Medición de resistencias empleando voltímetro y amperímetro. Conexión larga y corta. Errores de método y error total
Enviado por aglagos • 20 de Febrero de 2019 • Informes • 1.045 Palabras (5 Páginas) • 482 Visitas
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Departamento de Ingeniería Eléctrica
Instrumentos y Mediciones Eléctricas
Trabajo práctico N° 1:
Medición de resistencias empleando voltímetro y amperímetro. Conexión larga y corta. Errores de método y error total.
Curso: 3°1°E
Profesor: Ing. Sebastián Servetto
Integrantes:
Gómez Martín
Carrizo Daniel
Bodach Cristian
Muñoz Nicolás
Salas Ramiro
Lagos Alejandro
Alegre Pablo
Sabella, Fernando
Gómez Lautaro
Dapas Eric
Quevedo Martín
Año: 2015
Objeto:
Se trata de medir resistencias de valores comprendidos entre 1Ω y 10 MΩ, valores generales sin llegar a extremos muy elevados ni demasiado pequeños, incluyendo la determinación de los errores cometidos.
Elementos utilizados:
- AMPERÍMETRO
[pic 2] | N° interno de lab: 4808 Marca: RB Clase: 0,5 Escala utilizada: 1,2 A R. int= 0,8 Ω Mín div: 0,01 A |
- VOLTÍMETRO
[pic 3] | N° interno de lab: 2808 Marca: RB CL: 0,5 Escala utilizada: 15 v R. int: 270 Ω Min div: 0,2 v |
- PUENTE DE WHEATSTONE
[pic 4] | Puente RLC marca LEADER LCR-740. Se empleó para determinar la resistencia interna del amperímetro y del voltímetro. |
- RESISTENCIA VARIABLE
[pic 5] | Reóstato marca KRAEFFT, potencia 500 W; resistencia máxima 100 Ω |
- VARIAC MONOFÁSICO
[pic 6] | N° interno de lab: 94 Marca: Varitrans 0-250 V |
Desarrollo:
Se utilizará el método de medición indirecto, utilizando voltímetro y amperímetro. Con instrumentos clase 0,5, el error que podemos cometer en la medición de R será menor al 5%.
Debido a que no es posible tomar las lecturas de tensión y corriente en forma separada, ya que implicaría variaciones en la evaluación de las medidas y errores, los instrumentos deben estar simultáneamente conectados, existiendo 2 posibilidades de conexión: “larga y corta”.
1.1 Circuito para la medición de resistencia – CONEXIÓN LARGA
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Al emplear esta forma de conexión la lectura del voltímetro incluirá también la caída de tensión debida a la resistencia interna del amperímetro, puesto que el mismo se encuentra en serie con la resistencia R. Por lo tanto, se cometerá error por exceso.
1.2 Errores para la conexión larga
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Como se explicó en el punto anterior, a la resistencia leída debe restársele la resistencia interna del amperímetro. En base a esto puede obtenerse el error sistemático relativo de esta forma de conexión:
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Y el error sistemático relativo porcentual:
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Además del error debido al método de medición, deben considerarse los errores cometidos a raíz de la clase de los instrumentos (error de clase).
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[pic 12] | [pic 13] |
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Y por lo tanto, el error total es:
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2.1 Circuito para la medición de resistencia – CONEXIÓN CORTA
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En este caso, el valor de la resistencia se determina de la misma manera que en el caso anterior. La diferencia con el anterior método es que al emplear este esquema de conexión, la tensión medida por el voltímetro sí coincide con la caída de tensión en el resistor. En cambio, la lectura del amperímetro indicará un valor mayor que el que circula por el resistor, debido a que la corriente que atraviesa la rama del voltímetro inevitablemente debe pasar por el amperímetro. Al calcular el valor de la resistencia en cuestión empleando una corriente mayor a la que realmente circula por la misma, la Ley de Ohm arrojará un resultado menor al verdadero, cometiéndose un error sistemático por defecto en la determinación de Rm respecto del valor real.
2.2 Errores para la conexión corta
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Y nuevamente a esto debe sumarse el error generado por la clase de los instrumentos:
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2.3 Cálculo del valor de resistencia crítica (Rmc)
El valor de resistencia crítica es aquel para el cual el error cometido es igual para ambos métodos. Conocer este valor es útil a fin de determinar cuál método resulta más conveniente emplear, según el orden de magnitud de la resistencia a medir.
Resistencia medida:
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Resistencia media critica, igualando los errores de ambos métodos:
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Despreciando los términos Ra/2 y Ra² :
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3.1 Ejecución del experimento
A fin de obtener un gráfico de buena calidad en el que se pudiera apreciar claramente cuándo resulta conveniente emplear cada método, se deben efectuar mediciones tanto por encima como por debajo de la resistencia crítica. Por lo tanto, en primer lugar se determinó la resistencia crítica en base a la resistencia interna de los instrumentos empleados. De no calcularse este valor antes de comenzar a medir se corría el riesgo de efectuar todas las mediciones por debajo o todas por encima de la resistencia crítica, obteniéndose así un gráfico que no sería de utilidad para determinar la conveniencia de un método sobre el otro.
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