico en amperes que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o al voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que esta matemáticamente esta dad por: I=V/R

DATOS EXPERIMENTALES

a) Medición de Voltaje en DC.

Como primera medición, se nos pidió a los estudiantes medir, con el Multímetro Analógico, una diferencia de potencial de 5v usando la escala de 10v en el instrumento en una corriente directa. Se encendió el Panel de Fuentes y con el variador, se generó una corriente eléctrica de dicho valor. Se repitió el procedimiento para un valor de 20v usando una escala de 50v, y para un valor de 30 v usando la escala de 50v, usando el mismo instrumento. Luego, se repitió el proceso completo, pero esta vez, utilizando un instrumento de mayor precisión, como es el Multímetro Digital. En la Tabla Nº 1, se muestran los valores medidos de la experiencia.

Tabla Nº 1: Medición de Voltaje en DC con los Multímetros.

Voltaje Teórico Con Multímetro Analógico Con Multímetro Digital

5v 5.6 v 5.344 v

20v 18 v 18.9v

30v 29 v 28.34v

b) Medición de Voltaje en AC.

Tabla

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