Medición de valores resistivos y comparación de los métodos utilizados: multímetro y código de colores

Medición de valores resistivos y comparación de los métodos utilizados: multímetro y código de colores

Rodrigo García

Resumen

La utilización del instrumento multímetro y el código de colores son dos métodos de medición que se desean comparar. Dadas dos resistencias, se procede a medir su valor resistivo y la resistencia equivalente para un circuito en serie y para uno en paralelo mediante los métodos mencionados. Para la resistencia 1 y la resistencia 2 el código de colores entrega un resultado de 330Ω y 220Ω respectivamente, con un error del 2% cada una, en serie suman 550Ω ± 1,44% y en paralelo 132Ω ± 3,14%. El óhmetro marca que la resistencia 1 es de 323Ω con un error de 0,3% y la resistencia 2 es de 214Ω con 0,46% de error, y los cálculos con estos valores de la resistencia equivalente de un circuito en serie resultan ser de 541Ω con un error de 0,18% y 128Ω ± 0,78% para un circuito en paralelo. Se observa que los porcentajes de error del método instrumental son considerablemente menores a los del otro método por lo que se puede concluir que el multímetro es más exacto que el código de colores.

Introducción

Todo en cuanto a la electrónica se refiere está constituido por circuitos eléctricos, cuyos elementos básicos son: Fuente de poder, resistencia, condensador, diodo y bobinas. Para entender los circuitos eléctricos de manera cabal se estudiarán estos elementos a lo largo del laboratorio de electromagnetismo. En esta ocasión se trataran resistencias. Se llama resistencia eléctrica de un material a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para recorrerla. En el Sistema Internacional se mide en Ohmios (Ω), este valor se puede obtener por medio de dos métodos: código de colores y el multitester en función óhmetro (instrumento de medición de diferentes magnitudes eléctricas).

El código de colores consiste en unas bandas que el fabricante imprime en el componente para indicar el valor de la resistencia. El primer color  (llamaremos a) indica las decenas y el segundo (b) las unidades, el tercero (c) indica el factor multiplicador, el valor se obtiene así

(1)                                                        [pic 1]

La cuarta barra indica su error relativo. A continuación una tabla que representa este código:

(2) Tabla código de colores

El concepto o nombre de multímetro hace referencia a varias mediciones. Y es que en efecto, en términos generales se puede decir que un multímetro es un instrumento de prueba capaz de realizar diversas mediciones eléctricas, tales como corriente, voltaje y resistencia, entre las más importantes. Como todo instrumento de medición su error corresponde a una unidad de la última cifra que este marca.

Las resistencias interactúan de diferente manera según si están unidas en un circuito en serie o en paralelo. La teoría indica que la resistencia equivalente (Re) en un circuito en serie corresponde a la suma de todas las resistencias. Llamando A a la primera resistencia y B a la segunda:

(3)                                                      [pic 2]

se debe utilizar la siguiente fórmula para calcular su error (Z):

(4)                                               [pic 3]

En cuanto a la resistencia equivalente (Re) de un circuito en paralelo, está dada por:

(5)                                                       [pic 4]

Por lo tanto para su error se debe utilizar la fórmula (3) y las siguientes:

(6)                                          [pic 5]

(7)                                             [pic 6]

Montaje Experimental

Para obtener el valor de las resistencias según el código de colores solo hay que observar sus colores y ver la tabla (2). Se anotan los resultados y se calcula el valor numérico de los porcentajes.

Para el método experimental (utilización del multitester) se conecta un extremo del cable positivo (rojo) al terminal positivo del multitester (que posee el símbolo Ω) y el otro extremo a una pata de la resistencia, después el cable negativo (negro) al terminal negativo (COM) del multitester y a la otra pata de la resistencia. Hay que girar la perilla del instrumento hasta la posición que le hace funcionar como óhmetro para corriente en serie, indicada por los signos Ω~, y anotar el resultado indicado en la pantalla para cada escala. Luego se calcula el valor numérico de los errores para cada caso. El valor de la resistencia corresponderá al que indica menor error.

Para ambos métodos se calculan los errores mediante las fórmulas indicadas en la introducción de este informe.

Resultados, análisis experimental, y discusión

Se nombran R1 y R2 a las dos resistencias. El primer color es (a), el segundo (b) y el tercero (c).

Código de colores

Observando las resistencias y lo que indican sus colores en la tabla (2) se obtienen los siguientes datos:

(8) Tabla valores resistencias según código de colores

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