Este documento describe los principios de los divisores de tensión y corriente y cómo se pueden usar para ampliar el rango de medición de instrumentos. Explica que los divisores de tensión y corriente dividen la tensión o corriente de una fuente entre varias resistencias conectadas en serie o paralelo, respectivamente. También detalla cómo se realizaron experimentos usando puentes de resistencias, voltímetros y amperímetros para verificar que los valores medidos siguen las ecuaciones teóricas para divisores de tensión y corriente.

1. 1
MULTIPLICADORES DE ESCALA EN INSTRUMENTOS DE TENSIÓN Y DE
CORRIENTE
1.-OBJETIVO: Analizar y demostrar la utilidad práctica de los instrumentos multiplicadores
de escala en instrumentos de medición de tensión y de corriente.
2.-FUNDAMENTO TEÓRICO:
Un divisor de tensión: Es una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión de
una fuente entre una o más impedancias conectadas en serie.
Supóngase que se tiene una fuente de tensión , conectada en serie con n impedancias.
Para conocer el voltaje en la impedancia genérica , se utiliza la ley de Ohm:
Sustituyendo la segunda ecuación en la primera se obtiene que el voltaje en la impedancia
genérica será:
Obsérvese que cuando se calcula la caída de voltaje en cada impedancia y se recorre la
malla cerrada, el resultado final es cero, respetándose por tanto la segunda ley de Kirchhoff.
Suele ser frecuente en muchos circuitos, que algunos dispositivos funcionen con un valor
de tensión inferior al de alimentación o entrada, en ese caso, y si no queremos que el
dispositivo se estropee o vea limitadas sus horas de funcionamiento, hay que aplicar una
tensión inferior al mismo. Como tenemos el impedimento de no poder reducir la tensión
de alimentación del circuito, tenemos que recurrir a los divisores de tensión.
Básicamente,un divisor de tensión resistivo no es más que un par de resistencias puestas
en serie, de forma que la primera provoca una caída de tensión y por lo tanto, la tensión
de salida se verá reducida.
Imagen 3: Divisor de tensión resistivo.
Fuente: Elaboración propia.

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Para el caso que muestra la imagen 3, la resistencia R1 provocará una caída de
tensión V1, de forma que el dispositivo conectado a la salida, tendrá una tensión
Vs=Ve-V1
Aplicando la ley de Ohm al circuito tendremos:
Un divisor de corriente: Es una configuración presente en circuitos eléctricos que puede
fragmentar la corriente eléctrica de una fuente entre diferentes impedancias conectadas en
paralelo. El divisor de corriente es usado para satisfacer la Ley de tensiones de Kirchhoff.
Supóngase que se tiene una fuente de corriente IC en paralelo con RT (esta se calcula tomando en
cuenta si están en serie o en paralelo).
Para un divisor de corriente con n impedancias, se tiene un esquema similar a este:
La corriente que circula por cada impedancia es el producto de la corriente proporcionada
por el generador por todas las demás impedancias (es decir, todas menos por la que pasa la
corriente que queremos calcular) dividido entre la suma de todas las posibles combinaciones
de productos de impedancias en grupos de n-1 en n-1:
Que también se puede escribir como:

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Las ecuaciones se simplifican bastante si trabajamos con admitancias en lugar de
impedancias, sabiendo que:
Que dando la expresión de la siguiente forma:
3.-ELEMENTOS AUTILIZAR:
 Puente de resistencias
 Voltímetro
 Amperímetro
 Resistencias de varios valores
4.-PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN:
DIVISOR DE TENSIÓN:
V=I*RT  I=V/RT
V”=I*R  V”= (V/RT)*R
RT=n*R  1/n=(R/RT)
V”= (V/n)

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4.1.-Verificar los valores Óhmicos de las resistencias a utilizarse en el circuito divisor de
tensión utilizando un instrumento de precisión.
VF (voltios) VEXPERIMENTAL(V) VTEÓRICO(V) IA (m A) ERROR (%)
10.45 0.923 0.95 8 2.84
19.9 1.77 1.8 170 1.67
30 2.80 2.78 270 0.72
40.1 3.69 3.65 370 1.10
50 4.66 4.55 450 2.42
60 5.59 5.45 540 2.57
70.1 6.37 6.48 630 1.70
80.1 7.28 7.34 720 0.82
90 8.18 8.21 810 0.37
100.2 9.09 9.1 910 0.12
110.2 9.92 10.0 990 0.8
4.2.-Aplicar diferentes valores de tensión y verificar que se cumple el principio matemático
del divisor de tensión.
PARA: V=10.45Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
PARA: V=19.9Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n

V´ 0.955V
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n


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PARA: V=30Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
PARA: V=40.1Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
PARA: V=50Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
PARA: V=60Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
V´ 1.819
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n

V´ 2.742
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n

V´ 3.666
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n

V´ 4.571
n
RT
R


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PARA: V=70.1Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
PARA: V=80.1Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
PARA: V=90Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
PARA: V=100.2Vol
R=10.07ohm
n 10.939
V´
V
n

V´ 5.485
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n

V´ 6.408
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n

V´ 7.322
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n

V´ 8.227

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RT=110.16ohm
PARA: V=110.2Vol
R=10.07ohm
RT=110.16ohm
4.3.- Verificar los valores Óhmicos de las resistencias a utilizarse en el circuito divisor de
corriente utilizando un instrumento de precisión.
DIVISOR DE CORRIENTE:
Fm=Factor de multiplicación
Fm= (A1/A2)
IT=A1  IINSTRUMENTO= (Rp/RA)*IT
V (TOTAL) ESCALA A (TOTAL) R1+RA RP I2
22.9 0.16 0.5 10.095 5.007 0.32
22.9 0.34 1 10.095 5.007 0.68
22.9 0.50 1.5 10.095 5.007 1
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n

V´ 9.16
n
RT
R

n 10.939
V´
V
n

V´ 10.074

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40 0.66 2 10.095 5.007 1.32
40 0.83 2.5 10.095 5.007 1.66
40 1.00 3 10.095 5.007 2.00
4.4.- Aplicar diferentes valores de corriente y verificar que se cumple el principio matemático
del divisor de corriente.
4.5.-Leer e interpretar correctamente los resultados registrados en los instrumentos, de ser
necesario variar el selector de escalas para obtener valores con el menor margen de error.
Se observó en el experimento que si cumple el divisor de tensión y de corriente utilizando
los instrumentos analógicos.
Por ejemplo:
A una escala de: 1A  0.212mv
2A  0.425mV
3A  0.640Mv
Varía R
5.-CUESTIONARIO:
5.1.-Con los valores de tensión medidos en los diferentes componentes del divisor de
tensión, verificar la operación del sistema aplicando un instrumento de medición en
cada tramo e indicar las ventajas y desventajas de su aplicación.
VF (voltios) VEXPERIMENTAL(V) VTEÓRICO(V) IA (m A) ERROR (%)
10.45 0.923 0.95 8 2.84
19.9 1.77 1.8 170 1.67
30 2.80 2.78 270 0.72
40.1 3.69 3.65 370 1.10
50 4.66 4.55 450 2.42
60 5.59 5.45 540 2.57
70.1 6.37 6.48 630 1.70
80.1 7.28 7.34 720 0.82
90 8.18 8.21 810 0.37
100.2 9.09 9.1 910 0.12
110.2 9.92 10.0 990 0.8
Con los datos obtenidos se logró verificar que cumple el divisor de tensión.
5.2.- ¿Cómo podría ampliar el rango de medición de un amperímetro? Tomar como
referencia un amperímetro de 1A en su escala máxima y ampliar su capacidad de
medición a 10A.

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Hoy en día es muy común utilizar los
multímetros / multitéster digitales con
sus muchas funciones.
Pero muchos de nosotros conservamos
nuestros multímetros analógicos y los
seguimos utilizando.
Los multímetros / multitester analógicos están constituidos básicamente por una bobina
móvil, que tiene una aguja que cuando está a su máxima desviación consume típicamente
50uA y tiene un voltaje de 100 mV entre sus terminales.
Conociendo estos dos valores, se obtiene su resistencia interna del multitester: Rm.
Rm = V/I = 10-1
/ 50x10-6
= 2K
El circuito equivalente se muestra en la figura anterior:
Para ampliar el margen de medición de la corriente se logra conectando una resistencia en
paralelo con el multitester. Ver la siguiente figura.
Rs también llamada resistencia "SHUNT" se encuentra conectada en paralelo con Rm y las
corrientes que recorrerán estas resistencias serán inversamente proporcionales a sus valores.
Entonces:
Is/Im = Rm/Rs y It = Is+Im
A menor valor de Rs, mayor será la fracción Is de la corriente total It y menor la corriente Im
que pasa por el multitester. Esto permite medir valores de corriente más grandes de It sin
llevar la aguja del multímetro / multitester al máximo.
5.3.-Si aplicamos el circuito divisor de tensión con elementos capacitivos, analice las
ventajas y desventajas de su aplicación.
Por ejemplo tenemos un sensor capacitivo.
VENTAJAS:
 Mayor estabilidad en el voltaje.
 Puede disminuir el ruido en el voltaje.
DESVENTAJAS:

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 El aislamiento entre las placas debe ser elevado y constante, es decir; La humedad
da lugar a la existencia de resistencias parásitas en paralelo con C y a variaciones
parásitas de la impedancia del condensador.
 Apantallamiento de los cables, es decir: Al apantallar los cables de conexión, para
evitar interferencias capacitivas, se introduce una capacidad en paralelo con el
condensador. Esto disminuye la sensibilidad porque la magnitud a medir solo hace
cambiar la capacidad del sensor, que es una parte de la capacidad total.
 La posición relativa entre los conductores del cable y el dieléctrico, es decir;
Constituye una fuente de error adicional que puede ser muy grave si las variaciones
de geometría son importantes.
6.-OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:
 Se llegó a la conclusión de que se demostró la utilidad práctica de los circuitos
multiplicadores de escala en instrumentos de medición de tensión y de corriente.
 Variando la escala de un determinado instrumento se puede obtener datos más
precisos y con un margen de error mínimo.
 En el divisor de tensión por ejemplo a una lectura de 19.9v se obtuvo un Vexperimental
de 1.77v.
 En el divisor de corriente por ejemplo a una lectura de 22.9v se obtuvo un Ipinsa de
0.32A.
 En el laboratorio no se cuenta con los instrumentos más adecuados para poder
utilizarlos y así obtener datos más precisos.
 Todos los datos obtenidos son cercanos a los valores reales.
7.-BIBLIOGRAFIA:
 www.wikipedia.com
 www.monogragias.com
 www.El rincón de vago.com