manual de laboratorio de fisica 3

LABORATORIO DE FISICA 3 2015 1

GUIA DE LABORATORIO


INDICE

INDICE.. 2

Presentacin... 4

Objetivos.... 5

Normas Generales del laboratorio....... 6

Modelo de laboratorio 7

Practica N 01:..... 10

Uso del multmetro y protoboard.

Practica N 02:.. 17

Mediciones Elctricas.

Practica N 03.. 23

Superficies Planas.

Practica N 04....... 28

Condensadores.

Practica N05.... 34

Ley de Ohm.

Practica N 06... 39

Ley de Kirchhoff Ley de nodos

Practica N 07..... 43

Ley de Kirchhoff Ley de tensiones.

Practica N 08......... 47

Factores que alteran la resistencia elctrica.

Practica N 09...... 51

Carga y descarga de un capacitor.

Practica N 10............................. 56


Campo magntico de un imn permanente.

Practica N 11......... 59

Corriente elctrica.

Practica N 12..................... 63

Osciloscopio.


PRESENTACION

El presente MANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE FISICA I,

rene dentro de su contenido la variedad de prcticas de laboratorio y est dirigida a los

estudiantes de las diferentes carreras profesionales de Ingeniera de la Universidad Privada

del Norte.

El objetivo del Laboratorio de fsica I es que los estudiantes se familiaricen con

conceptos tcnicas y herramientas de laboratorio que le permitan conocer conceptos bsicos

de fsica: Este manual tiene la intencin de servir como una gua prctica para el desarrollo

de experimentos.

El manual est constituido por una serie de prcticas de laboratorio diseada en

principios como temas de acercamiento entre los temas tericos, la observacin, el anlisis

y la interpretacin de los fenmenos fsicos, pasos importantes en la formacin de los

estudiantes de Ingeniera.

Lic. Milton Osmar Ruiz Enriquez


OBJETIVOS

Estimular en el estudiante el desarrollo de su capacidad de observacin, anlisis e interpretacin de fenmenos fsicos que permita la comprensin del tema.

Valorar la informacin cualitativa y cuantitativa como parte del trabajo experimental

Lograr que el estudiante adquiera destreza, en el manejo de equipos, tcnicas y procedimientos fundamentales en el laboratorio como parte de su formacin en el

campo experimental.


NORMAS GENERALES DEL LABORATORIO

ANTES DE INICIAR SU PRCTICA:

La asistencia a la prctica de laboratorio es obligatoria.

La tolerancia para entrar al laboratorio ser la que rige el Reglamento Interno de Laboratorio.

Acatar las instrucciones indicadas en el Reglamento Interno de Laboratorio.

No dejar abrigos, tiles u otros objetos sobre las mesas de trabajo.

Es obligatorio llevar la bata en todo momento.

Se deben seguir a todo momento las indicaciones del Docente.

Es imprescindible leer la gua de prcticas antes de comenzar.

Verificar que se encuentre todo el material necesario en las condiciones adecuadas. Comunicar cualquier anomala al Docente

Cada grupo de trabajo ser responsables del material asignado.

Queda prohibido, fumar, comer o beber dentro del laboratorio.

DURANTE EL TRABAJO:

No debe JUGAR en las mesas de trabajo.

En el rea de trabajo el estudiante solo mantendr su cuaderno o laptop.

Las prcticas son realizadas por los estudiantes en grupos conformados en la primera sesin, los cuales no deben cambiarse sin la autorizacin del profesor.

Cada estudiante tiene la obligacin de leer cuidadosamente la gua de la correspondiente prctica en forma individual antes del inicio de la sesin de

laboratorio, y debe saber que va a hacer.

Todos los miembros del grupo deben participar en el desarrollo de cada uno de las prcticas.

AL TERMINAR:

El lugar y el material de trabajo debe quedar limpio y ordenado, tambin se deben apagar y desenchufar los aparatos.

Entregar para su revisin el reporte de la prctica elaborada.

Hasta que el profesor no de su autorizacin no se considerara finalizada la prctica y por lo tanto, no podrs salir de laboratorio.


MODELO DE INFORME DE LABORATORIO

A continuacin se presentan las pautas para la presentacin de informes que deben ser

elaborados en el desarrollo de los laboratorios.

1. Portada: en esta parte se presentaran los siguientes datos

Nombre de la Universidad

Nombre de la Facultad

Nombre de la Carrera

Curso

Ttulo de la prctica de Laboratorio

Autores; se debe seguir el siguiente orden Apellidos, Nombres y cdigo

Lugar y Fecha

2. Resumen: Se presentara un breve texto que debe contener lo siguiente:

Tema

Objetivos: se presentan los objetivos especficos del experimento alineados con los objetivos generales de aprendizaje.

Como se hizo el experimento: breve resea del experimento, es necesario una descripcin de forma general sin ser especficos y sin presentar resultados.

3. Introduccin: En esta parte se presenta el tema tratado en el experimento. Es necesario adems contextualizar el tema de investigacin en una ubicacin espacio temporal y enmarcando una realidad.

Dentro de la introduccin se mencionara de forma general la teora o teoras cientficas que

fundamentan el experimento. Se establece la forma en que se va a abordar el tema y se

define brevemente las variables a medir.

4. Montaje experimental: En esta parte se presenta lo siguiente.

1. Una imagen fotogrfica del experimento 2. Los materiales, equipos e instrumentos detallados por marca, modelo, precisin. 3. Diagrama de Flujo con los pasos realizados en el experimento, indicando las

observaciones correspondientes.

5. Anlisis y Discusin de Resultados: En esta parte se presentaran los resultados organizados en tablas, figuras, diagramas (con sus respectivos nombres, unidades y

variables), etc. as como sus interpretaciones y comentarios. En caso de tratarse de ms de

una variable es necesario considerar leyenda.

En la discusin se hace la comparacin de los resultados medidos versus los resultados

estimados y se responde a las siguientes interrogantes:

- Qu indican los resultados?


- Qu se ha encontrado? De tal forma que finalmente se expresa que es lo que se conoce con certeza y en base a esto se va bosquejando las conclusiones.

En la parte de interpretacin es necesario responder a las siguientes preguntas:

- Qu es importante de los resultados obtenidos?

- Qu ambigedades existen? Esto nos lleva a formular una explicacin lgica para posibles problemas con los datos. Es importante sealar que en este caso no se

puede manifestar que el problema con los datos experimentales proviene de errores

humanos, pues esto significa que el experimentador no es capaz de llevar a cabo el

experimento.

Es necesario tambin hacer un anlisis del error experimental. Para esto se responde a las

siguientes interrogantes:

- Se puede evitar el error experimental?

- De qu fue resultado el error experimental?

- Si no se puede evitar, Est dentro de la tolerancia del experimento?

- En caso de ser resultado del diseo del experimento cmo es posible mejorar el experimento?

Al final, en el anlisis y discusin de los resultados es necesaria la explicacin de los

mismos en funcin de los planteamientos tericos y los objetivos de aprendizaje. Adems

de relacionar los resultados con los objetivos del experimento.

6. Conclusiones y Recomendaciones: En esta parte se manifiestan las conclusiones en lenguaje sencillo y en forma de afirmacin

Conclusiones: estarn alineadas a los objetivos generales y los objetivos especficos del

experimento

Recomendaciones: proponen modificaciones al procedimiento experimental usando como

base la discusin y los hechos relevantes sealando errores observados en la metodologa

7. Referencias Bibliogrficas: se debe dar la referencia completa segn el modelo APA: lo cual es lo siguiente para estos casos.

A) LIBROS.- Autor/a (apellido -slo la primera letra en mayscula-, coma, inicial de

nombre y punto; en caso de varios autores/as, se separan con coma y antes del ltimo con

una "y"), ao (entre parntesis) y punto, ttulo completo (en letra cursiva) y punto; ciudad y

dos puntos, editorial.

Ejemplos: Apellido, I., Apellido, I. y Apellido, I. (1995). Ttulo del Libro. Ciudad:

Editorial.

Tyrer, P. (1989). Classification of Neurosis. London: Wiley.

B) CAPTULOS DE LIBROS COLECTIVOS O ACTAS.- Autores/as y ao (en la

forma indicada anteriormente); ttulo del captulo, punto; "En"; nombre de los autores/as

del libro (inicial, punto, apellido); "(Eds.),", o "(Dirs.),", o "(Comps.),"; ttulo del libro en


cursiva; pginas que ocupa el captulo, entre parntesis, punto; ciudad, dos puntos,

editorial.

Ejemplos: Autores/as (ao). Ttulo del Captulo. En I. Apellido, I. Apellido y I. Apellido

(Eds.), Ttulo del Libro (pgs. 125-157). Ciudad: Editorial.

Singer, M. (1994). Discourse inference processes. En M. Gernsbacher (Ed.), Handbook of

Psycholinguistics (pp. 459-516). New York: Academic Press.

C) ARTCULOS DE REVISTA.- Autores/as y ao (como en todos los casos); ttulo del

artculo, punto; nombre de la revista completo y en cursiva, coma; volumen en cursiva;

nmero entre parntesis y pegado al volumen (no hay espacio entre volumen y nmero);

coma, pgina inicial, guion, pgina final, punto.

Ejemplos: Autores/as (ao). Ttulo del Artculo. Nombre de la Revista, 8(3), 215-232.

Gutirrez Calvo, M. y Eysenck, M.W. (1995). Sesgo interpretativo en la ansiedad de

evaluacin. Ansiedad y Estrs, 1(1), 5-20.

D) MATERIAL CONSULTADO EN INTERNET.- Vase el apndice al final de esta

nota.

El World Wide Web nos provee una variedad de recursos que incluyen artculos de libros,

revistas, peridicos, documentos de agencias privadas y gubernamentales, etc. Estas

referencias deben proveer al menos, el ttulo del recurso, fecha de publicacin o fecha de

acceso, y la direccin (URL) del recurso en el Web.

Formato bsico Autor/a de la pgina. (Fecha de publicacin o revisin de la pgina, si est

disponible). Ttulo de la pgina o lugar. Recuperado (Fecha de acceso), de (URL-direccin)

Ejemplo: Suol. J. (2001). Rejuvenecimiento facial. Recuperado el 12 de junio de 2001, de

http://drsunol.com

8. Anexos. Existen dos anexos obligatorios.

Anexo 1 Tabla de datos experimentales

Anexo 2 Clculo de resultados detallando cada uno de los clculos realizados a fin de

obtener los resultados. Es necesario referenciar las formulas utilizados


PRACTICA N1

USO DEL MULTMETRO Y PROTOBOARD

I. MARCO TERICO:

El multmetro, a veces tambin denominado multitester, es un instrumento electrnico de medida que combina varias funciones en un solo instrumento. Las funciones ms comunes son las de voltmetro, ampermetro y ohmmetro. En la prctica elctrica se utilizan dos colores rojo y negro, el color rojo representa el signo positivo (+) y el color negro el signo negativo (-), lo cual es muy importante tener en cuenta al momento de hacer las conexiones.

Cmo hacer mediciones con el voltmetro: Si queremos medir tensin, el multmetro

debemos seleccionar en la opcin de voltmetro y las punta de prueba negra conectar en el

puerto COM y la punta roja en el puerto de voltmetro (V). EL voltmetro debe conectarse

en paralelo con el componente cuya tensin queremos determinar segn lo indicado en la

figura. Si queremos medir la tensin sobre R2, el voltmetro debe conectarse como se

indica:

Cmo hacer mediciones con el ampermetro Para medir corriente el multmetro debemos

seleccionar en la opcin de ampermetro ya sea A, mA o A, segn la cantidad que vamos

a medir y las punta de prueba negra conectar en el puerto COM y la punta roja en el puerto

de ampermetro (A, mA o A) segn el caso. En primer lugar se coloca la punta roja en el

terminal positivo que (mide corriente) del instrumento y la punta negra en el terminal

negativo. Luego debemos intercalar el ampermetro en el circuito de modo que la corriente

pase por l; es decir que el ampermetro debe conectase en serie con los dems

componentes del circuito en los que se quiere medir la corriente, tal como se muestra en la

siguiente figura. El circuito fue abierto a fin de conectar las puntas de prueba del

ampermetro, de manera que el instrumento quede en serie con el circuito.


Cuando no conocemos el valor de la corriente que vamos a medir, debemos colocar la

llave selectora en el rango ms alto de corriente.

Cmo hacer mediciones de resistencias Para medir resistencias

se coloca la llave selectora del instrumento en la posicin

adecuada, ohm y la punta de prueba negra en el puerto COM y

la punta de prueba roja en el puerto de Ohmmetro (), se colocan

las puntas en paralelo con la resistencia "sin tocar ambas puntas

con las manos", se mide el componente.

Prueba de potencimetros: Son resistores variables que se

deben probar en forma similar a lo recientemente explicado, es

decir, se elige la escala adecuada en el multmetro de acuerdo

con la resistencia del potencimetro (por ejemplo, un

potencimetro de 10k debe ser medido en R x 100; otro de

50k debe medirse en R x 1000), se selecciona a ohm y se

miden los extremos de la resistencia o terminales fijos; sin tocar

ambos terminales con las manos. Luego se debe medir el estado

de la "pista" del resistor variable para saber si la misma no se

encuentra deteriorada o sucia. Para ello se coloca un terminal del

multmetro en un extremo y el otro terminal en el cursor, se gira

el eje del potencimetro lentamente y se observa que la

resistencia aumente o disminuya sin que se produzcan saltos.

Para cualquier medicin si aparece 0 entonces la escala es muy chica y si aparece 1 la

escala es demasiado grande y tenemos que ajustarla.

Cmo interpretar las mediciones Si la bobina mvil presenta baja resistencia, el componente

est presuntamente en buen estado, pero si hubiera un cortocircuito generalmente no puede

ser detectado. Si la resistencia fuera infinita indica que la bobina est cortada. Para medir la

impedancia de un parlante se debe aplicar una seal de 1000Hz y verificar cul es la corriente

que atraviesa al parlante. Dicha medicin no se puede realizar con un multmetro comn, ya

que en general stos no permiten la medicin de corrientes alternas de alta frecuencia.

Uso del Protoboard: El ensamble del prototipo de un circuito se hace sobre un elemento

denominado protoboard, tablero e prototipo. El protoboard permite montar y modificar fcil


y rpidamente circuitos electrnicos sin necesidad de soldaduras, y muchas veces, sin

herramientas.

Las perforaciones del protoboard estn separadas entre s por una distancia de 0,1", distancia

que corresponde a la separacin entre pines o terminales de los circuitos integrados,

principales componentes de los circuitos electrnicos actuales. Al insertar las terminales de

los componentes en las perforaciones del protoboard, el contacto elctrico se realiza a travs

de laminillas que no estn visibles, ya que se encuentran por debajo de la cubierta plstica

aislante.

Esquema de conexiones en el protoboard: Como se observa en la figura, las columnas de

orificios tienen cinco perforaciones que se conectan entre s en forma vertical. Sin embargo

entre una columna y otra no existe contacto. Adems, existe un canal central a manera de

separador, cuya distancia es igual a la que existe entre las filas de terminales de los circuitos

integrados. Las columnas a cada lado del canal central no estn unidas entre s, lo que

establece dos reas de conexiones para el circuito. Los contactos de las filas externas se unen

entre s pero en forma horizontal y reciben el nombre de buses. Estos buses son utilizados

normalmente para realizar las conexiones de alimentacin y tierra (positivo y negativo de la

batera) y as tener los polos de la batera accesibles desde cualquier punto del circuito donde

sean necesarios

II. OBJETIVOS:

Objetivos Generales:

Aprender el manejo del protoboard.

Aprender el manejo del multmetro.


Objetivo Especfico:

Aprender el uso elemental y el manejo del multmetro (o multitester) para medir diferencias de potenciales, corriente elctrica, resistencia, capacitancia entre otras

aplicaciones.

Aprender el manejo del protoboard a travs de la construccin de circuitos simples.

III. MATERIALES Y EQUIPO:

01 Multmetro

02 Resistencias

01 Protoboard

01 Potencimetros

01 Fuente de poder

01 Cable cocodrilo

IV. PROCEDIMIENTO:

1. Colocar la resistencia en la mesa y con la ayuda de un compaero que fije la resistencia con la yema de su dedo en la mesa para evitar que se mueva, despus

colocamos una punta de prueba en un extremo de la patita de la resistencia y la otra

punta de prueba en el otro extremo de la patita y en la pantalla del multitester

veremos la medicin que nos marca, colocar en la tabla 1 el valor medido.

2. Armar el circuito 1, colocamos los terminales de en orificios diferentes del protoboard, de un terminal de conectamos en un orificio de la misma fila de un terminal de y el otro terminal en otro orificio cualquiera, los terminales de R3 conectar en los orificios de la misma fila de

3. Medicin de la resistencia variable. 4. Primero colocamos la perilla a cerrada a la izquierda y colocamos las puntas de

prueba del multitester segn el cuadro y vamos girando en cero grados y luego

hacemos 3 giros ms hasta llegar hasta 180. Anotar valor medido en la tabla 3.

5. Medicin de voltaje y corriente 6. Armamos un circuito en serie con dos resistencias como se muestra en el circuito

3. Los terminales de la resistencia conectamos en dos orificios de diferentes filas, el terminal de la conectamos en un orificio de la misma fila de un terminal de y el otro terminal de conectamos en otro orificio de una fila diferente.

7. Calibramos la fuente de poder a 5 voltios, girando la perilla suavemente. 8. Conectamos las puntas de banano en la salida de la fuente de poder y las puntas de

cocodrilo la punta negra en el terminal solo de y la punta roja en el terminal solo de .

9. En el circuito indicado, tomar medidas de los valores de voltaje, corriente, y resistencia pedidos y anotarlos en las tablas indicadas.


V. DATOS:

Tabla 1 Medidas de Resistencias

Resistencias ( ) Valor

Tabla 2 Medida de Resistencias en circuito N 1

Resistencias ( ) Valor

Rab

Rbc

Rac

Circuito N 1

1. Medida de resistencias variables

Tabla 3

Posicin ( )abR ( )bcR ( )acR

0

2

3

4

180


Resistencia variable

2. Medida de voltaje y corriente.

En el circuito N 2

Tabla 4 Vfuente(V)

Vab(V)

Vbc(V)

Vac(V)

I(R1)(mA)

I(R2)(mA)

En el circuito N 3

Tabla 5 V(R1)(V)

V(R2)(V)

I(R1)(mA)

I(R2)(mA)

I(Rbc)(mA)


VI. ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

1. Cmo se debe conectar el multitester para medir voltaje, corriente, resistencia elctrica?

(en serie o en paralelo)

2. Indique en qu rango de valores se pueden medir las diferentes variables en el multitester

utilizado.

3. Investigue que otras pruebas y/o mediciones se pueden realizar utilizando el multitester.


PRACTICA N 02

MEDICIONES ELCTRICAS

I. MARCO TERICO:

Actualmente hay diferentes mtodos e instrumentos que se emplean para medir la corriente y

el voltaje. Las mediciones de voltaje se efectan con dispositivos tan variados como

voltmetros electromecnicos, voltmetros digitales, osciloscopios y potencimetros. Los

mtodos para medir intensidades de corriente emplean los instrumentos llamados

ampermetros. Los ampermetros determinan la corriente indirectamente a partir del voltaje,

el campo magntico o el calor.

Magnitud elctrica Descripcin Unidades Analoga con el agua

Voltaje o

diferencia de

potencial

Una medida de la energa

por unidad de carga entre

dos puntos de un circuito

Voltio (V) Presin hidrosttica

Corriente o

Intensidad de

corriente

Una medida del flujo de

la carga en un circuito.

Amperio

(A)

Cantidad de agua fluye o

atraviesa una seccin

Resistencia

Una medida de la

dificultad que

experimenta la corriente

al fluir en un circuito.

Ohmio

()

Una medida de la

dificultad que experimenta

el agua al fluir a travs de

una tubera.

Los medidores que determinan el voltaje y/o corriente se pueden agrupar en dos clases

generales: analgicos y digitales. Aquellos que emplean mecanismos electromecnicos para

mostrar la cantidad que se est midiendo en una escala continua, pertenecen a la clase de

analgicos. Los medidores digitales utilizan circuitos integrados en su construccin y

muestran sobre una pantalla la cantidad medida en forma de dgitos.

Los instrumentos de voltaje (tensin elctrica), intensidad de corriente y resistencia elctrica


se disponen en un solo instrumento denominado multmetro o multitester, el cual mediante

un selector se dispone como:

Ampermetro: El multitester se debe seleccionar a A, mA o A segn lo que se requiera.

Colocar la punta de prueba negro en el puerto COM y la punta de prueba roja en el puerto

de A, mA o A segn lo que se requiera. Un ampermetro debe conectarse como en la

figura 1. Esto es, en serie con la resistencia R, se debe desviar el terminal de la resistencia

a un lado para cortar el circuito, luego colocamos una punta de prueba en el terminal de la

resistencia y la otra punta de prueba en la lnea que cortamos.

PRECAUCION: Colocar en serie, porque si el ampermetro se coloca de otra forma, se

daara el equipo.

Voltmetro: El multitester se debe seleccionar en V~ (voltaje de corriente alterna) o V

(voltaje de corriente continua) segn el tipo de voltaje que se vaya a medir. Colocar la

punta de prueba negro en el puerto COM y la punta de prueba roja en el puerto de V

voltios. El voltmetro debe conectarse en paralelo como se muestra en la figura 2. Una

punta de prueba en un extremo de la resistencia y la otra punta de prueba en el otro

extremo.

PRECAUCION: Colocar en paralelo, porque si el voltmetro se coloca de otra forma, se

daara el equipo.

Ohmmetro: El multitester se debe seleccionar en ohmios. La conexin de un

ohmmetro se hace como se indica en la figura 3 en paralelo con la resistencia, se debe

colocar una punta de prueba en un extremo de la resistencia y la otra punta en el otro

extremo.

PRECAUCION: No colocar voltaje a la resistencia cuando se vaya a medir con el

ohmmetro, ya que puede quemar los circuitos internos. Colocar en paralelo, porque si

el voltmetro se coloca de otra forma, se daara el equipo.


Cdigo de Colores


II. OBJETIVOS:


Usar adecuadamente cada uno de los elementos que intervienen en un circuito

elctrico sencillo de corriente continua.

Objetivo Especfico:

Aprender a utilizar correctamente el multitester.

Aprender a medir con el ohmmetro, voltmetro y ampermetro.


01 Multmetro

01 Fuente de poder

05 Resistencias

01 Protoboard

01 Cable cocodrilo

IV. PROCEDIMIENTO:

Tabla N 1

1. Seleccione las resistencias 1 2 3 4 5 , , , , R R R R R y determine sus valores segn el

cdigo de colores que se muestran en la tabla. Anote sus resultados en la tabla 1.

2. Mida el valor de cada una de las 5 resistencias del tem anterior utilizando el multitester (ohmmetro).

3. Colocamos el multitester en la opcin ohmmetro, colocamos la punta de prueba negra en el puerto COM y la punta de prueba roja en el puerto donde se encentre la

opcin de ohmmetro (). 4. Ahora colocamos la resistencia en la mesa y con la ayuda de un compaero que fije

la resistencia con la yema de su dedo en la mesa para evitar que se mueva, despus

colocamos una punta de prueba en un extremo de la patita de la resistencia y la otra

punta de prueba en el otro extremo de la patita y en la pantalla del multitester

veremos la medicin que nos marca, colocar en la tabla 1 el valor medido.

PRECAUCION: No colocar voltaje a la resistencia cuando se vaya a medir con

el ohmmetro, ya que puede quemar los circuitos internos. Colocar en paralelo,

porque si el voltmetro se coloca de otra forma, se daara el equipo.

Tabla N2

1. Armar el circuito en serie como se muestra en la figura 4. 2. Colocar un terminal de la resistencia R1 en un orificio del protoboard, el otro

terminal en otro orificio pero unas lneas ms alejado, en la lnea de los orificios

del terminal de R1 colocamos el terminal de R2, el otro terminal de R2 colocamos

en otro orifico unas lneas ms alejadas y en la lnea de los orificios del terminal de

R2 colocamos el terminal de R3.

3. Colocar las puntas de banano en los terminales de salida de la fuente de poder.


4. Seleccionar a 5 Voltios la fuente de poder, regulando de la perilla.

5. Colocar las puntas de los cocodrilos en los terminales de y segn la figura 4. 6. El multitester se debe seleccionar en V~ (voltaje de corriente alterna) o V (voltaje

de corriente continua) segn el tipo de voltaje que se vaya a medir. Colocar la punta

de prueba negro en el puerto COM y la punta de prueba roja en el puerto de V

voltios. El voltmetro debe conectarse en paralelo como se muestra en la figura 4.

Una punta de prueba en un extremo de la resistencia y la otra punta de prueba en el

otro extremo.

PRECAUCION: Colocar en paralelo, porque si el voltmetro se coloca de otra

forma, se daara el equipo.

Tabla N 3

1. Armamos el circuito serie como se muestra en la figura 5. 2. El multitester se debe seleccionar a mA. Colocar la punta de prueba negro en el

puerto COM y la punta de prueba roja en el puerto de A, mA o A segn lo que se

requiera. Un ampermetro debe conectarse como en la figura. Esto es, en serie con la

resistencia R, se debe desviar el terminal de la resistencia a un lado para cortar el

circuito, luego colocamos una punta de prueba en el terminal de la resistencia y la

otra punta de prueba en la lnea que cortamos.

3. Anotar los valores en la tabla 3.

PRECAUCION: Colocar en serie, porque si el ampermetro se coloca de otra

forma, se daara el equipo.


V. DATOS:

Tabla N 1

Resistencia Valor nominal( ) Valor medido( )

R1

R2

R3

Tabla N 2

Voltaje

Valor (V )

Tabla N 3 Corriente elctrica

I1 I2 I3

Valor (mA)

VI. ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

1. Halle el error porcentual del valor medido con relacin al valor nominal para las resistencias, voltajes y corrientes.

2. Con los valores nominales de las resistencias y la tensin de la fuente E sugerido por el profesor, solucione el circuito de la prctica para los voltajes y determine los valores

tericos de las cadas de tensin en cada una de las resistencias. Lo miso repita para las

corrientes con el segundo circuito.

3. La presencia de un ampermetro y voltmetro en un circuito. Cmo afecta a dicho circuito?

4. En qu grado afecta la resistencia propia del voltmetro en la medicin de los voltajes? 5. Qu importancia practica le dara usted a un ampermetro?


PRACTICA N 03

SUPERFICIES PLANAS

I. MARCO TERICO:

Funcin potencial del campo elctrico: Uno de los grandes problemas que se han tenido

que resolver durante el desarrollo de la teora electromagntica y de las telecomunicaciones

ha sido el de definir la forma como se distribuye y viaja la energa en el espacio. Para

resolver este problema, se ha optado por utilizar funciones que ha cada punto del espacio y

momento del tiempo, le asignen un valor igual a la cantidad de energa por unidad de

volumen (We y Wm), que hay almacenada en l; o a la cantidad de energa por unidad de

superficie (_

S ), que fluye a travs de l. Sin duda alguna, el uso de las funciones

mencionadas atrs resulta de gran utilidad; sin embargo, la definicin de la regla de

correspondencia de dichas funciones (para algunas situaciones en particular), resulta ser un

problema extremadamente complicado, que frecuentemente implica la solucin de

ecuaciones diferenciales no lineales. Para resolver el problema, se ha planteado mtodos

alternativos, que permiten obtener los mismos resultados, pero con mucho menos trabajo.

Uno de esos mtodos consiste en definir dos funciones llamadas: Campo Elctrico y

Campo Magntico; las cuales son relativamente fciles de encontrar y se puede usar para

calcular_

S , We y Wm. La medicin directa del campo elctrico es muy complicada, por lo

que requiere de equipos muy complejos. Sin embargo, hay una funcin llamada funcin

Potencial Elctrico, que se puede medir con gran facilidad y que permite determinar al

campo elctrico sin muchas complicaciones.

Superficie equipotencial: Es una regin equipotencial que describe el lugar geomtrico de

los puntos de un campo donde el potencial elctrico tiene un valor constante.

Para Trazar superficies equipotenciales se debe tener en cuenta:

Las lneas de campo elctrico son perpendiculares a las lneas equipotenciales y sealan desde las regiones de potencial alto hacia las regiones de potencial ms bajo.

El nmero de lneas de campo elctrico asociadas con una distribucin de cargas debe ser proporcional a la magnitud de carga.

Las lneas de campo elctrico no pueden cruzarse.

Para dar una descripcin general del campo elctrico en una cierta regin del espacio, se

puede utilizar una familia de superficies equipotenciales en donde cada una de ellas

representa lugares donde los potenciales son diferentes.

De la ecuacin

Se deduce que no se necesita realizar trabajo alguno para mover una carga de prueba entre

dos puntos cualesquiera de una superficie equipotencial.

El trabajo realizado por el campo para llevar una carga de prueba desde una superficie

equipotencial (A) hasta otra superficie equipotencial (C), es igual al producto de dicha carga

por la diferencia de potencial entre ambas superficies.


Campo elctrico: El espacio que rodea a una carga elctrica es asiento de un campo de

fuerzas, porque dicha carga ejerce una fuerza sobre cualquier otra carga que se coloca en

dicho espacio, este campo de fuerzas se denomina campo elctrico.

Electrodos: Los electrodos son placas de membrana rugosa de metal, un conductor

utilizado para hacer contacto con una parte no metlica de un circuito, por ejemplo un

semiconductor, un electrolito o el vaco en una vlvula termoinica y con una lmpara de

nen, etc. La palabra electrodo fue acuada por el cientfico Michael Faraday y procede de

las races griegas elektron, que significa mbar; y hodos. Que significa camino.

Un electrodo en una celda electroqumica se refiere a dos conceptos, nodo o ctodo.

II. OBJETIVOS:


Comprender el campo electrosttico de dos partculas.

Objetivo Especfico:

Determinar grficamente las curvas equipotenciales y su distribucin alrededor de los electrodos que originan un campo elctrico.

Graficar las lneas de fuerza de un campo elctrico y conocer la distribucin del campo elctrico.


01 Fuente de poder.

01 multitester.

01 recipiente de vidrio.

02 electrodos.

02 conectores cocodrilos.

Solucin lquida conductora (sulfato de cobre o cloruro de sodio).

Hojas de papel milimetrado.


IV. PROCEDIMIENTO:

1. Fijar el primer papel milimetrado sobre la mesa. 2. Trazar dos lneas en los extremos de las hojas midiendo 2cm de afuera hacia

adentro.

3. En nuestro segundo papel milimetrado trazamos las lneas de los extremos igual que en nuestro primer papel milimetrado, el cual ser nuestro papel de referencia.

4. Colocar el recipiente de vidrio sobre el papel milimetrado. 5. Colocar la solucin lquida conductora en el recipiente de tal forma que tenga 1cm

de altura.

6. Calibrar la fuente de poder y colocar a 15V. 7. Conectar los cables cocodrilos en la fuente de poder y en los electrodos. 8. Colocar las puntas de los electrodos en las lneas trazadas en cada extremo

.

9. Seleccionar V voltios en el multitester. 10. Fijar la punta de prueba del multitester detectora fija a 2 cm del electrodo negativo;

luego con la punta detectora mvil positiva ubicar lugares o puntos donde la lectura

del multitester sea cero (0 V), una vez encontrado el punto de 0V marcamos en

nuestro segundo papel milimetrado, guindonos del papel milimetrado que est bajo

el recipiente.

11. Mover la punta movible a la izquierda hasta encontrar los 0V y anotamos en nuestro segundo papel milimetrado.

12. Mover la punta movible a la derecha hasta encontrar los 0V y anotamos en nuestro segundo papel milimetrado.

13. Repetir los pasos 10, 11, 12 y 13, para llenar la tabla N 1 con diferentes voltajes de acuerdo a las indicaciones del profesor.


V. DATOS:

Tabla 1

N Voltaje (v)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

VI. PROCESAMIENTO DE DATOS

Una vez obtenido todos los puntos en el papel milimetrado trazar una curva pasando por los 3 puntos de los 0V, estas curvas obtenidas son conocidas como curvas

equipotenciales.


Trace las lneas de fuerza del campo elctrico para la configuracin usada, guiarse de la

bibliografa.

VII. ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

1. Describa como son las superficies equipotenciales en lugares cercanos y lejanos (al

centro mismo) de cada uno de los electrodos.

2. Hacer una descripcin de cmo es el campo elctrico en lugares cercanos a cada uno de

los electrodos (puntal, circular y laminar).

3. Cmo seran las lneas de fuerza y las superficies equipotenciales en puntos cercanos a:

a) un plano infinito laminar, b) un cuerpo esfrico?

4. Explique el campo elctrico y el potencial elctrico en el interior de un electrodo

circular?

5. Explique justificadamente el campo elctrico y el potencial elctrico en el interior de

un conductor elctrico?


PRACTICA 04

CONDENSADORES

I. MARCO TERICO:

Un condensador (o capacitor) es un dispositivo capaz de almacenar carga elctrica; y

almacena tambin energa elctrica en forma de campo elctrico cuando aumenta la

diferencia de potencial (d.d.p.) en sus terminales, devolvindola cuando sta disminuye.

Est formado por un par de superficies conductoras en situacin de influencia total (esto es,

que todas las lneas de campo elctrico que parten de una van a parar a la otra),

generalmente en forma de tablas, esferas o lminas, separados por un material dielctrico

(siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo elctrico, ya que acta

como aislante) o por el vaco que, sometidos a una d.d.p. adquieren una determinada carga

elctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total

almacenada). La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de

potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada

capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F),

siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una

d.d.p. de 1 voltio, estas adquieren una carga elctrica de 1 culombio.

La capacidad de 1 faradio es mucho ms grande que la de la mayora de los condensadores,

por lo que en la prctica se suele indicar la capacidad en micro F = 10-6

, nano nF = 10-9

o

pico pF = 10-12

faradios.

Al colocar un dielctrico entre los conductores de un capacitor se aumenta su capacitancia

debido a una redistribucin de las cargas dentro del dielctrico; este efecto se conoce como

polarizacin.

Existen bsicamente dos tipos de condensadores: fijos (que pueden ser polarizados o no) y

variables.

Para escoger un condensador hay que tener en cuenta dos condiciones:

- Su capacidad en Faradios

- Su rango de Voltaje


CONDENSADORES TPICOS

1. Electrolticos. Tienen el dielctrico formado por papel impregnado en

electrlito. Siempre tienen polaridad,

y una capacidad superior a 1 F.

2. Electrolticos de tntalo o de gota. Emplean como dielctrico una

finsima pelcula de xido de tantalio

amorfo, que con un menor espesor

tiene un poder aislante mucho

mayor. Tienen polaridad y una

capacidad superior a 1 F.

3. De polister metalizado MKT. Suelen tener capacidades inferiores a

1 F y tensiones de trabajo a partir

de 63v. Su estructura consta de dos

lminas de policarbonato recubierto

por un depsito metlico que se

bobinan juntas.

4. De polister. Este tipo de condensadores se presentan en forma plana y llevan sus datos

impresos en forma de bandas de color,

recibiendo comnmente el nombre de

condensadores "de bandera". Su capacidad

suele ser como mximo de 470 nF.

5. De polister tubular. Similares a los anteriores, pero enrollados de forma normal,

sin aplastar.

6. Cermico de lenteja o de disco. Son los cermicos ms corrientes. Sus valores de

capacidad estn comprendidos entre 0.5 pF

y 47 nF. En ocasiones llevan sus datos

impresos en forma de bandas de color.

7. Cermico de tubo. Sus valores de capacidad son del orden de los pF y

generalmente ya no se usan, debido a la

gran deriva trmica que tienen (variacin de

la capacidad con las variaciones de

temperatura).

Capacitores en Serie y en Paralelo:

Serie

Son aquellas que estn distribuidas una a Continuacin de otras, tal como lo muestra la

figura adjunta:


Para obtener una capacitancia equivalente tenemos que hacer la suma inversa de cada

capacitancia, as como se muestra a continuacin.

Paralelo

Son aquellas que estn distribuidas uno a continuacin de otro compartiendo dos puntos de

conexin.

Como lo muestra la figura:

Para obtener una capacitancia equivalente tenemos que hacer la suma de cada capacitancia,

as como se muestra a continuacin.

II. OBJETIVOS:


Determinar la capacitancia de los condensadores.

Objetivo Especfico:

Construir y analizar los circuitos serie, paralelo y mixto de condensadores.

Calcular la capacitancia equivalente del circuito usando datos tericos y adems datos experimentales.

Encontrar la diferencia entre los datos encontrados en el experimento y los que da el fabricante.


03 Condensadores de diferentes capacitancias

01 Protoboard

01 Multmetro digital

IV. PROCEDIMIENTO:

1. El multitester colocar en la opcin de condensadores.


2. Arme el circuito en serie en el protoboard utilizando los 4 condensadores colocando uno seguido de otro hasta colocar los 4 condensadores en serie como se muestra en la

figura.

3. Mida la capacitancia de cada condensador y la capacitancia total del circuito, conecte las puntas del multitester en paralelo y coloque sus mediciones en la tabla N

PRECAUCIN: Antes de utilizar el multitester verificar las puntas y el selector

estn en su respectivo lugar.

4. Arme el circuito en paralelo en el protoboard conectando las entradas juntas y las salidas juntas. utilizando los 3 para formar el circuito paralelo como se muestra en la

figura.

5. Mida la capacitancia de cada condensador y la capacitancia equivalente del circuito. conecte las puntas del multitester en paralelo coloque sus mediciones en la tabla N 2.

PRECAUCIN: Antes de utilizar el multitester verificar las puntas y el selector

estn en su respectivo lugar.

6. Arme el circuito serie paralelo, conectando primero un condensador en serie, de la salida de este condensador conecte dos condensadores en paralelo como se muestra en

la figura.

7. Mida la capacitancia de cada condensador y la capacitancia equivalente del circuito. conecte las puntas del multitester en paralelo coloque sus mediciones en la tabla N 3

PRECAUCIN: Antes de utilizar el multitester verificar las puntas y el selector estn

en su respectivo lugar.

8. Utilizando la teora de capacitores en serie y en paralelo encuentre el capacitor

equivalente utilizando el multmetro y registre todo en la tabla N3


V. DATOS:

Tabla 1: Circuito en Serie

Capacitores Valor Terico ( ) Valor Experimental( )

C1

C2

C3

CEquivalente

Tabla 2: Circuito en Paralelo

Tabla 3: Circuito en Serie-Paralelo

VIII. PROCESAMIENTO DE DATOS

Encontrar el error porcentual de cada una de los capacitores usando la

siguiente ecuacin:


C1

C2

C3

CEquivalente


C1

C2

C3

C2 y C3

(paralelo)

CEquivalente


IX. ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

1. Compare los resultados tericos con los resultados experimentales. Estn

dentro de una tolerancia del 10% de diferencia? Si no es as, a qu podra

deberse?

2. Se puede afirmar que se verifican las frmulas para asociacin de

condensadores?


PRACTICA 05

LEY DE OHM

I MARCO TERICO:

El ohmio (tambin ohm) es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales

al paso de la corriente elctrica y se representa con el smbolo o letra griega (omega). El

ohmio se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente elctrica. Esta ley

relaciona los tres componentes que influyen en una corriente elctrica, como son la

intensidad (I), la diferencia de potencial o tensin (V) y la resistencia (R) que ofrecen los

materiales o conductores.

La Ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente elctrica que circula por un

conductor elctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e

inversamente proporcional a la resistencia del mismo, se puede expresar matemticamente

en la siguiente frmula o ecuacin:

Donde, empleando unidades del Sistema internacional de medidas, tenemos que:

I= Intensidad en amperios (A)

V= Diferencia de potencial en voltios (V)

R= Resistencia en ohmios (). La intensidad (en amperios) de una corriente es igual a la tensin o diferencia de potencial

(en voltios) dividido o partido por la resistencia (en ohmios). De acuerdo con la Ley de

Ohm, un ohmio (1 ) es el valor que posee una resistencia elctrica cuando al conectarse a un circuito elctrico de un voltio (1 V) de tensin provoca un flujo o intensidad de corriente

de un amperio (1 A).

La resistencia elctrica, por su parte, se identifica con el smbolo () o letra (R) y la frmula general (independientemente del tipo de material de que se trate) para despejar su

valor (en su relacin con la intensidad y la tensin) derivada de la frmula general de la

Ley de Ohm, es la siguiente:


II OBJETIVOS:


Comprobar la ley de ohm y verificar las frmulas para determinar asociaciones de

resistencias en serie y paralelo

Objetivo Especfico:

Determinar la relacin matemtica entre la corriente, la diferencia de potencial y la resistencia en un circuito simple.

Utilizar el cdigo de colores para la obtencin del valor de una resistencia.


III MATERIALES Y EQUIPO:

01 Multmetro.

05 Resistencias.

01 Protoboard.

01 Cable cocodrilo.

01 Fuentes de poder.

IV PROCEDIMIENTO:

1. Seleccione las resistencias R1,2,3,4,5 y determine sus valores segn el cdigo de

colores que se muestran en la tabla y luego mida el valor de cada resistencia con el

multitester. Anote sus resultados en la tabla 1.

2. Arme el circuito serie con 3 resistencias como se muestra en la fig. 1, mida los

valores de resistencia, voltaje y corriente; con el multitester a travs de las

funciones de Ohmmetro , Voltmetro V y Ampermetro A. Anote sus datos en la

taba 2.

3. Arme el circuito paralelo con 3 resistencias como se muestra en la Fig. 2, mida los

valores de resistencia, voltaje y corriente; con el multitester a travs de las

funciones de Ohmmetro , Voltmetro V y Ampermetro A. Anote sus valores en

la tabla 3.

4. Arme el circuito serie-paralelo con 5 resistencias como se muestra en la fig. 3, mida

los valores de resistencia, voltaje y corriente; con el multitester a travs de las

funciones de Ohmmetro , Voltmetro V y Ampermetro A. Anote sus valores en

la tabla 4.

V PROCESAMIENTO DE DATOS:

Tabla N1 Resistencias

Tabla N 2- 3 Circuito Serie

Resistencias Valor nominal () Valor medido ()

R1

R2

R3

R4

R5


R1 R2 R3 Req.

N E(v) Voltaje Corriente

VR1 VR2 VR3 I1 I2 I3

Tabla N 4-5 Circuito Paralelo

R1 R2 R3 Req.


VR1 VR2 VR3 I1 I2 I3


Tabla N 6-7 Circuito Serie-Paralelo

R1 R2 R3 R4 R5 Req.


VR1 VR2 VR3 VR4 VR5 I1 I2 I3 I4 I5

VI PROCESAMIENTO DE DATOS:

Halle el error de porcentual del valor medido con relacin al valor nominal para las

resistencias, voltajes y corrientes.

Realizar el clculo de la ley de Ohm para cada una de las partes del Circuito mostrado.

VII ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

1. Compare el valor de la constante en cada una de las ecuaciones con los valores de las

resistencias utilizadas.

2. Las resistencias utilizadas siguen la Ley de Ohm? Fundamente la respuesta con los

datos experimentales.

3. Investiga la ley de Ohm para cuando invertimos el sentido de la corriente en las

resistencias. Es la corriente a travs de la resistencia proporcional al voltaje?

4. Qu importancia practica le dara a Ud. a un ampermetro?


PRACTICA 06

LEY DE KIRCHHOFF: LEY DE NODOS

I. MARCO TERICO:

Esta ley tambin es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es comn que se use

la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que, la

corriente que pasa por un nodo es igual a la corriente que sale por el mismo.

La corriente que pasa por un nodo es igual a la corriente que sale del mismo.

El primer paso a seguir en la aplicacin de estas reglas es el de arbitrariamente seleccionar

y marcar la direccin de las corrientes en a travs de las diferentes partes del circuito. Esta

convencin de sentidos debe mantenerse durante todo el proceso de aplicacin de las leyes

de Kirchhoff. Si, despus de resolver las ecuaciones resultantes, alguna de las corrientes

aparece con signo negativo, solo significa que simplemente la direccin de circulacin real

es opuesta a la seleccionada, pero su valor numrico es correcto.

Como se ha visto en la teora, en todo circuito constituido por varias ramas cuando se ha

establecido el rgimen estacionario de corrientes se verifica que, en cualquier nodo, la suma

de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De

forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.

La suma algebraica de la fe que se encuentran al recorrer un circuito cerrado cualquiera

(malla) es igual a la suma algebraica de las cadas de potencial producidas en las

resistencias hmicas presentes en la misma malla:


Ambas sumas debern efectuarse respecto a un mismo sentido de circulacin a lo largo de

la malla, elegido arbitrariamente y tomado como positivo.

Se debe hacer notar que:

La suma algebraica puede resultar, tanto para las cadas de potencial en los elementos

resistivos como para la fe, positiva, negativa o nula.

Que al ser nula no necesariamente deben ser nulas las corrientes ya que es una suma

algebraica.

Ambos grupos de ecuaciones constituyen un sistema de n ecuaciones lineales con n

incgnitas, si las resistencias son constantes, Para obtener dicho sistema se debe:

Fijar el sentido de las corrientes en cada rama.

Fijar el sentido de la circulacin a lo largo de cada malla.

Las ecuaciones deben plantearse simultneamente, esto es, los sentidos de las corrientes

adoptadas para el planteo de la ecuacin 1, deben mantenerse cuando se plantea la ecuacin

2.

II. OBJETIVOS:


Comprobar la ley de nodos en forma prctica.

Objetivo Especfico:

Realizar mediciones de corrientes y voltajes en un circuito con dos fuentes de poder.

Comparar los valores obtenidos experimentalmente con los obtenidos del clculo aplicando las leyes de Kirchhoff.



01 multitester.

01 protoboard

01 Cables cocodrilos.

01Cables de conexin.

03 Resistencias.

IV. PROCEDIMIENTO:

1. Mida con el ohimetro la resistencia de . Anotar los valores enla tabla N

1

2. Armar el circuito dela figura 1.


3. Colocar R1 en serie, R2 y R3 en paralelo como se muestra en la figura 1.

4. Calibrar la fuente de poder a 5V.

5. Conectar las puntas de banano en la fuente de poder y las puntas de cocodrilo, la

punta roja (positiva) en el punto A de R1 y la punta negra (negativa) en el punto E

de R2.

6. Con el amperimtro mida las corrientes I1, I2 e I3 y anote los valores en la tabla N 2.

7. Con el voltimetroo mida las voltajes de R1, R2 y R3, anote los valores en la tabla N

2.

V. DATOS:

Tabla N1

Elemento de circuito medido E1( V ) R1( ) R2( ) R3( )

Valor medido

Tabla N 2

I (mA) Voltaje (V)

R1

R2

R3


Utilizando las leyes de Kirchhoff realice los clculos tericos para comprobar que estos

son iguales a los obtenidos experimentalmente

En caso de que no lo fueran calcule el error porcentual para cada una de los datos

obtenidos.



1. Discuta los datos de la tabla N 2 con respecto a la corriente.

2. Analizar la corriente en los puntos BE y CD, explique su respuesta.

3. En que se basa la primera ley de Kirchhoff.


PRACTICA 07

LEY DE KIRCHHOFF: LEY DE TENSIONES

I MARCO TERICO:

Esta ley es llamada tambin segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de

mallas de Kirchhoff (es comn que se use la sigla LVK para referirse a esta ley).

En este caso V4= V1+V2+V3. No se tiene en cuenta a V5 porque no forma parte de la

malla que estamos analizando

En un lazo cerrado, la suma de todas las cadas de tensin es igual a la tensin total

suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial

elctrico en un lazo es igual a cero.

De igual manera que con la corriente, las tensiones tambin pueden ser complejos, as:

Esta ley se basa en la conservacin de un campo potencial de energa. Dado una diferencia

de potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o pierde energa al

regresar al potencial inicial.

Esta ley es cierta incluso cuando hay resistencia en el circuito. La validez de esta ley puede

explicarse al considerar que una carga no regresa a su punto de partida, debido a la

disipacin de energa. Una carga simplemente terminar en el terminal negativo, en vez del

positivo. Esto significa que toda la energa dada por la diferencia de potencial ha sido

completamente consumida por la resistencia, la cual la transformar en calor.

Tericamente, y, dado que las tensiones tienen un signo, esto se traduce con un signo


positivo al recorrer un circuito desde un mayor potencial a otro menor, y al revs: con un

signo negativo al recorrer un circuito desde un menor potencial a otro mayor.

En resumen, la ley de tensin de Kirchhoff no tiene nada que ver con la ganancia o prdida

de energa de los componentes electrnicos (Resistores, capacitores, etc.). Es una ley que

est relacionada con el campo potencial generado por fuentes de tensin. En este campo

potencial, sin importar que componentes electrnicos estn presentes, la ganancia o prdida

de la energa dada por el campo potencial debe ser cero cuando una carga completa un lazo.

II OBJETIVOS:


Comprobar la ley de mallas de forma prctica.

Objetivo Especfico:

Realizar mediciones de corrientes y voltajes en un circuito con dos fuentes de poder.

Comparar los valores obtenidos experimentalmente con los obtenidos del clculo aplicando las leyes de Kirchhoff de tensiones.

III MATERIALES Y EQUIPO:


01 Multitester.

03 Resistencias

01 Protoboard.

01 Cables de cocodrilo.

IV PROCEDIMIENTO:

1. Mida con el voltmetro el valor de las fuentes de tensin y anote los valores en la

Tabla 1.

2. Mida con el ohmmetro el valor de las resistencias.

3. Arme el circuito que se detalla en la fig.1. sin cerrar las mallas. Preste atencin a la

polaridad de las fuentes para que queden conectadas de acuerdo a la figura.

Parte a. Estudio de una sola malla:

4. Cierre la malla y mida con el voltmetro la ddp en los extremos de la fuente .

Con el valor de la fuente y de las resistencias conectadas a la malla ,

5. Mida las ddp sobre cada resistencia y registre los valores en la Tabla 2

6. Inserte el ampermetro en el circuito y mida la corriente por el mismo.

7. Compare con los valores tericos.

Parte b. Estudio de dos mallas:


8. Plantee las ecuaciones del circuito, resuelva y registre el valor de las corrientes y

cadas de potencial sobre cada resistencia en la hoja de datos.

9. Con estos valores tericos, ajuste la escala de los instrumentos antes de comenzar a

realizar las mediciones.

10. Cierre el circuito correspondiente a la malla y .

11. Mida las corrientes intercalando el ampermetro en cada malla.

12. Mida las ddp sobre cada una de las resistencias y registre los valores en la Tabla 3.

V DATOS:

Tabla 1

Elemento de circuito medido E1( ) E2( ) R1( ) R2( ) R3( )

Valor medido

Parte a.

Tabla 2 Estudio de una sola Malla:

Cte. (A) ddp (V)

I1( ) V1( ) R1( ) R2( ) R3( )

Exp.


Parte b.

Tabla 3 Estudio de dos mallas:

Cte. (A) ddp (V)

I1( ) I2( ) I3( ) V1( ) V2( ) R1( ) R2( ) R3( )

Exp.

VI PROCESAMIENTO DE DATOS

Parte a. Estudio de una sola malla:

Calcule (aplicando la ley de Ohm) el valor de la corriente que circular por la misma y

las cadas de sobre cada resistencia y anote los valores en la tabla 4.

Tabla 4

Cte. (A) ddp (V)

I1( ) V1( ) R1( ) R2( ) R3( )

Terico.

Parte b. Estudio de dos mallas:

Plantee las ecuaciones del circuito, resuelva y registre el valor de las corrientes y

cadas de potencial sobre cada resistencia en la tabla 5.

Tabla 5

Cte. (A) ddp (V)

I1( ) I2( ) I3( ) V1( ) V2( ) R1( ) R2( ) R3( )

Terico

VII ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS:

1.Si en la misma posicin que ocupan las resistencias estas se invirtiesen, cambiara el

sentido de las corrientes? Porque?

2.A qu se denomina malla, rama y nudo?

3.Cmo est conformado el sistema de ecuaciones independientes necesario para resolver

el circuito?


PRACTICA 08

FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA ELCTRICA

I. MARCO TERICO:

Resistencia de un conductor: Es la oposicin que presenta un conductor al paso de la

corriente elctrica. Generalmente su valor es muy pequeo y por ello se suele despreciar,

por lo que se considera que su resistencia es nula (conductor ideal), pero habr casos

particulares en los que se debera tener en cuenta su resistencia (conductor real).

La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo (), de su seccin (S), del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante (20C), la

resistencia viene dada por la siguiente expresin:

En la que es la resistividad (una caracterstica propia de cada material).

Influencia de la temperatura: La variacin de la temperatura produce una variacin en la

resistencia. En la mayora de los metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura,

por el contrario, en otros elementos, como el carbono o el germanio la resistencia

disminuye.

En algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la temperatura baja lo

suficiente. En este caso se habla de superconductores. Experimentalmente se comprueba

que para temperaturas no muy elevadas, la resistencia a un determinado valor de t (Rt),

viene dada por la expresin:

Dnde:

R0: Resistencia de referencia a 20C.

: Coeficiente olveriano de temperatura.

T: Diferencia de temperatura respecto a los 20C (t-20).


II. OBJETIVOS:


Determinar la resistencia elctrica.

Objetivo Especfico:

Determinar la resistencia de cada una de las diferentes varillas.

Determinar como la longitud, la seccin y el tipo de material afectan a resistencia de una barra de metal.


01 Set de varillas metlicas.

01 LabQuest2.

01 Amplificador de Potencia.

01 Sensor de corriente 600mA Max.

01 Amplificador de la instrumentacin.

02 Puntas de banano.

01 Regla.

IV. PROCEDIMIENTO:

1. Armar el circuito como la figura N1. 2. Conectar el sensor de corriente al LabQuest 2. 3. Conectar la punta de banano negro al positivo del sensor de corriente y la punta de

cocodrilo enganchar a un extremo de la varilla.

Material Resistividad

(mm2/m)

Plata 0.016

Cobre 0.0172

Oro 0.022

Aluminio 0.028

Wolframio 0.053

Nquel 0.123

Hierro 0.1

Platino 0.109

Estao 0.13

Acero inoxidable

301 0.72

Latn 0.07


4. Conectar la punta de banano negro al negativo del sensor de corriente y la otra punta de banano conectar al negativo del amplificador de potencia.

5. Conectar la punta de banano positiva al positivo del amplificador de potencia y el extremo de la punta cocodrilo al otro extremo de la varilla.

6. Conectar el amplificador de potencia al LabQuest 2 con el cable de audio en el orificio de salida de audio.

7. Colocar sobre la mesa la varilla y la regla juntas. 8. Colocar el amplificador de instrumentacin a 0 20mV. 9. Conectar el amplificador de instrumentacin al LabQuest2. 10. Conectar la puntas de banano positiva y negativa en sus orificios correspondientes

en el amplificador de instrumentacin, los extremos de las puntas cocodrilos

conectar en la varilla dejando 5cm, 10 cm y 15 cm de distancia entre ambas puntas.

11. Anotar los valores de voltaje y corriente que da el LabQuest2 y calcular tericamente la resistencia en la tabla N1.

12. Anotar los valores de longitud, seccin y resistividad de los materiales, y calcular tericamente la resistencia y anotar en la tabla N2.

V. DATOS:

Tabla N1

N MATERIAL DISTANCIA VOLTAJE CORRIENTE RESISTENCIA

1

2

3

4

5


Tabla N2


Usando valores conocidos para la resistencia, longitud y rea, determinar el valor de en particular para el latn. Cmo se compara este valor con el valor de la tabla para

este metal?


1. Si desea fabricar una resistencia patrn con la cual comparar otras resistencias qu

parmetro es importante considerar para una buena eleccin de material a utilizar?

2. Si desea usar un resistor como sensor de temperatura qu criterios utiliza para la

eleccin del material?

3. Construya el esquema de un diseo experimental para realizar este experimento.

4. Cuanto vara el valor experimental con respecto al valor terico de la resistencia de

cada material.

N MATERIAL LONGITUD SECCION RESISTENCIA

(TEORICA)

1

2

3

4

5


PRACTICA 09

CARGA Y DESCARGA DEL CAPACITOR

I MARCO TERICO:

Se denomina capacitor al sistema de dos conductores, llamados armaduras, entre los cuales

existe un material dielctrico, que pueden almacenar cargas iguales y opuestas (Q),

independientemente de, si los dems conductores del sistema estn cargados. La distancia

de separacin entre las armaduras es muy pequea comparada con sus dimensiones

establecindose una diferencia de potencial entre ellos.

Cuando un circuito experimenta cambios o modificaciones de sus elementos, se produce un

perodo de transicin durante el cual, las corrientes en las ramas y las cadas de tensin en

los elementos varan desde sus valores iniciales hasta otros nuevos valores que caracterizan

al rgimen estacionario o permanente. Al perodo de transicin hasta alcanzar el rgimen

permanente, se denomina rgimen transitorio y ocurre en circuitos que almacenan energa,

como es el caso del capacitor.

Proceso de carga del capacitor: Un circuito de carga y descarga de un capacitor es el que

se muestra en la figura 1.

El capacitor de capacitancia c, puede almacenar y conservar energa,

proceso que se conoce como carga del capacitor, cuando el interruptor

S es colocado en la posicin 1.

En la figura 2, se muestra un circuito RC (malla izquierda del circuito

de la figura 1). En este caso, al cerrar el interruptor S, el capacitor

inicia su proceso de carga el cual se cumple:

Que es la ecuacin de Kirchhoff para la malla. Considerando que

Siendo q (variable) la carga que se est acumulando en el capacitor. Combinando (1) y (2),

tenemos:


De donde:

Las condiciones iniciales del proceso quedan establecidas de la siguiente manera:

En

Resolviendo la ecuacin (3) con las condiciones dadas en (4), se obtiene:

La energa instantnea almacenada en el capacitor, durante el proceso de carga es:

Grficas de las ecuaciones (5) y (6)

Figura 3 Variacin de la corriente (A) y la carga (B) en funcin del tiempo de

un capacitor durante el proceso de carga.

Proceso de descarga de capacitor: En el proceso de descarga, el capacitor

proporciona la energa que ser disipada en la resistencia. En este caso la

direccin de la corriente en la resistencia es de sentido contrario a la que

comprende al proceso de carga. En la figura 5 se observa que para este proceso

la fuente queda eliminada (malla derecha del circuito de la figura 1), por lo

tanto la ecuacin de la malla es:

Las condiciones iniciales del proceso de descarga quedan establecidas de la siguiente

manera:


Resolviendo la ecuacin (9) con las condiciones (10)

Obtenemos:

La energa instantnea almacenada en el capacitor, durante el proceso de carga es:

Grficas de las ecuaciones (11) y (12)

Figura 5. Variacin de la corriente (A) y la carga (B) en funcin del tiempo de un capacitor

durante el proceso de descarga.

En los procesos de carga y descarga el producto se denomina constante de tiempo () del

circuito , quedando expresada en segundos, si la resistencia est en ohmios y la

capacitancia en faradios.

En los procesos de carga y descarga el producto se denomina constante de tiempo () del

circuito , quedando expresada en segundos, si la resistencia est en ohmios y la

capacitancia en faradios.

II Objetivos:


Comprobar experimentalmente la carga y descarga de un capacitor.

Objetivo Especfico:

Determinar las ecuaciones que relacionan el voltaje de un capacitor en funcin al tiempo para los procesos de carga y descarga.

Obtener las curvas de carga almacenada en un capacitor durante los procesos de carga y descarga.


Determinar el valor de la constante de tiempo () para los procesos de carga y descarga de un circuito RC.


Condensador de 2200|F.

resistencia 3.3k.

Multitester.

Cable cocodrilo.

Protoboard.

Fuente de poder.

IV. PROCEDIMIENTO:

1. Mida cada una de las componentes como la resistencia y el condensador. 2. Anote los valores de la resistencia R y la capacitancia C. 3. Instale el circuito de la figura 8, tenga en cuenta la polaridad del capacitor. 4. Conecte las puntas cocodrilo banano a la fuente y al circuito revisando la polaridad

del circuito.

5. Calibrar la fuente de tensin a un voltaje de salida aproximado de 10V. 6. Seleccionar el multitester a voltaje DC. 7. Conectar el multitester con las puntas de banano cocodrilo al condensador C

revisando la polaridad.

8. Para la toma de datos en el proceso de carga, cambiar el cable negativo a la posicin 1. 9. Para la carga encender la fuente y simultneamente activa el cronmetro y toma datos

del voltaje (V) y el tiempo (t) respectivamente.

10. Para la descarga apagar la fuente y simultneamente cambiar el cable negativo con el cable positivo 2.


V. DATOS:

Tabla 1

R= C=

Tabla 2: Proceso de carga

Par Tiempo

(t)

Voltaje

(V)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Tabla 3: Proceso de descarga

Par Tiempo

(t)

Voltaje

(V)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


Realiza una grfica voltaje vs tiempo para cada proceso.

Linealizar los datos y realiza un proceso de regresin lineal de cada proceso y obtn el modelo matemtico V (t) para cada proceso. Obteniendo la ecuacin de la recta


1. Determine el coeficiente de correlacin para verificar el modelo estadstico.

Este coeficiente debe ser mayor al 65 % para validarlo.

2. Qu importancia posee el hecho de que los procesos de descarga sean ms rpidos que los de descarga en algunos circuitos electrnicos?


PRACTICA 10

CAMPO MAGNTICO DE UN IMAN PERMANENTE

I. MARCO TEORICO:

Una barra magntica (imn) es llamada dipolo porque posee dos polos, comnmente

llamados norte y sur. Si quebramos dicho imn en dos partes, no se producirn dos polos

separados: cada fragmento an mantendr sus dos polos. Similarmente dos imanes juntos

exhibirn solo dos polos. De acuerdo a estas sencillas experiencias se puede ver que no

existen mono polos magnticos: el dipolo es la fuente ms simple de campo magntico. El

dipolo no est limitado por barras de imanes; para corrientes elctricas en crculos tambin

crean un comportamiento muy similar El campo magntico Beje (medido en tesla) de un

dipolo ideal a lo largo de un eje est dado por:

Donde es la permeabilidad del vaco, y es constante (4 107

Tm/A), d es la distancia

desde el centro del dipolo en metros y es el momento magntico. El momento magntico

mide la fuerza de un imn, as como la carga elctrica mide la fuerza de una fuente de

carga elctrica. Ntese que la dependencia con la distancia es una funcin cbica inversa, la

cual es diferente de las relaciones del inverso cuadrado que se haban estudiado antes en

otras situaciones.

En este laboratorio, usted cmo es que el campo magntico de un imn pequeo pero

potente, vara con la distancia, medida a lo largo del eje del imn.

II. OBJETIVOS

Objetivos generales

Entender los procesos de induccin electromagntica (Ley de Faraday)

Objetivos especficos

Observar la relacin entre los voltajes y corrientes de salida del transformador, en funcin del voltaje y corriente de entrada y del nmero de espiras de ambas bobinas.

Encontrar el valor del momento magntico.

III. MATERIALES Y EQUIPOS:

Interface Universal LabQuest2

01 Sensor de Campo Magntico

01 Regla

01 Imanes de neodimio

IV. PROCEDIMIENTO:

1. Asegure la regla sobre la mesa, con la ayuda de la cinta masking tape.

2. Coloque el imn en el final de la regla.


3. Colocar en forma horizontal la cabeza movible del sensor de movimiento (como se

muestra en la fig. 1) con mucho cuidado ya que solo puede moverse a un solo lado.

4. Colocar el sensor de campo magntico en la regla desde el inicio apuntando con la

cabeza del sensor hacia el imn.

5. Mover el sensor de campo magntico desde el inicio tomando 15 mediciones de

distancia y campo magntico. Anotar en la tabla N1.

V. DATOS:

Tabla N 01

N Distancia ( ) Campo Magntico ( )

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15


VI. PROCESAMIENTO DE DATOS:

Con los datos de la tabla 01 y a travs de los mtodos de regresin logartmica,

encuentre el valor del momento magntico .

Tabla N2

Momento Magntico

(A m2)


1. Determine el coeficiente de correlacin para verificar el modelo estadstico. Este

coeficiente debe ser mayor al 65 % para validarlo.

2. Qu es un electroimn? 3. En qu actividades de la industria son ms factibles el uso de electroimanes? 4. En qu actividades de la industria son ms factibles el uso de imanes permanentes? 5. Cules son las diferencias entre los imanes de ferrita y los de neodimio?


PRACTICA 11

CORRIENTE ELECTRICA

I. MARCO TERICO:

En este experimento se estudiar a un pequeo motor elctrico el cual se lo emplear como

un ascensor simple. Para ello se medir la corriente que pasa a travs del y el voltaje entre

sus terminales. Una vez conocida la corriente y el voltaje, se podr calcular la potencia

utilizada a partir de:

La unidad de potencia es el watt (W), un dispositivo elctrico que emplea a 1 W convierte

un Joule de energa a otra forma cada segundo (1 J / s). Si la potencia proporcionada al

motor es constante en el tiempo, se puede multiplicar la potencia por el tiempo y se

obtendr la energa.

Si la potencia entregada a un dispositivo cambia durante el

experimento, la energa elctrica se puede determinar a partir de la

grfica de potencia vs tiempo. Por lo que se utilizar este enfoque

para determinar la energa elctrica utilizada por el motor y

compararlo con el cambio en la energa potencial experimentada por

la masa. La energa potencial adquirida por un objeto se puede

calcular si se sabe la masa y la distancia que se levanta. Al comparar la energa elctrica

suministrada al motor con la ganancia en energa potencial de la masa, se puede calcular la

eficiencia del motor como una mquina utilizada para la elevacin.


II. OBJETIVOS:


Determinar la potencia de forma experimental.

Objetivo Especfico:

Medir la potencia y la energa elctrica utilizada por un motor elctrico.

Medir la ganancia de energa potencial que experimenta una masa debido al levantamiento originado por un motor

Calcular la eficiencia de un motor.

Estudiar la eficiencia de un motor elctrico en condiciones diferentes.


01 Sensor de corriente.

01 Sensor de diferencia de voltaje.

01 Motor elctrico.

01 Fuente de poder.

01 Puntas de banano cocodrilo.

01 Bloque de madera.

01 Conjunto de pesas.

IV. PROCEDIMIENTO:

1. Ajustar el motor como se muestra en la Figura 1. El eje el motor no deber presentar oportunidad para que la cuerda se enrede.

2. El espacio a levantar deber ser mayor o igual a 50 cm.

3. Ajuste el control de voltaje en el suministro de energa a 0 V. Encienda la fuente de alimentacin y aumente gradualmente la tensin. Mire el motor para ver cundo

empieza a girar lentamente. Controle la tensin de manera que el motor se encienda

e inicie el levantamiento de la masa lentamente. Ajuste el control a 0 V cuando la

masa alcanza la cima.


4. Explicar los cambios de energa que tienen lugar en la masa que se levanta. 5. Sin hacer las mediciones, analizar lo que se podra esperar por la eficiencia de este

motor elctrico, es decir, suponga que el porcentaje de la energa elctrica que entra

en el levantamiento y la fraccin que se pierde como calor.

6. Compruebe la tensin mxima que debe utilizar para el funcionamiento del motor. Si no est seguro de la clasificacin, pregunte a su instructor. Registre el voltaje en

la tabla de datos.

7. Asegrese de que la fuente de alimentacin est ajustado a 0 V, ahora coloque una masa de 10 g al final de la soga y la carga que se levantar. Haga clic aqu para

comenzar la recopilacin de datos, luego encienda la fuente de alimentacin y

aumente gradualmente la tensin. Mire el motor para ver cundo empieza a girar

lentamente.

8. Controle la tensin de manera que el motor se encienda y eleve lentamente la masa. El objetivo aqu es obtener un grfico de las lecturas de voltaje y corriente para la

totalidad del proceso de levantamiento de la masa desde el punto ms bajo, hasta la

cima. Si es necesario, repita este paso hasta obtener una buena toma de datos.

9. En la grfica l de potencia vs tiempo, seleccione la regin cuando la masa se levant. Haga clic en el botn Integrar, el rea bajo la grfica de potencia vs tiempo

se mostrar en un cuadro flotante. Anote estos valores en la tabla de datos.

10. Aumente la carga en 10 gramos y repita los pasos 2 - 3. Una vez ms, asegrese de que tiene los datos de voltaje y corriente para todo el recorrido. Tenga en cuenta en

anotar la masa utilizada en cada ejecucin para lo cual deber anotarlos en la tabla.

11. Repita los pasos 2 - 4 hasta que el motor no pueda levantar la carga sin sobrepasar su tensin nominal.

V. DATOS:

Tabla 01

Altura elevada de la masa (m)

Voltaje de trabajo del motor

(V)

Tabla 02

Prueba Masa Elevada

(g)

Energa Elctrica Ingresada

(J)

Energa Mecnica de Salida

(J)

Eficiencia (%)

1

2

3

4

5

6

7



Calcule para cada prueba, el aumento de la energa potencial que experimenta la masa.

Para cada caso analice el porcentaje de la energa elctrica que se convirti en energa

potencial


1. Para que masa de carga el motor es ms eficiente. Porque?

2. Qu pas con el resto de la energa elctrica que va al motor?

3. Investigue la eficiencia de un motor a diferentes velocidades con la misma carga.

4. Se puede utilizar el motor usado como un generador?


Practica N 12

OSCILOSCOPIO

I. MARCO TERICO:

Un osciloscopio es un instrumento de visualizacin

electrnico para la representacin grfica de seales

elctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en

electrnica de seal, frecuentemente junto a un analizador de

espectro.

Presenta los valores de las seales elctricas en forma de

coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X

(horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical)

representa tensiones. La imagen as obtenida se denomina

oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada eje THRASHER o Cilindro de Wehnelt

que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la

traza. Los osciloscopios, clasificados segn su funcionamiento interno, pueden ser tanto

analgicos como digitales, siendo el resultado mostrado idntico en cualquiera de los dos

casos en teora.

Osciloscopio Analgico: La tensin a medir se aplica a las placas de desviacin vertical

oscilante de un tubo de rayos catdicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de

entrada y ganancia ajustable) mientras que a las placas de desviacin horizontal se aplica

una tensin en diente de sierra (denominada as porque, de forma repetida, crece

suavemente y luego cae de forma brusca). Esta tensin es producida mediante un circuito

oscilador apropiado y su frecuencia puede ajustarse dentro de un amplio rango de valores,

lo que permite adaptarse a la frecuencia de la seal a medir. Esto es lo que se denomina

base de tiempos.


En la figura 2 se puede ver una representacin esquemtica de un osciloscopio con

indicacin de las etapas mnimas fundamentales. El funcionamiento es el siguiente:

En el tubo de rayos catdicos el rayo de electrones generado por el ctodo y acelerado por

el nodo llega a la pantalla, recubierta interiormente de una capa fluorescente que se

ilumina por el impacto de los electrones.

Si se aplica una diferencia de potencial a cualquiera de las dos parejas de placas de

desviacin, tiene lugar una desviacin del haz de electrones debido al campo elctrico

creado por la tensin aplicada. De este modo, la tensin en diente de sierra, que se aplica a

las placas de desviacin horizontal, hace que el haz se mueva de izquierda a derecha y

durante este tiempo, en ausencia de seal en las placas de desviacin vertical, dibuje una

lnea recta horizontal en la pantalla y luego vuelva al punto de partida para iniciar un nuevo

barrido. Este retorno no es percibido por el ojo humano debido a la velocidad a que se

realiza y a que, de forma adicional, durante el mismo se produce un apagado (borrado)

parcial o una desviacin del rayo.

Si en estas condiciones se aplica a las placas de desviacin vertical la seal a medir (a

travs del amplificador de ganancia ajustable) el haz, adems de moverse de izquierda a

derecha, se mover hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la polaridad de la seal, y

con mayor o menor amplitud dependiendo de la tensin aplicada.

Al estar los ejes de coordenadas divididos mediante marcas, es posible establecer una

relacin entre estas divisiones y el perodo del diente de sierra en lo que se refiere al eje X y

al voltaje en lo referido al Y. Con ello a cada divisin horizontal corresponder un tiempo

concreto, del mismo modo que a cada divisin vertical corresponder una tensin concreta.

De esta forma en caso de seales peridicas se puede determinar tanto su perodo como su

amplitud.

El margen de escalas tpico, que vara de microvoltios a unos pocos voltios y de

microsegundos a varios segundos, hace que este instrumento sea muy verstil para el

estudio de una gran variedad de seales.

Limitaciones del osciloscopio analgico: El osciloscopio analgico tiene una serie de

limitaciones propias de su funcionamiento:

Las seales deben ser peridicas. Para ver una traza estable, la seal debe ser peridica

ya que es la periodicidad de dicha seal la que refresca la traza en la pantalla. Para

solucionar este problema se utilizan seales de sincronismo con la seal de entrada para

disparar el barrido horizontal (trigger level) o se utilizan osciloscopios con base de

tiempo disparada.

Las seales muy rpidas reducen el brillo. Cuando se observa parte del perodo de la

seal, el brillo se reduce debido a la baja persistencia fosfrica de la pantalla. Esto se

soluciona colocando un potencial post-acelerador en el tubo de rayos catdicos.

Las seales lentas no forman una traza. Las seales de frecuencias bajas producen un

barrido muy lento que no permite a la retina integrar la traza. Esto se solventa con tubos

de alta persistencia. Tambin existan cmaras Polaroid especialmente adaptadas para

fotografiar las pantallas de osciloscopios. Manteniendo la exposicin durante un

periodo se obtiene una foto de la traza. Otra forma de solucionar el problema es dando

distintas pendientes al diente de sierra del barrido horizontal. Esto permite que tarde

ms tiempo en barrer toda la pantalla, y por ende pueden visualizarse seales de baja


frecuencia pero se ver un punto desplazndose a travs de la pantalla debido a que la

persistencia fosfrica no es elevada.

Slo se pueden ver transitorios si stos son repetitivos; pero puede utilizarse un

osciloscopio con base de tiempo disparada. Este tipo de osciloscopio tiene un modo de

funcionamiento denominado disparo nico. Cuando viene un transitorio el osciloscopio

mostrar este y slo este, dejando de barrer una vez que la seal ya fue impresa en la

pantalla.

Osciloscopio Digital: En la actualidad los osciloscopios analgicos estn siendo

desplazados en gran medida por los osciloscopios digitales, entre otras razones por la

facilidad de poder transferir las medidas a una computadora personal o pantalla LCD.

En el osciloscopio digital la seal es previamente digitalizada por un conversor analgico

digital. Al depender la fiabilidad de la visualizacin de la calidad de este componente, esta

debe ser cuidada al mximo.

Las caractersticas y procedimientos sealados para los osciloscopios analgicos son

aplicables a los digitales. Sin embargo, en estos se tienen posibilidades adicionales, tales

como el disparo anticipado (pre-triggering) para la visualizacin de eventos de corta

duracin, o la memorizacin del oscilograma transfiriendo los datos a un PC. Esto permite

comparar medidas realizadas en el mismo punto de un circuito o elemento. Existen

asimismo equipos que combinan etapas analgicas y digitales.

La principal caracterstica de un osciloscopio digital es la frecuencia de muestreo, la misma

determinara el ancho de banda mximo que puede medir el instrumento, viene expresada

generalmente en M

manual de laboratorio de fisica 3

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