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 Física Aplicada: Técnicas Experimentales Básicas

PRACTICA Nº 17
MANEJO DEL POLíMETRO. LEY DE OHM.
OBJETO
Aprender el manejo de un polímetro y realizar con él las siguientes tareas:
Comprobar que una resistencia sigue la ley de Ohm.
Comprobar experimentalmente las reglas básicas que se utilizan en la asociación de resistencias.
MATERIAL
Fuente de c.c, placa de montaje, polímetro yresistencias de distinto valor.
FUNDAMENTO

Según la ley de Ohm (práctica 17), la caída de tensión, V, a través de una resistencia, R, por la que circula una intensidad de corriente, I, viene dada por

Esta expresión permite determinar el valor de una resistencia a través de sendas medidas de V e I, o conocer I a través de la medida de V, si conocemos R.
En muchos casos, las resistencias que aparecenen un circuito se encuentran formando agrupaciones. A veces será posible considerar dicha agrupación como resultado de dos asociaciones básicas de resistencias: la asociación serie y la asociación paralelo. La figura 1 esquematiza tanto la conexión como la resistencia equivalente para cada caso.

Figura 1.

Así, una aplicación sucesiva de agrupaciones serie y paralelo puede permitir lasustitución de un grupo de resistencias por una sola resistencia equivalente, reduciéndose entonces la topología de los circuitos. En la figura 2 se muestra un ejemplo de agrupación de resistencias que, tras sucesivas simplificaciones, se reduce a una sola resistencia equivalente.

Figura 2
DISPOSITIVOS DE MEDIDA
A) Polímetro.
El polímetro es el instrumento de medida fundamental en cualquier experienciade teoría de circuitos. En la figura 3 se muestra un esquema de polímetro digital. Las lecturas aparecen en una pantalla de cristal líquido [1]; se conecta y desconecta mediante un conmutador de encendido y apagado [2] y otro conmutador [3] permite seleccionar si las lecturas serán de corriente continua (AC) o alterna (DC). Mediante un conmutador de intervalos [4] se selecciona tanto el tipo demedida (resistencia, tensión, corriente, etc.) como el máximo valor de la señal que el polímetro es capaz de medir en esa posición (fondo de escala). Con el fin de evitar posibles averías, nunca deberá usarse una escala cuyo fondo esté por debajo de la señal a medir. Finalmente, cuatro terminales de entrada y dos zócalos permitan conectar el polímetro con los circuitos o elementos a medir.Figura 3. Esquema de un polímetro digital.

Medidas de tensión: Uno de los cables o punta de prueba se conecta al terminal [9] etiquetado COM (suele utilizarse el cable negro). Este terminal es el que sirve de referencia a la medida. La punta de prueba roja se conecta al terminal [10] V--Hz. Seleccione la posición adecuada del conmutador [3] DC/AC. Hacer un cálculo aproximado de latensión esperada y colocar el conmutador de funciones [4] en una escala de tensiones superior a este dato. Si se desconoce este dato poner la escala mayor. Se conectan entonces las dos puntas de prueba en paralelo con los puntos entre los que se quiere determinar la tensión, procediendo a la lectura en la pantalla.
Medidas de intensidades: Desconectar la fuente de tensión. Colóquese el cable negro en elterminal [9] COM. Cuando se midan intensidades comprendidas entre 0 y 200 mA conéctese el cable rojo al terminal [7] mA y, al terminal [8] 20A, para intensidades superiores. Seleccione la posición adecuada del conmutador [3] DC/AC. Haga una estimación previa de la intensidad esperada y coloque el conmutador de funciones [4] en la zona adecuada. Conecte los dos cables del polímetro en serie con larama eléctrica por la que se quiere medir la corriente y conecte la fuente de tensión procediendo entonces a la lectura.

NOTA : El corazón del polímetro es una pequeña bobina de hilo muy delgado que se mueve en el seno de un campo magnético cuando una corriente eléctrica pasa por ella. Al medir intensidades de corriente, la bobina no puede protegerse frente a sobrecargas y si la corriente a...