PRÁCTICA NÚMERO 13. MEDIDA DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS

Objetivo:

El objetivo de ésta práctica es el de determinar intensidades con un amperímetro, cómo hacer que el rango de la medida aumente, y determinar la resistencia interna.

Instrumentación:

• Miliamperímetro ( 0.5 mA ).

• Polímetro.

• Cables conectores.

• Resistencias de 1200* , 750* , 10* , 2´2*.

• Simulador de pila con interruptor.

Procedimiento:

Primero se resuelve un circuito colocando el generador de 5v, una resistencia de 1200* y el miliamperímetro tal y como muestra el dibujo

Se calcula la diferencia de potencial entre a y b, usando la siguiente ecuación: Vab=IR donde I es igual a la intensidad medida por el amperímetro y R la resistencia.

Vab=1200.46 = 5'520 " 5'5

dVab dVab

EVab = _____ ·EI+ _______ ·ER = E·EI + I·ER =

dI dR

= 1'2· 0'2 + 4'6·0'12 = 0'792

Vab = ( 5'52 * 0'79 ) " ( 5'5 * 0'8 )

El Vab de forma directa es 5'56 * 0'1 v.

2.- Medida de intensidades:

Realizamos el siguiente montaje, donde R es una resistencia de 1200* .

Sustituimos la R de 1200* por una de 750* y comprobaremos que la aguja del miliamperímetro se sale fuera de la escala. Para conseguir que la aguja quede dentro, se colocará una resistencia en paralelo de 10*

Mediante la siguiente ecuación se calcula la I del circuito. Tenemos que hallar Rb

Ib= 3'2 0'2 mA

Rb= 1'194 *

Rs= 750 *

Resistencia= 1194 *

Rb Rb 1194

I = Ib 1 + ____ = Ib + Ib ___ = 3'2 ( 1 + ______ ) = 8'29 =

Rs Rs 750

= 0'53 mA * 0'5mA

dI dI dI

EI = _____ ·EIb +_____ ·ERb + ______ ·ERs =

dIb dRb dRs

Rb Ib - Ib.Rb

= 1 + _____· EIb +________· ERb +________ ·.ERs =

Rs Rs Rs.Rs

1194 3'2 3'2.1194

= 1 + ______·0'2 + ________·1 + ________·1=

750 750 750.750

= 0'5192 + 4'26·10 + 6'7925·10 = 0'53025 " 0'5*

I = 8'29 0'53 mA " 8'3 * 0'5 mA

Con el montaje anterior y una Rl =1200* se obtiene Ib = ( 2 * 0'2* ) mA.Retirando Rs el miliamperímetro nos da la I = ( 8'6 * 0'2) mA, donde Rs = ( 11'2 * 0'2* )

Ahora se halla Rb con la siguiente ecuación:

Rb Rb 8'6 Rb

I = Ib. 1 + _____; 8'6 = 2. 1 + _____ ; _____ - 1 = _____;

Rs 11'2 2 11'2

Rb = 14'56 " 14'6 y cuyo error es * 4*

Cuestiones:

1.-

Sgún la fórmula V= I.R donde I = 4'6 * 0'2 mA = 4'6.10 ³ * 2.10³ A y V debiera ser 1000v, se puede calcular:

1000 = 4'6·10³ R ; R= 217391 * 200000m*

2.-

El rango disminuye, pero la sensibilidad aumenta en función de la relación entra la resistencia del aparato y la de Shunt ( paralelo)

3.- Rb

I = Ib 1 + _____.Donde Rs es la resistencia de Shunt y donde Rb

Rs

es la resistencia interna del miliamperímetro. Sabiendo que 2Ib=I y haciendo uso de la ecuación anterior

Rb Rb

2Ib = I = Ib 1 + ______ ; 2 = 1 + ____ ; Rs = Rb

Rs Rs

4.-

La variación es debida al cambio de resistencia, se cambia la de 1200* y luego la de 750*

La I se divide según la resitenci de Shunt, entonces si la Rb es menor que la resistencia de Shunt, Ib aumenta y se sale del rango. Si ocurre lo contrario, Ib disminuye y queda dentro del rango.

5.-

Rb I

I = Ib 1 + _____ ; Rb = ____- 1 .Rs

Rs Ib

En el primer caso , donde

Rs = 11'2 * 0'2*

Ib = 2 *0'2 mA

I = 4'6 * 0'2 mA

dRb dRb dRb

Eb = ______·EI + _____ ·EIb + ______· ERs =

dI dIb dRs

1 -I I

= _____ · Rs · EI + ____ Rs ·EIb +_____ -1 ·ERs =

Ib Ib·Ib Ib

= ½ 11'2 + 2'576 + 0'26 = 3'956 " 4* E = 4*

En el segundo caso donde:

Rs = 3'4* 0'2*

Ib = 1'2 0'2 mA

I = 5'6 0'2 mA

dRb dRb dRb

ERb = _______ EI + _____ EIb + _____ ERs =

dI dIb dRs

1 -I I

= ____·Rs ·EI + ______·Rs ·EIb +____- 1 ·ERs =

Ib Ib² Ib

1 -5'6 5'6

= ____·3'4 ·0'2 + ______ · 3'4 ·0'2 +______ - 1 · 0'2 =

1'2 0'2² 1'2

= 0'56 + 2'64 + 0'73 = 3'939 * 4*