Mediciones En Corriente Alterna

INTRODUCCIÓN.

Un componente circuital es el elemento físico con el cual contamos para montar un circuito. Todo componente circuital presenta una serie de características eléctricas: voltaje intensidad resistencia potencia entre otros. Estas características eléctricas son los parámetros del componente con el cual contamos. El trabajo que a continuación realizaremos tendrá como finalidad dar a conocer el comportamiento de cada uno de esos parámetros ante la presencia de una corriente alterna, también hablara sobre la determinación de una impedancia compleja, el puente de impedancia y otros detalles que podrán observarse a continuación.

Medición de parámetros eléctricos en C.A

Voltímetro y amperímetro (multímetro)

En corriente alterna no tiene caso hablar de polaridades, puesto que la magnitud a medir varia constante mente con el tiempo. Por esta razón no hay que atender a esta circunstancia en las medidas en alterna realizadas con voltímetros y amperímetro.

Hay que tener en cuenta que la magnitud indicada por el aparato de medida es, en los aparatos de laboratorio, el valor eficaz de la corriente o de la tensión.

La medición de valores en C.A es más compleja que en C.C. se requiere una total comprensión de las relaciones básicas existentes entre las diversas indicaciones de los instrumentos y el significado de las aparentes discrepancias entre los valores leídos. Muy a menudo, cuando se miden parámetros en C.A (voltaje, corriente, potencia y otros) se emplea un proceso de rutina, cuando no debe ser así. Tal procedimiento introduce un serio error por el solo hecho de la anomalía introducida al observar la verdadera naturaleza de la cantidad medida.

Vatímetros

Sea un dipolo eléctrico en el que se ha conectado un vatímetro tal como se indica en la gráfica siguiente:

La magnitud que señala el vatímetro dada por la expresión:

En donde (U, I) indica el desfase entre la corriente y la tensión. Al ser el coseno una magnitud con signo, la lectura del vatímetro podrá ser positiva o negativa. Puesto que el vatímetro está diseñado para indicar magnitudes positivas, cuando la aguja del vatímetro tienda a desplazarse hacia la izquierda habrá que cambiar las conexiones de forma que la lectura sea positiva. A esta habrá que cambiarle el signo.

Cuando la lectura es positiva con unas conexiones como las de la figura anterior, el desfase entre la tensión y la corriente estará comprendido entre –n/2 y n/2, por lo que el dipolo estará consumiendo potencia. Por el contrario, cuando la lectura es negativa (hay que recordar que habrá que cambiar las conexiones del vatímetro, y posteriormente el signo de la lectura de dicho aparato), el dipolo estará produciendo potencia.

Óhmetros

El galvanómetro funciona cuando pasa una corriente eléctrica a través de él. Para medir una magnitud pasiva, como el caso de una resistencia, se debe disponer de una corriente que pase por la resistencia y por el galvanómetro. En la figura siguiente se indica una forma de realizar las conexiones, donde la resistencia a medir se conecta entre X y Y.

Si la resistencia es cero se juntan los terminales X y Y entonces el galvanómetro debe estar protegiendo para que no se produzca una corriente mas grande que la máxima permitida; para este propósito se utiliza la resistencia R. se la intensidad máxima permitida es de 40mA, con los valores indicados en la figura anterior, la resistencia R tendrá un valor de 55Ω (E=I(R+20), teniendo cuidado con la unidades). Con una resistencia de valor cero deben pasar por el galvanómetro 40mA y la aguja marcara el último punto de la escala, con lo cual este punto indicara el cero en la escala de resistencia.

De forma analógica, si X e Y no están unido es decir que la resistencia es infinita el galvanómetro indica una corriente nula y su posición debería ser con la marca ∞(infinito) en la escala de resistencia. Los valores que hay en O y ∞ se debe hallar, yendo de derecha a izquierda. Esta tarea es relativamente una corriente de 40mA, esto estando unidos los terminales X y Y por medio de una resistencia nula. Por tanto, una resistencia adicional de 75Ω conectada entre X y Y reducirá la corriente a la mitad, significa esto que 75Ω en la escala de resistencia caerá justo en la marca de 20mA de la escala de corriente.

De igual forma se puede obtener las demás divisiones de las divisiones de la escala de resistencia. En la figura siguiente se representa el resultado de realizar estas operaciones para el caso del circuito anterior. Para obtener medidas por encima de 1.000Ω se necesita un galvanómetro más sensible.

Una característica curiosa de la escala de resistencia es que las divisiones no son iguales, no es una escala lineal. De hecho. Si no fuera así, nunca sería posible llegar a la marca de ∞. En la práctica habrá una resistencia variable en serie con R, utilizada para realizar el ajuste de cero, para permitir cambios en la f.e.m de las pilas.

En su configuración básica, un óhmetro es un voltímetro con una resistencia serie variable conectada a una fuente de tensión

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