Electricidad y magnetismo

1. º
Contenido
INTRUMENTOS PARA MEDICIONES ELECTRICAS ............................2
1. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA. ...................................................2
SENSIBILIDAD DE MEDIDA.........................................................2
AMORTIGUAMIENTO DEL INTRUMENTO..................................2
CLASE DE UN INSTRUMENTO.....................................................3
DISPOSITIVO DE LECTURA..........................................................3
PARALAJE ...................................................................................3
INSTRUMENTOS DE MEDICION....................................................4
MAGNITUDES ELECTRICAS.........................................................4
CLASE DE CORRIENTE.................................................................6
SEGURIDAD EN LA MANIPULACION...........................................7
POSICION DE FUNCIONAMIENTO..............................................8
CLASE DE PRECISION..................................................................8
MECANISMO DE FUNCIONAMIENTO.........................................9
MULTIMETRO ANALOGICO......................................................14
MEDICION CON EL MULTIMETRO ANALOGICO......................15
MULTIMETRO DIGITAL.............................................................18

2. INTRUMENTOS PARA MEDICIONES ELECTRICAS
1. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA.
El alumno debe conocer las unidades fundamentales de la electricidad.
Los estudios de las máquinas eléctricas se deben hacer en base al conocimiento de los aparatos
de medición que utiliza los mismos que deben de tener en cuenta elcomportamiento y respuestas
de las magnitudes a medir.
Todo instrumento debe ser seguro en la medición, de la facilidad de uso, de estabilidad en el
manejo y lecturas y demás no debe alterar en el ensayo que se realiza.
Los instrumentos tienen dispositivos que permiten ampliar lamedición o alcances de lamedición,
tales como resistencias en serie o paralelo, reactancias, condensadores, cables comunes
coaxiales, terminales, transformadores de medición, etc.
La escala depende del tipo de medición así como la razón de las lecturas que se realizan.
SENSIBILIDAD DE MEDIDA
La sensibilidad con que se fabrican los aparatos de medida depende de los fines a los que se
destina. No tiene sentido fabricar una balanza que aprecie mg para que la use un panadero.
La sensibilidad de un aparato de medida nos indica cuántas de las cifras de una medida son
significativas.
Se define como la menor división de la escala en que está graduado el instrumento.
Esta magnitud puede definirse como S=0.5div/volt.
AMORTIGUAMIENTO DEL INTRUMENTO
Puede ser amortiguamiento fuerte, amortiguamiento crítico y amortiguamiento débil.
El mismo dependerá del desplazamiento del instrumento.
Los instrumentos de amortiguamiento fuerte son torpes y fuertes
Los instrumentos de amortiguamiento critico son de clase 5 ó 2,5
Los instrumentos de amortiguamiento débil son de clase 1,5; 1; 0,5; 0,1

3. CLASE DE UN INSTRUMENTO
Se define como clase de un instrumento al máximo error posible a cometer en el mismo. La
clase de un instrumento depende de la fabricación del mismo; así la clase normalizada es de:
0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 5,0 los que darían errores de ±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1,0; ±1,5; ±2,0;
±2,5; ±5,0. No tiene unidades por ser un valor porcentual de la medición.
DISPOSITIVO DE LECTURA
Las magnitudes eléctricas que se emplean enla ciencia e industria, deben ser de gran precisión,
nosotros podemos asegurar que la medida exacta, si la lectura obtenida corresponde al valor
real, esto será posible solo si se utilizan instrumentos con buenos dispositivos de lectura.
Las escalas de medición pueden ser de diferentes tipos, tal como:
 Escala lineal: Es de una división uniforme
 Escala cuadrática: Es cuando el momento eléctrico que se mide es proporcional al
cuadrado de la lectura. Los óhmetros tienen este tipo de escala.
 Escala ensanchada: Es cuando se desea medir una cierta zona de la escala, la misma
es ensanchada
Las escalas puedes tener impresos otros colores, de acuerdo a la facilidad de lectura.
PARALAJE
Al ver una escala de una lectura, si el observador no mira en forma normal al instrumento (90°)
el ángulo diferente utilizado ocasiona que la lectura sea diferente, por lo que hay un espejo al
fondo y la aguja debe de coincidir con su reflejo.
LECTURA CON HAZ LUMINOSO
Se utiliza para evitar la paralaje, el haz luminoso cae sobre la escala a medir.
DISPOSITIVO DE INSTRUMENTOS
También se puede clasificarse de acuerdo al dispositivo y forma de uso, por lo que pueden ser:
 De mesa
 De pared
 De plano inclinado
 Móvil

4. INSTRUMENTOS DEMEDICION
Los instrumentos de medición eléctrica son muy importantes, ya que mediante el uso de ellos se
miden e indican magnitudes eléctricas, como corriente, carga, potencial y energía, o las
características eléctricas de los circuitos, como la resistencia, la capacidad, la capacitancia y la
inductancia. Además que permiten localizar las causas de una operación defectuosa en aparatos
eléctricos en los cuales, como es bien sabidos, no es posible apreciar su funcionamiento en una
forma visual, como en el caso de un aparato mecánico.
La información que suministran los instrumentos de medición eléctrica se da normalmente en una
unidad eléctrica estándar: ohmios, voltios, amperios, culombios, henrios, faradios, vatios o julios.
MAGNITUDES ELECTRICAS
Para comprender el funcionamiento de los circuitos eléctricos y electrónicos y poder diseñarlos
necesitamos conocer las magnitudes eléctricas que los caracterizan.
Recuerda que una magnitud es una propiedad que se puede medir. Por ejemplo se puede medir la
longitud, el tiempo, la velocidad, etc. Todas ellas son magnitudes.
Una unidad es una cantidad de magnitud que se usa para medir. Por ejemplo un centímetro es una
cantidad de longitud, que usamos para medir, es por tanto una unidad. Si queremos medir una
longitud, la comparamos con la cantidad de longitud de una unidad y vemos cuantas veces la
contiene.

6. CLASE DE CORRIENTE
Existen dos tipos de corriente eléctrica: Corriente alterna y corriente continua.
CORRIENTE CONTINUA
Cuando el desplazamiento de los electrones es en un solo sentido durante todo el tiempo que
circula, desde el polo negativo de un generador al polo positivo.
La corriente continua se puede obtener por medio de métodos químicos, como lo hacen las pilas y
baterías, por métodos mecánicos como lo hace una dinamo, o por otros métodos, fotovoltaico, par
térmico, etc.
Por tratarse de un valor de tensión que permanece constante en el tiempo, dificulta la interrupción
de la misma cuando los valores son elevados, por lo que se utiliza en aparatos de muy baja tensión,
hasta 24 Voltios.
CORRIENTE ALTERNA
La corriente alterna se caracteriza por el cambio de sentido de la corriente varias veces por
segundo. Cada conductor cambia de ser polo positivo a ser polo negativo, pasando por el valor
cero.
La corriente alterna se puede obtener por métodos mecánicos como lo hace un alternador, o por
conversión de la corriente continua en alterna, el aparato que hace esto se llama inversor.
Las principales ventajas de la corriente alterna sobre la corriente continua son: • Permite aumentar
o disminuir el voltaje por medio de transformadores. • Se transporta a grandes distancias con poca
pérdida de energía. • Es posible convertirla en corriente continua con facilidad.

7. SEGURIDAD EN LA
MANIPULACION
Las fallas de aislamiento pueden provocar una diferencia de potencial entre la caja del instrumento
y sus partes metálicas con tierra, por eso los aparatos se someten a una tensión aplicada entre la
caja y sus partes activas, que depende de la tensión nominal y se informa como tensión de prueba
de aislamiento.

8. POSICION DE
FUNCIONAMIENTO
CLASE DE PRECISION
Se simboliza mediante un número que indica el error porcentual que comete el aparato.
La precisión se caracteriza por el error reducido, que es el cociente, expresado en tanto por ciento,
entre el error absoluto del instrumento y el valor máximo que puede medirse con el aparato (es decir,
el alcance). El error reducido se utiliza para agrupar los instrumentos de medida en clases de precisión.
Existen siete clases de precisión, entre 0,1 y 5 y en base a ello estará dada la aplicación del aparato.
Por ej. Un instrumento de clase 1 tiene un error de un 1% sobre su fondo de escala.

9. MECANISMO DE FUNCIONAMIENTO

12. Los amperímetros se conectan a la línea cuya intensidad de corriente se desea medir, y los
voltímetros se aplican a los puntos cuya diferencia de potencial se pretende determinar. Un
amperímetro sólo debe producir una pequeña caída de tensión, es decir, que su resistencia interna
debe ser pequeña. Por el contrario, un voltímetro debe absorber sólo una corriente de baja
intensidad, es decir, que su resistencia interna ha de ser la mayor posible.
SD

13. Los amperímetros y voltímetros de hierro móvil indican valores efectivos, independientemente de
la clase de corriente y de la forma de las curvas.
Medida de la intensidad de corriente en un sistema trifásico con la Pinza Amperimétrica
Se deben medir las tres fases por separado (intensidad IR, IS e IT). Si el sistema es equilibrado,
entonces las tres fases medirán igual.

14. MULTIMETRO ANALOGICO
La parte principal o corazón de un multímetro analógico es el galvanómetro.
El galvanómetro convierte una señal de corriente eléctrica en un desplazamiento de una aguja
indicadora sobre una escala. Es un dispositivo que opera con corriente de CD (corriente directa) o
CC (corriente continua). Por lo tanto, si se necesita conocer el valor de una resistencia, una
corriente de CA (corriente alterna) o de CD, o un voltaje de CA o de CD, el valor de la variable a
medir se debe convertir a un valor equivalente de corriente de CD. Debido a esto, el multímetro
requiere de distintos circuitos para convertir el voltaje, la corriente y la resistencia a una corriente
de CD en el rango definido para el galvanómetro.
El multímetro analógico cuenta con un selector de función (switch rotatorio) que permite definir:
• Tipo de variable que se desea medir: voltaje, corriente o resistencia.
• Rango en el que se desea medir. Independientemente del tipo de variable eléctrica a medir y de
su rango, el selector de función y el circuito de conversión realizan el escalamiento y la conversión
de la variable a medir a una señal equivalente de corriente directa la cual produce un movimiento
en la aguja del galvanómetro. Para cada caso se leerá la medición en una escala diferente.

15. MEDICION CON EL MULTIMETRO ANALOGICO
MEDICION DE CORRIENTE
Con un multímetro analógico la corriente se debe medir en serie y, dependiendo de su valor, se
conectan resistencias en paralelo con el galvanómetro de tal forma que la corriente a medir se
divida, manteniendo un flujo de corriente de 0 a 1 mA a través del galvanómetro.

16. MEDICION DE VOLTAJE

17. Cuando se mide voltaje con un multímetro analógico, se hace que ese voltaje produzca una
corriente que al pasar por el galvanómetro flexione la aguja indicadora.

18. MULTIMETRO DIGITAL
Los multímetros digitales se clasifican de acuerdo al tipo de convertidor analógico/digital (A/D) que
incluyen en su diseño. La función del convertidor A/D es transformar o convertir un voltaje de
entrada analógico en una representación numérica.

19. SELECTOR ROTATIVO
El sector rotativo es una perilla que se puede girar para escoger alguna de las funciones que realiza
el multímetro.
ENTRADAS PARA LOS TERMINALES DE MEDICION
En la parte del multímetro hay 4 entradas para las terminales de medición. En esas entradas se
introduce las terminales de medición.

20. TERMINALES DE MEDICION
Una punta de del terminal de medición es roja y la otra es negra; en ocasiones; una o ambas
puntas son acondicionadas con pinzas con mordaza tipo caimán para facilitar la sujeción.

21. AMPERIMETRO
Es un dispositivo o instrumento eléctrico que se utiliza para medirla carga de consumo en amperes,
es análogo por que la indicación de la medida es a través del desplazamiento de una aguja que está
sujeta con un eje para su movimiento, este movimiento se ejecuta a través de un embobinado que
es el que recibe el voltaje acompañado de su potencia que es el ampere, dependiendo el ampere la
aguja se desplazara más. Esto se utiliza en colgadores de Baterías, equipos industriales, y en
muchos equipos electrónicos.

22. VOLTIMETRO
En voltímetro se conecta en paralelo con los elementos que se miden. Mide la diferencia de
potencial (voltaje) entre los puntos en los cuales se conecta. Al igual que el amperímetro ideal, el
voltímetro ideal no debería hacer cambiar la corriente y el voltaje en el circuito que se está
midiendo Esta medición ideal del voltaje sólo se puede alcanzar si el voltímetro no toma corriente
alguna del circuito de prueba (debería parecer como circuito abierto entre los dos puntos a los
cuales se conecta). Sin embargo, la mayoría de los voltímetros reales trabajan tomando una
corriente pequeña, pero finita y por lo mismo también perturban el circuito de prueba hasta cierto
grado

23. VATIMETRO
Es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro
de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas,
llamadas «bobinas de corriente» o amperométrica, y una bobina móvil llamada «bobina de
potencial» o voltimétrica. Permite realizar la medición de los vatios que hay en una corriente de
electricidad. Vatio, también conocido como watt, es la unidad de medida que equivale a un julio
por segundo y que se emplea para medir la potencia.
Los vatímetros están compuestos por una bobina móvil (la bobina voltimétrica) y dos bobinas fijas
(las bobinas amperométricas). La bobina voltimétrica está conectada al circuito eléctrico en
paralelo, mientras que las bobinas amperométricas tienen una conexión en serie. Las bobinas fijas
se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los
vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar
la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo
electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina
móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente
que circula por ella.