ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELECTRICOS

F.C.I.F.F. Ingeniería Industrial

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FÍSICAS Y FORMALES

SESION 1: INTRODUCCIÓN A LA UTILIZACIÓN DE INSTRUMENTOS Y

ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELECTRICOS

I.- OBJETIVO:

Comprobar las características eléctricas de cada tipo de instrumento con la finalidad de poder usar el instrumento adecuado en cada experimento.

Reconocer los elementos (activos y pasivos) de un circuito eléctrico.

II.- MARCO TEORICO

Los experimentos de laboratorio son una herramienta en el proceso de aprendizaje. Para mantener la seguridad de los estudiantes y el personal, así como la seguridad de los equipos, deben seguirse algunas reglas generales.

Seguridad

 Mantenga la salida del salón libre de obstáculos.

 Nunca energice ningún circuito, sin antes haber consultado al profesor.

 No ingiera ningún tipo de alimento dentro del salón de clase.

 Mantenga seriedad durante el periodo de clase evitando las bromas, juegos y carreras.

 Antes de comenzar el experimento, revise el equipo e informe si hay algún problema. Si durante el experimento se daña algún equipo, también deberá informarlo.

 Mantenga las fuentes de voltaje o corriente apagadas mientras construye o hace cambios al circuito. Consulte con el instructor cualquier duda antes de encender las fuentes.

 Muestre los resultados del experimento al instructor antes de desmontar el circuito.

 Al terminar la sesión verificar que todo el equipo eléctrico así como los

instrumentos estén apagados.

NORMAS DE SEGURIDAD PARA LA UTILIZACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS ELECTRICOS

1. Debe Ud. Tener idea del orden de magnitud (realizando los cálculos teóricos previamente) de la tensión, intensidad de corriente o resistencia a medir.

2. Cuando efectué mediciones en corriente continua tenga especial cuidado con la polaridad (+ ó -).

3. Nunca conecte tensión al instrumento si no esta seguro de su normal conexión.

4. Para una mayor seguridad coloque el dial selector del instrumento en el rango más elevado de la magnitud a medir y luego de observar la deflexión de la aguja, pase si es necesario a una escala menor para que la medida sea mas exacta.

5. Es aconsejable quitar siempre tensión al circuito al hacer un cambio a la escala o si se va a manipular el circuito (modificar una conexión, o ajustar una unión, etc.)

6. En todo momento hay que tomar las medidas de seguridad eléctricas correspondientes.

7. Asegúrese que el voltaje de la fuente no está en actividad antes de que usted intente conectar el instrumento al circuito.

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8. Nunca abra la caja o tapa al operar el instrumento.

Elementos de un circuito eléctrico:

Los elementos de un circuito pueden ser activos y pasivos:

Elementos activos: son los que transforman una energía cualquiera en energía eléctrica, mediante un proceso que puede ser reversible o no. Nos referimos a los generadores de tensión y de corriente. Son los elementos que nos proporcionen energía eléctrica.

Elementos pasivos: son aquellos que almacenan, ceden o disipan la energía que reciben. Nos referimos a las resistencias, bobinas y condensadores, el camino o conductos por la cual se desplazara la corriente, también se considerara como un elemento pasivo.

Algunos ejemplos de elementos de circuito son: las resistencias, las baterías, lámparas incandescentes, motores, transformadores, inductores y capacitores. Tienen tres características fundamentales:

Poseen dos terminales,

Son indivisibles, es decir, constituyen los componentes más simples o básicos de los circuitos, y

Consumen la energía del circuito.

Las formas más usuales de conectar estos elementos es en forma serie, paralelo, serie-paralelo.

Instrumentos de medición

No son parte del circuito pero son necesarios para medir los voltajes y corrientes.

Un instrumento capaz de medir voltajes, corrientes y resistencias es un multímetro. Para que un multímetro mida voltajes o corrientes tiene que incorporarse al circuito. Su incorporación requiere conectarlo eléctricamente al elemento de interés. Esta introducción de un objeto adicional, ajeno al circuito, modifica éste. Los instrumentos de medición deben ser diseñados de forma tal que su influencia en el circuito sea mínima. Mientras menos afecten al circuito al cual se conectan, su calidad es mejor.

Conexión de un Voltímetro, amperímetro y ohmimetro

 Cuando un multímetro se conecta con el propósito de medir voltaje se comporta como voltímetro y siempre debe ir conectado en paralelo al elemento que se desee medir (ya sea activo o pasivo).

 Si es para medir corriente, es un amperímetro y siempre debe ir conectado en serie con el elemento que se desee conocer su amperaje o corriente.

 Cuando un multímetro se conecta con el propósito de medir resistencia se comporta como un ómhimetro, y entonces se tendrá que colocar en paralelo al elemento a medir y siempre sin tensión en el circuito.

Resistencia interna de los instrumentos

Los voltímetros se diseñan de forma tal que su resistencia interna sea lo más grande posible. De esta manera, al conectarse en paralelo con el elemento a través del cual se desea medir el voltaje, la corriente adicional que circula por el voltímetro es tan pequeña que puede despreciarse al compararla con la original.

En el caso del amperímetro, su resistencia interna debe ser lo más pequeña posible, así se minimiza la alteración que introduce en el circuito al incorporarse a él en serie. Debido a esto, nunca se debe conectar un amperímetro en paralelo con cualquier elemento de circuito porque su baja resistencia presenta un paso libre para la corriente a través de

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él, lo que producirá un daño irreparable. El amperímetro ideal tiene resistencia interna cero.

III. ELEMENTOS A UTILIZAR:

Amperímetro analógico y digital Voltímetro analógico y digital. Multímetro analógico y digital. Resistencias variables

Inductancias , Capacitores Puente rectificador

Variac

IV. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN:

Reconocer la simbología instrumental e interpretar los instrumentos del laboratorio.

a) Conocer las normas básicas de seguridad eléctrica.

b) Identificar en los instrumentos de medición: analógicos y digitales:

Características que grafica en pantalla el fabricante para su aplicación. Tipos y distribución de escalas

Conocer los instrumentos para medir las siguientes magnitudes:

o Tensión DC, AC

o Corriente DC, AC

o Resistencia

c) Reconocer e identificar los terminales de las resistencias variables (tres terminales).

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V.- CUESTIONARIO:

1. Indique y explique cuáles son los principales errores que existen en las mediciones eléctricas.

2. ¿Cuáles son las principales diferencias entre un instrumento analógico y uno digital?

3. Sea el caso:

¿Qué sucede con 1.5 si la medición la realizamos con el instrumento en posición horizontal?

4. ¿Cuáles son los efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano?

5. ¿A quiénes se les conoce como elementos pasivos de un circuito eléctrico y porqué?

6. ¿A quiénes se les conoce como elementos activos de un circuito eléctrico y porqué?

7. ¿Cuándo se usa el potenciómetro y cuándo el reóstato?

8. ¿Qué valor debería de tener un voltímetro idealmente y porque?

9. ¿Qué valor debería de tener un amperímetro idealmente y porque?

10. ¿Cuál es la forma correcta de conectar un amperímetro, voltímetro y un ohmimetro? Dibújelo.

VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

Hacer las observaciones y conclusiones en forma clara y empleando el menor

numero de palabras, 05 de cada una como mínimo.

VII BIBLIOGRAFIA:

Indicar la bibliografía utilizada.

NOTA: Las observaciones y conclusiones son de carácter personal

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