Este documento presenta la práctica de laboratorio No. 1 sobre el manejo y uso de instrumentos de medición en el curso de Física II. El objetivo es conocer instrumentos básicos como el multímetro y utilizar el código de colores para medir valores de resistencia. Se realizan mediciones de resistencias y voltajes usando equipos como multímetro, fuente de poder y resistencias de diferentes valores.
2. Laboratorio de Física II
Módulo de Electricidad
Práctica No 1
Manejo y uso de instrumentos de medición
Objetivos de la práctica:
· Conocer los instrumentos básicos de medición y su aplicación.
· Identificar las diferentes escalas de un multímetro.
· Utilizar el código de colores para calcular los valores de resistencia.
. Realizar todas las operaciones de medición de resistencias, voltaje (AC/DC).
Equipos a utilizar:
• Multímetro digital.
• Tabla de Prueba (Protoboard)
• Fuente de poder de voltaje y corriente continua.
• Resistencias de diferentes valores: 2MΩ (Mega-Ohmio), 620kΩ (Kilo-Ohmio), 1kΩ (Kilo-
Ohmio), 82Ω (Ohm), 22kΩ (Kilo-Ohmio) y 5.2 kΩ (Kilo-Ohmio).
• Cables de conexión.
Pre-Laboratorio:
1. ¿Cómo se conecta un voltímetro en un circuito eléctrico?
R.- El voltímetro se conecta en paralelo al elemento resistor al cual se le medirá el voltaje.
Por ejemplo:
3. 2. ¿Cómo se conecta un amperímetro en un circuito eléctrico?
R.- El amperímetro se conecta en serie al elemento resistor al cual se le medirá la corriente.
Por ejemplo:
3. Dibuje un diagrama eléctrico, donde se muestre la conexión de un voltímetro y un
amperímetro.
R.-
4. ¿Cuáles son las diferencias entre un instrumento de medición analógico y uno digital?
R.- La diferencia básica entre instrumento analógico y uno digital está en la forma de
mostrar los resultados. En los analógicos la medida se presenta en una pantalla donde se
desplaza una aguja y en los instrumentos digitales el número que representa el valor de la
medida aparece representado por una cifra directamente en la pantalla. En cuanto a las
ventajas, se puede decir que un instrumento analógico es de bajo costo, no requieren de
energía de alimentación, es sencillo adaptarlos a diferentes tipos de escalas no lineales,
mientras que el digital es de alto costo, tienen alta resolución (son más exactos), no están
4. sujetos al error de paralaje, pueden eliminar la posibilidad de errores por confusión de
escalas, entre otras.
5. ¿Qué es una fuente de poder?
R.- Es el dispositivo que convierte la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC), para
alimentar los distintos circuitos eléctricos.
Actividades de Laboratorio
ActividadNro. 1
Para esta actividad se seleccionaron seis resistencias de diferentes valores que permitieran
llenar la tabla que se presenta a continuación, utilizando para ello el código de colores, el
multímetro y calculando el error relativo.
Para el cálculo del error relativo:
Nota: Debido a que no se puede simular el cálculo de los valores de resistencia, se
procedió a medirlas con un multímetro solicitado en préstamo y luego se procedió a realizar
la tabulación.
5. Tabla de valores:
VALOR MEDIDO EN OHMIOS (Ω)
CÓDIGO DE COLORES TOLERANCIA MULTÍMETRO ERROR
1
Colores:
Rojo, negro, verde,
dorado
Valor:
2 MΩ ± 5% 2,03 MΩ 0,011%
2
Azul, rojo, amarillo,
oro
620 KΩ ± 5% 615 KΩ 0,003%
3
Marrón, negro, rojo,
dorado
1 KΩ ± 5% 980 Ω 0,02%
4
Gris, rojo, negro,
plateado
82 Ω ±10% 81,7 Ω 0,001%
5
Rojo, negro, naranja,
dorado
22 KΩ ±5% 21,03 KΩ 0,044%
6
Verde, marrón, rojo,
dorado
5,2 KΩ ±5% 5,35 KΩ 0,05%
Como se puede apreciar la diferencia entre el valor calculado a través del código de colores
y el medido con el multímetro es aproximadamente igual, lo que lleva a concluir que se
puede usar cualquier método para determinar el valor de la resistencia.
ActividadNro. 2
1.- Se procede a medir el voltaje suministrado por la fuente de voltaje DC (máximo 25
Voltios) y se llena la siguiente tabla:
VOLTAJE
DC
VALOR MEDIDO EN
VOLTIOS (V)
5 V 5 V
10 V 10 V
20 V 20 V
25 V 25 V
Se puede observar que los valores colocados en la fuente de poder y los medidos con el
voltímetro son aproximadamente igual.
6. Montaje realizado en el simulador Electronics Workbench:
2.- Mida el voltaje suministrado por la toma de voltaje alterno (VAC) ubicado en el mesón
de trabajo (máximo 220 VAC) y llene la siguiente tabla.
7. Para esta experiencia se usó, en el simulador, una fuente de corriente alterna la cual es
equivalente al tomacorriente del laboratorio mencionado en la guía. Y, Al igual que en las
otras actividades, se puede notar que el voltaje suministrado por la fuente alterna es igual
al medido por el voltímetro.
VOLTAJE
AC
VALOR MEDIDO EN
VOLTIOS (V)
120 V 120 V
9. Laboratorio de Física II
Módulo de Electricidad
Práctica No 2
Ley de Ohm y uso de la tabla de prueba (protoboard)
Objetivos de la práctica:
· Comprobar la validez de la Ley de Ohm.
· Conocer y utilizar el protoboard para el armado de circuitos.
Equipos a utilizar:
• Multímetro digital.
• Tabla de Prueba (Protoboard).
• Fuente de poder de voltaje y corriente continua.
• Resistencia de 1kΩ (Kilo-Ohmio).
• Cables de conexión.
Pre-Laboratorio:
1. Cuando a un circuito se le aplica un voltaje de 20 V circulan 2mA. ¿Cuál es la resistencia
del circuito? Dibuje el diagrama.
R.- De acuerdo a la Ley de ohm:
𝑉 = 𝐼. 𝑅 ⇒ 𝑅 =
𝑉
𝐼
𝑅 =
20 𝑉
2 𝑚𝐴
= 10000 Ω = 10 𝐾Ω
Diagrama eléctrico:
10. 2. Para provocar un flujo de corriente de un elemento resistor de 15kΩ, ¿Qué voltaje debe
aplicarse? Dibuje el diagrama.
R.- Por Ley de Ohm:
𝑉 = 𝐼. 𝑅
𝑉 = 3𝐴𝑥15𝐾Ω = 45.000 𝑉
Diagrama eléctrico:
3. Investigue como se utiliza el protoboard.
R.- El protoboard es un dispositivo muy utilizado para probar circuitos electrónicos. Tiene
la ventaja de que permite armar con facilidad un circuito, sin la necesidad de realizar
soldaduras.
Si el circuito bajo prueba no funciona de manera satisfactoria, se puede modificar sin afectar
los elementos que lo conforman. El protoboard tiene una gran cantidad de orificios en
donde se pueden insertar con facilidad los terminales de los elementos que conforman el
circuito. Se puede conectar casi cualquier tipo de componente electrónico, incluyendo
diferentes tamaños de circuitos integrados. Los únicos elementos que no se pueden
11. conectar a la protoboard son elementos que tienen terminales muy gruesos. Estos
elementos se conectan normalmente sin problemas en forma externa con ayuda de cables.
El protoboard está dividido en dos áreas principales que son los buses y las pistas. Los buses
tienen conexión a todo lo largo del protoboard. En la figura podemos observar las líneas
rojas y azules que indican como conducen los buses. No existe conexión física entre ellos es
decir, no hay conducción entre las líneas rojas y azules. En los buses se acostumbra a
conectar la fuente de poder que usan los circuitos o las señales que se quiere inyectar a
ellos desde un equipo externo. Por su parte, las pistas proveen puntos de contacto para los
pines o terminales de los componentes que se colocan en el protoboard siguiendo el
esquemático de tu circuito, y conducen como están dibujadas. Son iguales en todo el
protoboard. A continuación se puede observar en la figura la disposición de un protoboard.
Actividades de Laboratorio
ActividadNro. 1
Se procedió a armar el circuito de la figura en el simulador:
12. Para el circuito se pide variar la fuente en pasos de 2V hasta llegar a 20V, medir la corriente
y calcular el valor de la resistencia.
A continuación se muestra una captura de pantalla del circuito montado en el simulador
Electronics Workbench, con el mayor valor de tensión:
13. Tabla de valores prácticos:
FUENTE
(V)
VOLTAJE CORRIENTE RESISTENCIA
2 V 2 V 0,202 mA 9,9 KΩ
4 V 4 V 0,404 mA 9,9 KΩ
6 V 6 V 0,606 mA 9,9 KΩ
8 V 8 V 0,808 mA 9,9 KΩ
10 V 10 V 1,01 mA 9,9 KΩ
12 V 12 V 1,212 mA 9,9 KΩ
14 V 14 V 1,414 mA 9,9 KΩ
16 V 16 V 1,616 mA 9,9 KΩ
18 V 18 V 1,818 mA 9,9 KΩ
20 V 20 V 2,02 mA 9,9 KΩ
14. Luego, realizar la gráfica de Voltaje v/s Corriente con los valores obtenidos
De acuerdo a la gráfica se concluye que el voltaje es directamente proporcional a la
corriente, o decir, que a medida que aumenta el voltaje, aumenta la corriente en el circuito.
Esto se debe a que la relación entre la Corriente (eje X) y la Tensión (Eje Y) se expresa, de
acuerdo con la Ley de Ohm, de la siguiente manera:
𝑉 = 𝐼 ∗ 𝑅
Donde R es un valor constante, lo cual implica que la gráfica sea una recta con pendiente
positiva cuya pendiente depende del valor de R (resistencia).
0
5
10
15
20
25
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Voltaje(V)
Corriente (mA)
Voltaje vs Corriente
16. Laboratorio de Física II
Módulo de Electricidad
Práctica No 3
Circuitos en Serie
Objetivos de la práctica:
· Comprobar que la corriente que circula por varias resistencias conectadas en serie es la
misma.
· Comprobar que la diferencia de tensión aplicada entre dos terminales, donde están
conectadas dos o más resistencias en serie, es igual a la suma de las caídas de tensión que
se producen en cada una de ellas.
· Comprobar que la resistencia equivalente de un circuito serie es la suma de todas las
resistencias.
Equipos a utilizar:
• Multímetro digital.
• Tabla de Prueba (Protoboard).
• Fuente de poder de voltaje y corriente continua.
• Resistencia de 1kΩ.
• Resistencia de 120Ω.
• Resistencia de 390Ω.
• Cables de conexión.
Pre-Laboratorio:
1. ¿Cómo es la resistencia equivalente de una combinación en serie, con respecto al valor
de la resistencia de mayor valor?
R.- La resistencia equivalente será mayor a la resistencia de mayor valor puesto que la
resistencia equivalente es la suma de todas las resistencias del circuito eléctrico.
Req = R1 + R2 + R3 +…… + Rn
2. Si a un circuito en serie se agregan más resistencias en serie, para una misma diferencia
de potencial ¿Cuál es el valor de la corriente, aumentará o disminuirá? ¿Por qué aumenta
o disminuye? Compruébelo mediante el análisis de un circuito en particular
17. R.- Siendo un circuito en serie el valor de la diferencia de potencial disminuirá, puesto que
al colocarle más resistencias, el voltaje tendrá que repartirse entre cada una por lo que se
irá reduciendo a través del recorrido del circuito.
Si en un circuito donde pasan 2V hay un resistor (en serie) de 10kΩ, el voltaje que pasará es
de 1,98 V pero si se le agrega otro resistor (en serie con la anterior) de 10kΩ esos 1,98 V se
restaran con el otro resistor.
3. Dado el siguiente circuito, donde: VT= 12 V, R1= 2kΩ, R2= 80 Ω y R3= 120 Ω
a. ¿Cuál es la caída de tensión en cada una de las resistencias?
𝑉𝑇 = 12 𝑉
𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 ⇒ 𝑅𝑒𝑞 = 2000 Ω + 80 Ω + 120Ω = 2200 Ω
𝐼 =
𝑉
𝑅𝑒𝑞
=
12𝑉
2200 Ω
= 5,45 𝑚𝐴
Ahora se calcula la caída de tensión en cada resistencia, considerando que en un circuito
serie la corriente es igual en cada uno de los elementos resistivos del circuito:
𝑉𝑅1 = 5,45 𝑚𝐴 𝑥 2000 Ω = 10,90 𝑉
𝑉𝑅2 = 5,45 𝑚𝐴 𝑥 80 Ω = 0,436 𝑉 y,
𝑉𝑅3 = 5,45 𝑚𝐴 𝑥 120 Ω = 0,654 𝑉
b. Añádale al circuito, una resistencia en serie de 5 Ω y calcule nuevamente la caída de
tensión en cada una de las resistencias.
Hallando la Resistencia equivalente
𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + 𝑅4 ⇒ 𝑅𝑒𝑞 = 2000 Ω+ 80 Ω + 120 Ω + 5 Ω
= 2205 Ω
18. Luego la corriente total del circuito será:
𝐼 =
𝑉𝑇
𝑅𝑒𝑞
=
12𝑉
2205 Ω
= 5,44 𝑚𝐴
Calculando la caída de tensión en cada resistencia:
𝑉𝑅1 = 5,44 𝑚𝐴 𝑥 2000 Ω = 10,88 𝑉
𝑉𝑅2 = 5,44 𝑚𝐴 𝑥 80 Ω = 0,435 𝑉
𝑉𝑅3 = 5,44 𝑚𝐴 𝑥 120 Ω = 0,652 𝑉 y
𝑉𝑅4 = 5,44 𝑚𝐴 𝑥 5 Ω = 0,0272 𝑉
Actividades de Laboratorio
Se procede a montar el circuito de la figura, donde valores R1 = 120Ω, R2 = 1KΩ, R3=390Ω.
𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 = 120 Ω + 1000 Ω + 390 Ω = 1510 Ω
Con el Multímetro se mide la resistencia equivalente del circuito, obteniendo un valor de
1510 Ω.
Luego en el simulador Electronics Workbench, se monta el circuito y se obtiene:
19. Ahora, se procede a seleccionar el voltaje requerido en la fuente, midiendo con el
multímetro el valor de voltaje y corriente en cada resistencia, comparándolos con los
valores calculados, seguidamente se anotan los valores en la tabla siguiente:
Req VT VR1 VR2 VR3 IR1 IR2 IR3
Valores
medidos
1510 Ω 12 V 0,954 V 7,945V 3,101 V
7,953
mA
7,953
mA
7,953
mA
Valores
Calculados
1510 Ω 12 V 0,953 V 7,947 V 3,099 V
7,947
mA
7,947
mA
7,947
mA
A continuación se muestra una captura donde se observan los valores medidos:
20. Cálculo de la corriente total, que será la misma para cada resistencia, debido a que están
conectadas en serie:
𝐼 =
𝑉𝑇
𝑅𝑒𝑞
=
12𝑉
1510 Ω
= 7,947 𝑚𝐴
Con este valor, ahora se calcula la caída de tensión para cada resistencia:
𝑉𝑅1 = 7,947 𝑚𝐴 𝑥 120 Ω = 0,953 𝑉
𝑉𝑅2 = 7,947 𝑚𝐴 𝑥 1000 Ω = 7,947 𝑉 y
𝑉𝑅3 = 7,947 𝑚𝐴 𝑥 390 Ω = 3,099 𝑉
22. Laboratorio de Física II
Módulo de Electricidad
Práctica No 4
Circuitos en Paralelo
Objetivos de la práctica:
· Comprobar que la caída de tensión en cada una de las resistencias conectadas en paralelo,
es la misma que la aplicada entre los terminales entre los cuales ellas están conectadas.
· Comprobar que en un circuito de resistencias conectadas en paralelo, la corriente total
suministrada por la fuente es igual a la suma de cada una de las corrientes que pasan por
las resistencias individuales.
· Comprobar que la resistencia equivalente de un circuito paralelo es la suma del inverso de
todas las resistencias.
Equipos a utilizar:
• Multímetro digital.
• Tabla de Prueba (Protoboard).
• Fuente de poder de voltaje y corriente continua.
• Resistencias de 2kΩ, 100Ω y 390Ω.
• Cables de conexión.
23. Pre-Laboratorio:
1. Dado el siguiente circuito:
a. ¿Cómo es la resistencia equivalente de la combinación en paralelo del circuito, en
relación a la menor de todas las resistencias?
R.- Es menor con respecto a la menor de todas las resistencias, que este caso es menor a
560 Ω.
La resistencia total del circuito paralelo es el inverso de la suma de todas las resistencias:
1/REQ = 1/R1 +1/R2 +1/R3+……+ 1/Rn
Calculándola:
1
𝑅𝑒𝑞
=
1
560 Ω
+
1
820 Ω
+
1
5 𝐾Ω
⇒ 𝑅𝑒𝑞 = 311.99 Ω
b.Si al circuito se le agrega una resistencia de 1 KΩ, manteniendo la misma diferencia de
potencial, ¿Cuál es el valor de la corriente? ¿Aumenta o disminuye?
R.- Se calcula la Req:
1
𝑅𝑒𝑞
=
1
560 Ω
+
1
820 Ω
+
1
5 𝐾Ω
+
1
1 𝐾Ω
⇒ 𝑅𝑒𝑞 = 237,79 Ω
Como se observa, la Requivalente del circuito disminuye cuando agregamos una resistencia
de 1 KΩ.
24. Luego, la corriente será:
𝐼 =
𝑉
𝑅𝑒𝑞
=
10 𝑉
237,79 Ω
= 42,052 𝑚𝐴
Actividades de Laboratorio
Se monta el circuito de la siguiente figura:
Con el multímetro se procede a medir la resistencia equivalente del circuito, la corriente y
la tensión en cada una de las resistencias. A continuación se muestra el valor de la
resistencia usando el simulador.
25. En la siguiente captura se muestran los valores medidos del circuito dado. Luego se calculan
tanto el valor de resistencia equivalente como de cada una de las corrientes para realizar la
comparación:
Tabla de Valores medidos y calculados:
Req IT IR1 IR2 IR3 VR1 VR2 VR3
Valores
medidos 76,55 Ω 130,6 mA 25,64 mA 100 mA 5 mA 10 V 10 V 10 V
Valores
Calculados
76,545 Ω 130,64 mA 25,64 mA 99,9 mA 4,995 mA 9,99 V 9,99 V 9,99V
1
𝑅𝑒𝑞
=
1
390 Ω
+
1
100 Ω
+
1
2 𝐾Ω
⇒ 𝑅𝑒𝑞 = 76,545 Ω
𝐼 =
𝑉
𝑅𝑒𝑞
=
10 𝑉
76,545 Ω
= 130,64 𝑚𝐴
26. 𝑉 = 130,64 𝑚𝐴 𝑥 76,545 Ω = 9,99 𝑉
Como el circuito está en paralelo, el voltaje es el mismo para cada una de las resistencias
del circuito.
Ahora se calculan las corrientes en cada una de las resistencias:
𝐼𝑅1 =
𝑉𝑅1
𝑅1
=
9,99 𝑉
390 Ω
= 25,64 𝑚𝐴
𝐼𝑅2 =
𝑉𝑅2
𝑅2
=
9,99 𝑉
100 Ω
= 99.9 𝑚𝐴
𝐼𝑅3 =
𝑉𝑅3
𝑅3
=
9,99 𝑉
2 𝐾 Ω
= 4,995 𝑚𝐴
En conclusión se puede observar que los valores medidos y calculados son
aproximadamente iguales, comprobando de esta manera que se cumple la Ley de ohm.
28. Laboratorio de Física II
Módulo de Electricidad
Práctica No 5
Circuitos Mixtos. Parte I
Objetivos de la práctica:
· Diseñar un circuito resistivo combinado.
· Aplicar la ley de Ohm en circuitos combinados.
Equipos a utilizar:
• Multímetro digital.
• Tabla de Prueba (Protoboard).
• Fuente de poder de voltaje y corriente continua.
• 03 Resistencias de 5.1kΩ.
• 01 Resistencia de 3.3KΩ.
• 02 Resistencias de 1.5KΩ.
• 02 Resistencias de 1KΩ
• Cables de conexión.
Pre-Laboratorio:
De la figura Nº 1, calcule Resistencia equivalente, las tensiones y las corrientes en cada
elemento resistor. Donde el valor de cada R=75Ω.
29. Se halla la Resistencia equivalente del circuito de la siguiente manera:
𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + (
1
𝑅2
+
1
𝑅3
) ⇒ 𝑅𝑒𝑞 = 75Ω + (
1
75Ω
+
1
75Ω
) ⇒
𝑅𝑒𝑞 = 112,5 Ω
Luego se calcula la Corriente total del circuito, asumiendo el voltaje en la fuente de
poder de 10 V:
𝐼 =
𝑉
𝑅𝑒𝑞
=
10𝑉
112,5 Ω
⇒ 𝐼 = 88,88 𝑚𝐴
Ahora se hallan los valores de los voltajes en cada una de las Resistencias, sabiendo
que la corriente total es la misma en la Resistencia 1:
𝑉𝑅1 = 𝐼1 𝑥 𝑅1 = 88,88 𝑚𝐴 𝑥 75Ω ⇒ 𝑉𝑅1 = 6,66 𝑉
𝑉𝑅2 = 𝑉𝑅3 = 𝐼 𝑥 𝑅2,3 ⇒ 𝑉𝑅2 = 𝑉𝑅3 = 88,88 𝑚𝐴 𝑥 37,5 Ω = 3,33 𝑉
La corriente en I2, será:
𝐼2 =
3,33 𝑉
75 Ω
= 44,44 𝑚𝐴
La corriente I3, será:
𝐼3 =
3.33 𝑉
75 Ω
= 44,44 𝑚𝐴
Actividades de Laboratorio
Actividad Nro.1
Se procede a montar el circuito de la figura N° 1, el cual es un circuito resistivo
combinado y se midió con el multímetro los valores de corrientes y voltajes en cada una de
las resistencias. Los valores se muestran en la siguiente tabla:
30. Req VT VR1 VR2 VR3 IR1 IR2 IR3
Valores
medidos
112,5 Ω 10 V 6,66
V
3,33 V 3,33 V 88,89 mA 44,45
mA
44,45
mA
Valores
Calculados
112,5 Ω 10 V 6,66
V
3,33 V 3,33 V 88,88 mA 44,44
mA
44,44
mA
Como se puede observar, los valores medidos y calculados son aproximadamente iguales.
A continuación se presenta una captura de pantalla donde se observan los valores medidos,
tanto de resistencia equivalente, como de tensión y corriente en cada una de las
resistencias:
31. ActividadNro.2
Se monta el circuito de la figura Nro.2, al cual se le calcula la Resistencia equivalente, las
tensiones y los corrientes en cada elemento resistor.
Luego con el multímetro se procede a medir las variables antes mencionadas y se elaborar
una tabla de datos con los valores calculados y los valores medidos.
A continuación se muestran los valores medidos:
33. Se calcula el voltaje en la Resistencia 1:
𝑉𝑅1 = 𝑉𝑇 = 20 𝑉
𝐼1 =
𝑉𝑅1
𝑅1
=
20𝑉
5,1 𝐾Ω
= 3,92 𝑚𝐴
La corriente que pasa por la resistencia 2:
𝐼2 =
𝑉𝑇
𝑅(2 − 8)
= 4,77 𝑚𝐴
Luego,
𝑉𝑅2 = 𝑉𝑅3 = 𝐼2 ∗ 𝑅2,3 = 3,59 𝑚𝐴
𝐼𝑅2 =
𝑉𝑅2
𝑅2
=
3,59𝑉
1,5𝐾Ω
= 2,39 𝑚𝐴
𝐼𝑅3 =
𝑉𝑅3
𝑅3
= 2,39 𝑚𝐴
Para la corriente en la Resistencia 4, se observa que es igual a la I2
𝐼𝑅4 = 𝐼𝑅2 = 4,77 𝑚𝐴
Luego, 𝑉𝑅4 = 𝐼𝑅4 ∗ 𝑅4 = 4,78 𝑉
𝑉𝑅5,6,7 = 𝑉𝑅5 = 𝑉𝑅6 = 𝑉𝑅7 = 6.88 𝑉
𝐼𝑅5 =
𝑉𝑅5
𝑅5
= 2,08 𝑚𝐴
34. 𝐼𝑅6 =
𝑉𝑅6
𝑅6
= 1,35 𝑚𝐴
𝐼𝑅7 =
𝑉𝑅7
𝑅7
= 1,35 𝑚𝐴
Finalmente,
𝐼𝑅8 = 𝐼2 = 4,78 𝑚𝐴
𝑉𝑅8 = 𝐼𝑅8 ∗ 𝑅8 = 4,77𝑚𝐴 ∗ 1𝐾Ω = 4,77 𝑉
Luego la tabla de valores:
Valores
Calculados
Valores
Medidos
Req 2,3 KΩ 2,2998 K
VT 20 V 20 V
IT 8,7 mA 8,722 mA
VR1 20 V 20 V
VR2 3,59 V 3,583 V
VR3 3,59 V 3,583 V
VR4 4,78 V 4,776 V
VR5 6,88 V 6,866 V
VR6 6,88 V 6,866 V
VR7 6,88 V 6,866 V
VR8 4,78 V 4,776 V
IR1 3,92 mA 3,942 mA
IR2 2,39 mA 2,388 mA
IR3 2,39 mA 2,388 mA
IR4 4,77 mA 4,78 mA
IR5 2,08 mA 2,081 mA
IR6 1,35 mA 1,346 mA
IR7 1,35 mA 1,346 mA
IR8 4,77 mA 4,78 mA
35. Concluyendo respecto a esta práctica de circuitos mixtos, se comprueba que cuando las
resistencias están en serie la corriente que circula por éstas es la misma en cualquier punto
del circuito, mientras que los voltajes varían dependiendo del valor de cada resistencia y
cuando el circuito está en paralelo, las voltajes son los mismos para cada elemento resistivo,
mientras que la corriente varía dependiendo de cada valor de resistencia.
37. Laboratorio de Física II
Módulo de Electricidad
Práctica No 6
Circuitos Mixtos. Parte II
Objetivos de la práctica:
· Diseñar un circuito resistivo combinado.
· Aplicar la ley de Ohm en circuitos combinados.
Equipos a utilizar:
• Multímetro digital.
• Tabla de Prueba (Protoboard).
• Fuente de poder de voltaje y corriente continua.
• 01 Resistencias de 5.1kΩ.
• 03 Resistencia de 3KΩ.
• 01 Resistencias de 1.5KΩ.
• 01 Resistencias de 1KΩ
• 02 Resistencias de 2KΩ
• Cables de conexión.
Actividades de Laboratorio
Actividad Nro.1
Se procede a montar el circuito de la Fig. Nº 1 en la tabla de prueba.
38. Se calcula Resistencia equivalente y las tensiones en cada elemento resistor. Luego se mide
la resistencia equivalente; las tensiones y las intensidades de corriente en cada resistor. Y
por último se comparan los valores medidos con los calculados anteriormente.
A continuación se presentan las capturas de pantalla que muestra la medición de la
resistencia equivalente y los valores de tensión y corriente en cada una de las resistencias:
39. Los cálculos se realizan de la misma forma que en la práctica pasada para calcular los valores
de corriente y voltaje en cada uno de los elementos resistivos:
Se calcula la Resistencia equivalente:
𝑅34 = 𝑅3 + 𝑅4 = 3𝐾Ω + 5,1𝐾Ω = 8,1𝐾Ω
Luego R34 en paralelo con R5
𝑅345 =
𝑅34 ∗ 𝑅5
𝑅34 + 𝑅5
=
8,1𝐾Ω ∗ 1𝐾Ω
8,1𝐾Ω + 1𝐾Ω
= 890,1 Ω
Después:
𝑅3456 = 𝑅345+ 𝑅6 = 890,1Ω + 3𝐾Ω = 3890,1Ω
Luego,
𝑅34567 =
𝑅3456 ∗ 𝑅7
𝑅3456+ 𝑅7
=
3890,1Ω ∗ 1,5𝐾Ω
3890,1Ω + 1,5𝐾Ω
= 1082,57Ω
Ahora,
40. 𝑅345672 = 𝑅34567+ 𝑅2 = 1082,57Ω + 2𝐾Ω = 3082,57 Ω
Después,
𝑅3456728 =
𝑅345672∗ 𝑅8
𝑅34567 + 𝑅8
=
3082,57Ω ∗ 3𝐾Ω
3082,57Ω + 3𝐾Ω
= 1520,36 Ω
Finalmente la Resistencia equivalente:
𝑅𝑒𝑞 = 𝑅3456728 + 𝑅1 = 1520,36Ω + 2𝐾Ω = 3520,36 Ω
Ahora se calcula la Corriente total que circula por el circuito:
𝐼 =
𝑉
𝑅𝑒𝑞
=
15𝑉
3520,36Ω
= 4,26 𝑚𝐴
La corriente total del circuito es igual a la corriente en R1, entonces:
𝑉𝑅1 = 𝐼1 ∗ 𝑅1 = 4,26 𝑚𝐴 ∗ 2𝐾Ω = 8,52𝑉
Luego,
𝑉𝑅8 = 𝑉𝑇 − 𝑉𝑅1 = 15𝑉 − 8,52𝑉 = 6,48𝑉
Se calcula la IR8
𝐼𝑅8 =
𝑉𝑅8
𝑅8
=
6,48𝑉
3𝐾Ω
= 2,16𝑚𝐴
Por Kirchhoff,
𝐼 − 𝐼𝑅8 − 𝐼𝑅2 = 0
𝐼𝑅2 = 𝐼 − 𝐼𝑅8 = 4,26𝑚𝐴 − 2,16𝑚𝐴 = 2,1𝑚𝐴
Luego,
42. 𝑉𝑅4 = 0,064𝑚𝐴 ∗ 5,1𝐾Ω = 0,32𝑉
A continuación se muestran los valores tabulados:
Tabla de valores:
Valores
Calculados
Valores
Medidos
Req 3520,36 Ω 3520,4 Ω
VT 15 V 15 V
IT 4,26 mA 4,27 mA
VR1 8,52 V 8,524 V
VR2 4,2 V 4,202 V
VR3 0,19 V 193,3 mV
VR4 0,32 V 327,9 mV
VR5 0,52 V 521,1 mV
VR6 1,75 V 1,754 V
VR7 2,28 V 2,275 V
VR8 6,48 V 6,476 V
IR1 4,26 mA 4,27 mA
IR2 2,1 mA 2,105 mA
IR3 0,064 mA 0,06462 mA
IR4 0,064 mA 0,06462 mA
IR5 0,52 mA 0,5217 mA
IR6 0,586 mA 0,5863 mA
IR7 1,52 mA 1,519 mA
IR8 2,16 mA 2,165 mA
Se concluye que los valores calculados y medidos con el simulador son aproximadamente
iguales.
44. Laboratorio de Física II
Módulo de Electricidad
Práctica No. 7
Osciloscopio. (Primera Parte)
Objetivos de la Práctica:
· Identificar las diferentes partes del Osciloscopio.
· Verificar la Calibración del Osciloscopio.
· Obtener Trazas y Gráficas a partir de las Señales de Entrada al Osciloscopio.
· Medir el período y calcular la frecuencia de una señal.
Equipos a utilizar:
• Osciloscopio Modelo 2522B
• Osciloscopio Modelo 2160A
• Cables de Conexión.
Pre-Laboratorio:
• ¿Qué es el Osciloscopio y cuál es su utilidad?
R.- Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación
gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica
de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
Los osciloscopios son de los instrumentos más versátiles que existen y los utilizan desde
técnicos de reparación de televisores hasta médicos. En la industria de equipos médicos y
en los laboratorios se utilizan para comprobar y ajustar el equipo electrónico, así como, para
seguir las rápidas variaciones de las señales eléctricas.
Utilidaddel Osciloscopio
Los osciloscopios se utilizan para:
• Medir directamente la tensión (voltaje) de una señal.
• Medir directamente el periodo de una señal.
45. • Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.
• Medir la diferencia de fase entre dos señales.
• Determinar que parte de la señal es DC y cual AC.
• Localizar averías en un circuito.
• Determinar que parte de la señal es ruido y como varia este en el tiempo.
• ¿Cuáles son los Principios Básicos de operación del Osciloscopio?
R.- El funcionamiento del osciloscopio está basado en la posibilidad de desviar un haz de
electrones por medio de la creación de campos eléctricos y magnéticos.
El proceso de deflexión del haz electrónico se lleva a cabo en el vacío creado en el interior
del llamado tubo de rayos catódicos (TRC). En la pantalla de éste es donde se visualiza la
información aplicada.
El tubo de rayos catódicos de deflexión electroestática está dotado con dos pares de placas
de deflexión horizontal y vertical respectivamente, que debidamente controladas hacen
posible la representación sobre la pantalla de los fenómenos que se desean analizar. Esta
representación se puede considerar inscrita sobre unas coordenadas cartesianas en las que
los ejes horizontal y vertical representan tiempo y tensión respectivamente. La escala de
cada uno de los ejes cartesianos grabados en la pantalla, puede ser cambiada de modo
independiente uno de otro, a fin de dotar a la señal de la representación más adecuada
para su medida y análisis.
Las dimensiones de la pantalla del TRC están actualmente normalizadas en la mayoría de
instrumentos, a 10 cmen el eje horizontal (X) por 8 cmen el eje vertical (Y). Sobre la pantalla
se encuentran grabadas divisiones de 1 cm cuadrado, bien directamente sobre el TRC o
sobre una pieza superpuesta a él, en la que se encuentra impresa una retícula de 80 cm
cuadrados. En esta retícula es donde se realiza la representación de la señal aplicada al
osciloscopio.
• ¿Cuál es la diferencia entre las señales alternas y las señales continuas de
Voltaje?
R.- La corriente continua (DC) es aquella que fluye a lo largo de un circuito eléctrico siempre
en el mismo sentido. La mayoría de los dispositivos electrónicos que empleamos en nuestro
día a día (ordenadores, Tablet, teléfonos móviles, etc. hacen uso de este tipo de sistema.
Mientras tanto, la corriente alterna (AC) cambia su sentido de circulación un determinado
número de veces por segundo (en España, 50 veces, Venezuela 60 veces). La mayoría de los
motores eléctricos (grandes consumidores de electricidad a nivel mundial) utilizan corriente
alterna.
46. • ¿Qué tipos de ondas existen?
R.- Se pueden clasificar las ondas en los cuatro tipos siguientes:
o Ondas senoidales
o Ondas cuadradas y rectangulares
o Ondas triangulares y en diente de sierra.
o Pulsos y flancos o escalones.
Ondas senoidales
Son las ondas fundamentales y eso por varias razones: Poseen unas propiedades
matemáticas muy interesantes (por ejemplo con combinaciones de señales senoidales de
diferente amplitud y frecuencia se puede reconstruir cualquier forma de onda), la señal que
se obtiene de las tomas de corriente de cualquier casa tienen esta forma, las señales de test
producidas por los circuitos osciladores de un generador de señal son también senoidales,
la mayoría de las fuentes de potencia en AC (corriente alterna) producen señales senoidales.
La señal senoidal amortiguada es un caso especial de este tipo de ondas y se producen en
fenómenos de oscilación, pero que no se mantienen en el tiempo.
Ondas cuadradasy rectangulares
Las ondas cuadradas son básicamente ondas que pasan de un estado a otro de tensión, a
intervalos regulares, en un tiempo muy reducido. Son utilizadas usualmente para probar
amplificadores (esto es debido a que este tipo de señales contienen en sí mismas todas las
frecuencias). La televisión, la radio y los ordenadores utilizan mucho este tipo de señales,
fundamentalmente como relojes y temporizadores.
Las ondas rectangulares se diferencian de las cuadradas en no tener iguales los intervalos
en los que la tensión permanece a nivel alto y bajo. Son particularmente importantes para
analizar circuitos digitales.
Ondas triangulares y en diente de sierra
Se producen en circuitos diseñados para controlar voltajes linealmente, como pueden ser,
por ejemplo, el barrido horizontal de un osciloscopio analógico ó el barrido tanto horizontal
como vertical de una televisión. Las transiciones entre el nivel mínimo y máximo de la señal
cambian a un ritmo constante. Estas transiciones se denominan rampas.
La onda en diente de sierra es un caso especial de señal triangular con una rampa
descendente de mucha más pendiente que la rampa ascendente.
47. Pulsos y flancoso escalones
Señales, como los flancos y los pulsos, que solo se presentan una sola vez, se denominan
señales transitorias. Un flanco o escalón indica un cambio repentino en el voltaje, por
ejemplo cuando se conecta un interruptor de alimentación. El pulso indicaría, en este
mismo ejemplo, que se ha conectado el interruptor y en un determinado tiempo se ha
desconectado. Generalmente el pulso representa un bit de información atravesando un
circuito de un ordenador digital o también un pequeño defecto en un circuito (por ejemplo
un falso contacto momentáneo). Es común encontrar señales de este tipo en ordenadores,
equipos de rayos X y de comunicaciones.
• ¿Cuál es la diferencia entre osciloscopios digitales y los analógicos?
R.- Los equipos electrónicos se dividen en dos tipos: Analógicos y Digitales. Los primeros
trabajan con variables continuas mientras que los segundos lo hacen con variables
discretas. Por ejemplo un tocadiscos es un equipo analógico y un Compact Disc es un equipo
digital.
Los Osciloscopios también pueden ser analógicos o digitales. Los primeros trabajan
directamente con la señal aplicada, está una vez amplificada desvía un haz de electrones en
sentido vertical proporcionalmente a su valor. En contraste los osciloscopios digitales
utilizan previamente un conversor analógico-digital (A/D) para almacenar digitalmente la
señal de entrada, reconstruyendo posteriormente esta información en la pantalla.
Ambos tipos tienen sus ventajas e inconvenientes. Los analógicos son preferibles cuando es
prioritario visualizar variaciones rápidas de la señal de entrada en tiempo real. Los
osciloscopios digitales se utilizan cuando se desea visualizar y estudiar eventos no
repetitivos (picos de tensión que se producen aleatoriamente).
• Dibuje y traiga al laboratorio una señal senoidal con todos los parámetros de ésta
señalados.
R.-
48. • Explique los parámetros anteriormente señalados en el dibujo.
Voltaje o Amplitud (Vpp):
Voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. Normalmente
uno de esos puntos suele ser masa (GND, 0V), pero no siempre, por ejemplo se puede medir
el voltaje pico a pico de una señal (Vpp) como la diferencia entre el valor máximo y mínimo
de esta. La palabra amplitud significa generalmente la diferencia entre el valor máximo de
una señal y masa. En la serie de valores que experimenta una corriente alterna o una fuerza
electromotriz senoidal, en el transcurso de un ciclo, el más alto posible es cuando el
inductor corta el mayor número posible de líneas de fuerza. Este valor se denomina "Valor
máximo" y es positivo a 90 º y negativo a 270 º eléctricos. Se llama valor instantáneo al valor
de la corriente o del voltaje en un momento cualquiera. El valor máximo es un valor
instantáneo, lo mismo que el valor de cero y cualquier otro comprendido entre estos dos.
Desde el punto de vista práctico, es de gran importancia el "valor efectivo o rms”, que es el
valor que registran los instrumentos de medición para corriente alterna. El valor rms es el
que produce el mismo efecto térmico (de calor) que el de una corriente directa. Así, por
ejemplo, si una corriente directa de 5 amperios calienta el agua de una vasija a una
temperatura de 90 º C, una corriente alterna que produzca la misma elevación de
temperatura tendrá un valor efectivo o rms de 5 amperios.
Relaciones entre los valores pico a pico, máximo y efectivo
El valor máximo es la mitad del valor pico a pico, y el valor rms se obtiene dividiendo el valor
pico a pico por 2√2, por ejemplo si obtenemos en una medición un valor de voltaje pico a
pico de 18 voltios y deseamos obtener el valor máximo y el valor rms, calculamos nos da
6,364 Vrms.
Frecuencia y Periodo:
El número de ciclos que ocurren durante un segundo constituye la Frecuencia de la señal
alterna, la cual se simboliza con la letra f. Otro parámetro importante de la corriente alterna
es el Período, que se simboliza con la letra T, el período y la frecuencia son recíprocos el
uno del otro. La frecuencia se mide usualmente en ciclos por segundo o Hertzios (hz) y se
calcula como el inverso del periodo T.
En el osciloscopio se puede determinar como:
T= # de cuadros*time división; f = 1 / T
49. Actividades de Laboratorio
ActividadNro. 1:Obtención de una traza
Para obtener la figura de una traza en la pantalla del osciloscopio se seguirá el siguiente
procedimiento:
1. Conecte el osciloscopio al tomacorriente de 120 Voltios en el banco de prueba (mesón)
del laboratorio, asegúrese que el interruptor del mesón este en la posición ON.
2. Encienda el osciloscopio y seleccione el canal con el que va a trabajar (CH1 o CH2).
3. Manipule los controles de posición vertical y horizontal (controles número 24,25 y 11
respectivamente) de manera de centrar la figura en la pantalla.
4. Colocar la posición del switch de acoplamiento de disparo (número 7) en AC en el modelo
2552B y en AUTO en el modelo 2160 A.
5. El control TIME/ DIV en 0.5 milisegundos (0.5 mseg.)
6. El control de barrido variable (número 26) en sentido completamente antihorario en el
modelo 2552B y en MAIN en el modelo 2160 A.
7. En el control VOLT/ DIV el botón rojo debe estar en sentido totalmente antihorario.
8. El Switch X-Y y el Botón de doble posición (números 10 y 14 respectivamente) hacia
afuera.
9. Finalmente, con el control de Intensidad y de foco (3 y 5 respectivamente) obtenga una
traza delgada y nítida.
A continuación se puede observar los Controles del Osciloscopio Modelo 2522B. Es de hacer
notar que los controles son básicamente los mismos para los modelos de osciloscopios.
50. En la siguiente captura se observa la traza obtenida en el osciloscopio a través del
simulador:
ActividadNro. 2: Calibración del Osciloscopio
A continuación se presentan las instrucciones a seguir para determinar si el osciloscopio
está calibrado:
1. Seleccione el canal de entrada con el que va a trabajar (CH1 o CH2) y enchufe allí el
conector de la Punta de Prueba, vea que el selector de la Punta de Prueba este en X1, es
decir, sin atenuación.
2. El gancho de uno de los terminales de la Punta de prueba debe conectarse al Terminal de
Calibración y el otro, tipo caimán, debe conectarse al terminal de tierra.
3. Colocar la posición del switch de acoplamiento de disparo (No. 7) en AC en el modelo
2552B y en AUTO en el modelo 2160 A, así como también, el switch del canal escogido.
4. El selector de barrido del disparador (No.8) y el switch de modo vertical (No.20) debe
estar en la posición del canal escogido (CH1 o CH2).
5. El botón rojo VAR del VOLT/ DIV debe estar hacia adentro y en totalmente sentido
antihorario.
6. El control TIME/ DIV en 0.1 milisegundos (0.1 mseg.)
51. 7. Usar todos los controles de posición para centrar la imagen en la pantalla y los del CRT
(Nro. 3,4 y 5) para obtener una imagen óptima.
8. Para verificar que el osciloscopio esté correctamente calibrado, aplique la siguiente
ecuación:
Vp-p = N x FA x (VOLT/ DIV) (Voltios)
Donde:
V p-p: Voltaje pico a pico de la señal.
N: Número de divisiones verticales que ocupa la señal en la pantalla.
FA: Factor de atenuación
VOLT /DIV: Valor de voltios por división escogido
9. Finalmente si el voltaje pico a pico de la señal es de 0.5 voltios el osciloscopio modelo
2522 estará calibrado.
Nota: El voltaje de calibración del osciloscopio dependerá del modelo de éste, por ejemplo,
en el modelo 2160A este voltaje es de 2Vp-p.
A continuación se muestra la figura de la señal obtenida a través del simulador:
52. Nota: en vista de no tener un osciloscopio físico sino un simulador, lo que se hizo fue usar
un generador de funciones y ajustarlo para que suministrara una señal cuadrada con un
voltaje 0,5 Vp-p a una frecuencia de 2KHz, similar a la que se obtiene del terminal de
calibración del osciloscopio modelo 2522.
54. Laboratorio de Física II
Módulo de Electricidad
Práctica No. 8
Osciloscopio. (Segunda parte)
Objetivos de la Práctica:
• Identificar las partes del generador de funciones.
• Efectuar mediciones de Voltaje en con el osciloscopio.
• Calcular el valor eficaz y la amplitud de una onda.
• Obtener los Errores de Apreciación en las medidas de amplitud.
Equipos a utilizar:
• Osciloscopio Modelo 2522B
• Osciloscopio Modelo 2160A
• Generador de funciones. Modelo 4011A. Marca BK
• Cables de Conexión
Actividades de Laboratorio
Actividad Nro.1 Cálculo de la Amplitud (Vp) y del Voltaje eficaz (Vr.m.s)
1. Conecte la salida del generador de funciones a la entrada del osciloscopio y seleccione la
forma de onda senoidal.
2. Seleccione un valor en el control TIME /DIV de tal manera de obtener un ciclo completo
de la onda senoidal en la pantalla.
Para este parte se escogió el TIME/DIV en 2.0mseg/DIV
3. Seleccione un valor en el control VOLT/ DIV de tal manera que le permite una lectura
clara del voltaje a ser medido.
El VOLT/DIV se escogió en 20 VOL/DIV
55. 4. Lea y anote en la tabla el valor de la amplitud del voltaje Vp (medido directamente de la
pantalla) y el del valor eficaz, para el cual utilice la siguiente fórmula:
𝑉𝑟.𝑚.𝑠 =
𝑉𝑝
√2
Luego,
𝑉𝑟.𝑚.𝑠 =
39,4971 𝑉
√2
𝑉𝑟.𝑚.𝑠 = 27,93 𝑉
Captura del montaje requerido:
5. Ahora seleccione una señal triangular y calcule el valor eficaz como sigue:
𝑉𝑟.𝑚.𝑠 =
𝑉𝑝
√3
Ahora,
56. 𝑉𝑟.𝑚.𝑠 =
39,4159 𝑉
√3
= 22,757 𝑉
A continuación se muestra el montaje realizado:
Luego se anotan los datos obtenidos en la tabla:
Vp Vrms Vp-p
Onda senoidal
39,4971 V 27,93 V 79,8664 V
Onda triangular
39,4159 V 22,757 V 76,3779 V
6. Aumente el voltaje de salida del generador mediante el control de Nivel de Salida (No.4)
y mide el voltaje pico a pico, efectúe tres variaciones.
Voltaje del Generador Voltaje pico-pico
3 Vrms 8,48 V
5 Vrms 14,14 V
7 Vrms 19,79 V
57. ActividadNro. 2: Medición de valores de Voltajes Continuos
1. Coloque el adaptador BNC a Banana en la entrada del canal del osciloscopio.
2. Conecte el positivo de la fuente D.C a la parte positiva de la banana y el negativo de la
fuente al negativo de la banana.
3. Varíe el voltaje entre los rangos de 1 a 5 voltios y observe la gráfica en el osciloscopio
A continuación se muestra la captura para 5 V de salida de la fuente:
4. Describa lo observado.
R.- Se observa que cuando se varía la el voltaje entre los rangos de 1 a 5 Voltios, la traza
en el osciloscopio va desplazándose ascendentemente en el eje y.
ActividadNro. 3: Obtención del Error Relativo
1. Seleccione una frecuencia en el generador de funciones y una señal senoidal y luego mida
el Voltaje Eficaz (V r .m .s) de éste con el multímetro. Anote este valor.
2. Conecte ahora el generador de funciones al osciloscopio, con la misma frecuencia
seleccionada para el paso anterior y la misma forma de onda seleccionada (senoidal), y
proceda a calcular el valor r.m.s del voltaje (con la fórmula dada anteriormente).
58. En la siguiente captura se observan tanto el Vrms (medido con el voltímetro) como el Vp
(medido con el osciloscopio):
3. Compare el valor obtenido en ambos casos, calcule el valor del error relativo (E) entre
ambas mediciones a través de la siguiente fórmula:
𝐸 =
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
Calculando el Vrms,
𝑉𝑟𝑚𝑠 =
𝑉𝑝
√2
=
39,7528 𝑉
√2
𝑉𝑟𝑚𝑠 = 28,11 𝑉
Ahora, calculando el error relativo,
𝐸 =
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
59. 𝐸 =
28,29 𝑉 − 28,11 𝑉
28,11 𝑉
𝐸 = 0,006
5. Mida el período y la frecuencia de la señal y compare esta última con la fijada en el
generador.
6. Calcule el error relativo de la frecuencia.
𝑓𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟 = 60 𝐻𝑧
𝑓𝑜𝑠𝑐𝑖𝑙𝑜𝑠𝑐𝑜𝑝𝑖𝑜 =
1
𝑇
=
1
16,6667 𝑚𝑠
𝑓𝑜𝑠𝑐𝑖𝑙𝑜𝑠𝑐𝑜𝑝𝑖𝑜 = 59,9988 𝐻𝑧
60. Luego, el error relativo,
𝐸 =
𝑓𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟 − 𝑓𝑜𝑠𝑐𝑖𝑙𝑜𝑠𝑐𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑓𝑜𝑠𝑐𝑖𝑙𝑜𝑠𝑐𝑜𝑝𝑖𝑜
𝐸 =
60 𝐻𝑧− 59,9988 𝐻𝑧
59,9988 𝐻𝑧
𝐸 = 0
Post-Laboratorio
1. Defina Voltaje y nombre cuales tipos de voltaje se pueden medir en el osciloscopio.
R.- Voltaje: Es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito.
Normalmente uno de esos puntos suele estar a potencial de tierra (GND, 0 Voltios), pero
no siempre, por ejemplo, se puede medir el voltaje pico a pico de una señal (V p-p) como la
diferencia entre el valor máximo y mínimo de esta. La palabra Amplitud (Vp) significa
generalmente la diferencia entre el valor máximo de una señal y el valor de cero voltios
(tensión de referencia). En la serie de valores que experimenta una corriente alterna en el
transcurso de un ciclo, el más alto posible se denomina "Valor máximo o Voltaje pico" y es
positivo a 90 º y negativo a 270 º eléctricos.
Desde el punto de vista práctico, es de gran importancia el "valor efectivo o V r.m.s, que es
el valor que registran los instrumentos de medición para corriente alterna. El valor rms es
el que produce el mismo efecto térmico (de calor) que el de una corriente directa. Viene
determinado para una señal senoidal por la fórmula:
2. En la siguiente figura, cuál es el valor del voltaje pico (Vp) y el voltaje pico-pico (Vpp) y
calcule el valor del voltaje eficaz (Vrms), si el control VOLT /DIV está en la posición de 2
volt.
61. 𝑉𝑝 = 𝑁º𝑑𝑖𝑣 𝑒𝑛 𝑒𝑗𝑒 𝑦 ∗
𝑉𝑜𝑙𝑡
𝑑𝑖𝑣
∗ 𝐹𝑎
𝑉𝑝 = 2,4 𝑑𝑖𝑣∗ 2
𝑣𝑜𝑙𝑡
𝑑𝑖𝑣
∗ 1 = 4,8 𝑉
𝑉𝑝𝑝 = 2𝑉𝑝 = 2 ∗ 4,8𝑉 = 9,6𝑉
𝑉𝑟𝑚𝑠 =
𝑉𝑝
√2
=
4,8𝑉
√2
= 3,39 𝑉
3. Calcule el valor relativo del voltaje r.m.s si con el multitester se tomó una medida de 3.15
voltios.
R.- El valor relativo se calcula mediante la fórmula:
𝐸 =
3,15 𝑉 − 3,39 𝑉
3,39 𝑉
= −0,07