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Elaboración de un voltimetro en CC y CA para escalas de 10 y 30 v.
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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE
LATACUNGA
Ingeniería Electrónica e Instrumentación
DISPOSITIVOS Y MEDIDAS
NOMBRE: Marlon Orozco
FECHA: 29-05-2015
INFORME N° 5
TEMA: Elaboración del voltímetro en CA y CC.
OBJETIVOS:
Elaborar un voltímetro para CC y CA.
Reconocer cada una de sus partes y su respectiva función.
Incorporar el galvanómetro y el puente rectificador.
Comprobar la funcionalidad para las diferentes escalas.
MATERIALES:
Galvanómetro
Caja de plástico
Puente rectificador.
Potenciómetros de precisión.
Resistencia de 100 k.
Conductores.
Swicth.
Conectores.
FUNDAMENTO TEORICO:
VOLTIMETRO
Es un dispositivo que permite realizar la medición de la diferencia de
potencial o tensión que existe entre dos puntos pertenecientes a un circuito
eléctrico. El voltímetro, por lo tanto, revela el voltaje (la cantidad de voltios).
Se basa en el mismo principio que el amperímetro y se coloca en paralelo al
elemento entre cuyos extremos se va a medir la diferencia de potencial.
Los voltímetros tienen que contar con una resistencia eléctrica elevada para que,
al ser conectados al circuito para realizar la medición, no generen un consumo que
lleve a medir la tensión de manera errónea.
De acuerdo a su funcionamiento, es posible diferenciar entre diferentes clases de
voltímetros. El voltímetro digital dispone de una pantalla donde refleja la tensión
con números. Estos aparatos además pueden contar con memoria y otras
funciones.
El voltímetro vectorial, por su parte, apela a señales de microondas para indicar
la tensión y su fase. El voltímetro electromecánico, por último, cuenta con un
galvanómetro que presenta una escala graduada con voltios.
Es importante no confundir el voltímetro con el voltámetro. Mientras que el
voltímetro mide la tensión (el potencial eléctrico), el voltámetro se encarga de la
medición de la carga eléctrica. Los voltímetros reflejan sus resultados en voltios y
los voltámetros lo hacen en coulomb.
CONSTRUCCION DE UN VOLTIMETRO
Para construir un voltímetro a partir de un galvanómetro es necesario insertar en serie con el galvanómetro una resistencia muy alta Rm (resistencia multiplicadora). La resistencia
multiplicadoraRm puede ser calculada una vez conocida la resistencia interna del
galvanómetro Rg y la corriente requerida pe para producir la desviación de plena escala del instrumento. La estaca del instrumento construido es lineal, lo cual puede ser verificado mediante el análisis del siguiente circuito.
Los terminales donde esta abierto el circuito se inserta el elemento a través del cual se medirá el voltaje V x, Rm es la resistencia multiplicadora, G el galvanómetro y Rg es la resistencia interna del galvanómetro, allí es claro que:
V x=I (Rm+Rg )
S=I peN
= In
Done S es la sensibilidad del galvanómetro, según se definió anteriormente, además, como I pe=I max, por lo tanto:
V x=S (Rm+Rg )n
La relación entre V x y n es lineal. Además si en la ecuación V x=I (Rm+Rg ) , y llega a ser igual
a la corriente de plena escala Ipe, obviamente V x= V max
V x=I pe (Rm+Rg )
De donde:
Rm=V xI pe
−Rg
VOLTÍMETRO PARA ESCALAS DIFERENTES
Para cada una de las escalas que deseamos diseñar, debemos calcular la resistencia que debemos conectar en serie con el galvanómetro. Una vez realizado este cálculo, podemos implementar el voltímetro de varias escalas por ejemplo:
PROCEDIMIENTO:
1. Acoplar el galvanómetro y los conectores a la caja de plástico.
2. Señalar en el galvanómetro la escala de 10 como de 30 respectivamente
3. Incorporar: el galvanómetro, los potenciómetros de precisión, los swicth y el
puente rectificador al circuito.
4. Dividir las entradas para las CA y CC.
5. Separar los swicth para las escalas de 10 y 30.
6. Comprobar el funcionamiento del voltímetro, y observar los resultados.
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-
LATACUNGA
Ingeniería Electrónica e Instrumentación
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS:
Se puede observar la medición del voltaje para las diferentes corrientes y escalas, de
cómo se utilizan los swicth para dividir las escalas.
Se comprobó con una batería de 9V, verificando así su funcionalidad.
Para encontrar la Rs obtenemos de la siguiente manera:
EN CA:
Escala 10 v
Vrms=V max
2→V max=20 v
Vdc=V max
π=6.36 v
Rt=V dcℑ = 6.36
500 μA=12.73kΩ
Rs=Rt−(Rs+Rm)=10.986kΩ
Escala 30 v
Vrms=V max
2→V max=60 v
Vdc=V max
π=19.09v
Rt=V dcℑ = 19.09
500 μA=39.19kΩ
Rs=Rt−(Rs+Rm)=36.4511kΩ
EN CC:
Escala 10 v
Rs=Vdcℑ −Rm= 10 v500 μA
−984=19.016 kΩ
Escala 30 v
Rs=Vdcℑ −Rm= 30 v500 μA
−984=59.01Kω
Resultados Calculados de la Rs.
Alterna Continua
10 v 10.98kΩ 19.016 kΩ
30 v 36,45 kΩ 59.01 kΩ
CONCLUSIONES:
Se armó el circuito de una voltímetro
RECOMENDACIONES:
Proporcionar más información acerca
en CA y CC para escalas de 10 y
30V.
Se incorporó y los potenciómetros el
puente rectificador para la corriente
alterna.
Reconocimos y nos relacionamos
con el voltímetro y su funcionalidad.
Medimos para cada una de las
escalas
del tema y del trabajo a realizar para el
estudiante.
Continuar con la ayuda del laboratorio
para la medición
BIBLIOGRAFÍA:
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/electricidad3E/voltimetro.htm?5&1
http://fuentedealimentacion.blogspot.com/2010/11/rectificacion_16.html
Elaborado por:
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Nombre : Marlon Orozco
Email: [email protected]
Fono: 0939690181
ANEXOS:
