Este documento presenta información sobre mediciones eléctricas y mecánicas. Explica conceptos clave como medición, objetivos de aprendizaje, historia de la metrología y estandarización de unidades. También describe instrumentos de medición eléctrica como el amperímetro, voltímetro y ohmmetro, así como medición de potencia, longitud y sistemas métricos.

1. MAESTRIA EN EDUCACION UNIDAD DIDACTICA MEDICIONES ELECTRICAS Y MECANICAS POR: WILFRAN GAMERO FIGUEROA MEDARDO PACHECO SAES MAESTRIA EN EDUCACION UNIDAD DIDACTICA MEDICIONES ELECTRICAS Y MECANICAS Por: WILFRAN GAMERO FIGUEROA MEDARDO PACHECO SAES MODULO DE ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS EN AMBIENTES VIRTUALES DE APRENDIZAJE

2. Medición: Se define como la acción de comparar magnitudes , una desconocida comparada con otra utilizada como patrón y/ o referencia . La precisión de la medida depende entre otras cosas del instrumento de medición utilizado. "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

3. Objetivo General: Dar a conocer al estudiante las normas y los diferentes aparatos de medida que se necesitan para poder realizar los ensayos, las mediciones y las comprobaciones de una magnitud dada. Objetivos Específicos: Identificar cuales son los diferentes conceptos relacionados con las magnitudes y como aplicarlos en la práctica de las mediciones. Señalar los aparatos de medida que se deben utilizar para medir las diferentes magnitudes. Referir como utilizar los instrumentos básicos de medida eléctrica y mecánica. "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

4. Desde la aparición del ser humano sobre la tierra surgió la necesidad de contar y medir, no es posible saber cuando surgen estas unidades para contar y medir, pero la necesidad de hacerlo aporta ingredientes básicos que requiere la metrología como mínimo, para desarrollar su actividad fundamental como ciencia que estudia los sistemas de unidades, los métodos, las normas y los instrumentos para medir. A finales del siglo XlX, una de las tareas mas importante fue la definir en todos los ámbitos unos patrones de medida, ya que la existencia de un número elevado de unidades para una misma magnitud dificultaba el desarrollo industrial . La estandarización de las unidades de medida facilita y unifica la tarea medición "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

5. Se ha dicho que todos los descubrimientos han tenido lugar gracias a las mediciones precisas del tiempo, masa o longitud; de estas tres, la medición exacta de la longitud es la que ofrece mas dificultades y han adquirido mayor importancia, hasta el momento presente en que sigue constituyendo uno de los mayores problemas con que deben enfrentarse el mundo de la mecánica. "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

6. La medición de una magnitud eléctrica necesita también de un patrón de medida, pero dichas magnitudes están basadas en fenómenos físicos que, la mayoría de veces, son difíciles de comprender. 1. Medida eléctrica "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

7. 1.1. Clasificación de los aparatos de medida eléctrica "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

8. "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

9. "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

10. "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

11. 1.2. Conceptos en la medida eléctrica Existe una serie de conceptos relativos a la medición de magnitudes eléctricas que es necesarios precisar, ya que se refieren a contenidos muy similares que a menudo se pueden confundir. Estos conceptos son: Alcance, sensibilidad, constante de escala, valores verdadero medido, errores de medición, incertidumbre, precisión, exactitud, clase de precisión y resolución "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

12. Concepto de medida eléctrica "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino "

13. 2. Medición de las magnitudes eléctricas fundamentales . "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino Un aparato de medida ideal sería aquél que una vez conectado al circuito no variara las condiciones iníciales del circuito. Pero esto raramente ocurre, ya que todos los aparatos reales modifican, aun que sea levemente, estas condiciones. Por ejemplo, no existe ningún aparato que no consuma energía, lo importante es que dicho consumo sea despreciable y no modifique la medida.

14. 2.1. Medida de la intensidad eléctrica. El aparato para medir la intensidad eléctrica se denomina Amperímetro, este se conecta en serie con el circuito cuya intensidad se desea medir. Un amperímetro ideal debería tener una resistencia interna de 0 ohmios, pero en realidad todos tienen un valor reducido, del orden de 0.01 a 0.1 ohmios "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

15. 2.2 Medida de la tensión eléctrica El aparato utilizado para la medición de la tensión eléctrica se denomina voltímetro. El voltímetro se conecta en paralelo con el circuito cuya tensión se desea medir . "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

16. 2.3. Medida de la resistencia eléctrica El aparato utilizado para la medición de la resistencia eléctrica se denomina óhmetro y se conecta en los bornes del elemento, cuya resistencia se desea medir. Hay que tener en cuenta que antes de efectuar una medida, estos aparatos deben ser ajustados a cero. Debe tenerse la precaución de no utilizarlo jamás en circuitos bajo tensión, podria provocarse la destrucción del aparato de medición "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

17. 2.3. Medida de la potencia eléctrica Para medir la potencia eléctrica en un circuito debemos determinar si este esta alimentado en corriente continua o corriente alterna. Medida de la potencia en corriente continua. La medida de la potencia en corriente continua se realiza directamente mediante un aparato vatímetro indicando en su escala el producto entre la tensión aplicada y la intensidad que circula por el mismo " La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos” Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

18. 2.3.1. medida de la potencia en corriente alterna En corriente alterna existen tres expresiones posibles de potencia eléctrica. En esta unidad didáctica solo nos referimos a la potencia activa ( P ) en circuitos monofásicos y trifásicos "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos“ Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

19. "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " DEFINICION. Ciencia que trata de los sistemas de unidades, métodos, normas y procedimientos de los instrumentos de medida

20. 1- Sistema internacional Unidad patrón de longitud es el Metro (m) 2- Sistema ingles Unidad patrón de longitud es la yarda 3.1. SISTEMAS DE MEDICIÓN " La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " "

21. Los instrumentos de medida en este sistema vienen expresados en Milímetros (mm), el cual es un submúltiplo del metro 3.1.1. Lecturas en el sistema internacional " La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos« Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino "

22. 3.1.1.1. Ejercicios de aplicación "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " " 0 1 2 17mm 10 11 12 109 mm 1 0 5 mm

23. Los instrumentos de medida en esta sistema vienen expresados en pulgadas (inch) que es un submúltiplo del pie (ft) y este a su vez submúltiplo de la yarda 3.1.2. Lecturas en el sistema ingles " La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " "

24. 3.1.2.1 Ejercicios de aplicación "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " " 0 1 5/8’’ 10 10 1/2’’ 2 1 3/4’’

25. 3.3. Instrumentos usados para medir " La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos« Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " Calibrador de Caratula Calibrador Análogo

26. Instrumentos usados para medir "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " " Calibrador Digital Regla Graduada

27. 4. Sistema de evaluación " La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " 4.1. Talleres En un circuito se realiza la medida de la tensión en los bornes de una lámpara, con un voltímetro de laboratorio que utilizaremos como patrón y con otro voltímetro de uso industrial, el cual vamos a comprobar y obtenemos los siguientes resultados: Voltímetro patrón: 230 V. Voltímetro industrial: 228 V. Calculo el error absoluto, el error relativo y el error porcentual de la medida realizada con el voltímetro industrial.

28. " La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " " Disponemos de tres lámparas de incandescencia de 25 W, 40W y 60W, de una tensión asignada V = 220V. a) Indica como se ha de montar el óhmetro para medir la resistencia de cada una de las lámparas . b). Indica los valores teóricos de cada una de las lámparas. c). Realiza la medición de la resistencia real de cada una de las lámparas en la laboratorio de práctica con un óhmetro . d). Razona porque la resistencia del valor real es aproximadamente 12 veces menor que ele valor teórico .

29. 4.2. caso práctico " La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " " Determina la tensión, intensidad, la resistencia y la potencia consumida por la lámpara de una linterna de bolsillo en el laboratorio de prácticas. a). Anota las características de la linterna. b). Dibuja el esquema eléctrico de la linterna de bolsillo. c). Dibuja como se conecta el voltímetro. d). Dibuja como se conecta el amperímetro. e). Dibuja como se conecta el óhmetro. f). Conecta el voltímetro y anota el valor de la tensión. g). Conecta el amperímetro y anota el valor de la intensidad. h). Conecta el óhmetro y anota el valor de la resistencia de la lámpara.

30. 4.3. Cuestionario. "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos« Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino " Explica las ventajas a la hora de medir con aparato digital , comparándolo con una análogo. Explica las diferencias entre alcance de indicación y alcance de medida. Enumera los error es sistemáticos. Enumera los errores accidentales. Explica que precauciones hay que tener para medir con un óhmetro.

31. Sistema internacional "La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos« Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino

32. Sistema ingles " La naturaleza hace que los hombres nos parezcamos unos a otros y nos juntemos; la educación hace que seamos diferentes y que nos alejemos« Confucio (551 AC-478 AC) Filósofo chino