instruccmentos de medicion electrica

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA
1. OBJETIVOS

Conocer el principio de funcionamiento del galvanómetro como instrumento de medición electica
Usar el galvanómetro como instrumento para medir corrientes y caídas de tensión
2. MODELO TEÓRICO
Un galvanómetro es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Se trata de un transductor análogo electromagnético queproduce una deformación de rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su bobina.
Es capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado, y puede ser adaptado, mediante su calibración, para medir su magnitud. Su principio de operación (bobina móvil e imán fijo) se conoce como mecanismo de D'Arsonval, en honor al científicoque lo desarrolló. Este consiste en una bobina normalmente rectangular, por la cual circula la corriente que se quiere medir, esta bobina está suspendida dentro del campo magnético asociado a un imán permanente, según su eje vertical, de forma tal que el ángulo de giro de dicha bobina es proporcional a la corriente que la atraviesa véase figura 1.1. La inmensa mayoría de los instrumentos indicadoresde aguja empleados en instrumentos analógicos, se basan en el principio de operación explicado, utilizándose una bobina suspendida dentro del campo asociado a un imán permanente. Los métodos de suspensión empleados varían, lo cual determina la sensibilidad del instrumento, así cuando la suspensión se logra mediante una cinta metálica tensa, puede obtenerse deflexión a plena escala con solo 2 μA,pero el instrumento resulta extremadamente frágil, mientras que el sistema de "joyas y pivotes", semejante al empleado en relojería, permite obtener un instrumento más robusto pero menos sensible que el anterior, en los cuales, típicamente se obtiene deflexión a plena escala, con 50 μA.

Figura 1. 1 : galvanómetro análogo

2.1 MEDIDAS DE RG Y K DEL GALVANÓMETRO
Para las medidas de RG y k seutiliza el circuito de la figura 1.3 la resistencia RG nos representa la Resistencia natural que tiene el galvanómetro (todo instrumento de medición eléctrica tiene una Resistencia interna), y Ri una resistencia variable (en este caso se recomienda utilizar un Reóstato); R0 es una resistencia de valor fijo, pero se puede conectar y desconectar al circuito a través de una interruptor ( si no secuenta con una interruptor se recomienda hacer las conexión de esta resistencia al circuito a través de caimanes, los cuales permiten desconectar R0 a conveniencia). E es una fuente de poder variable, V, el cual puede ser medido en los bordes de la fuente con un tester.


Figura 1.2

Figura 1.3
Para un valor de Ri=R1 dado, con la resistencia R0 desconectada, cuando circule la corrientenecesaria para para la deviación máxima de la escala Imax, el voltaje entre los bordes de salida de la fuente de poder será Vmax y de acuerdo con la ley de Ohm será:

Vmax = Imax *Rg + Imax *Ri (1.1)
Donde Imax = KN
Nota: La escala máxima no necesariamente es la máxima escala del galvanómetro se puede tomar otro valor de referencia pero en todo el laboratorio se debe tomar la mismaescala máxima que se utilizó.
Cuando se conecta R0, la corriente que pasa a través de Rg disminuye Primera ley de Kirchhoff véase figura 1.4, lo cual para este nuevo circuito de obtiene:

Figura 1. 4



A. Vmax = Ig*Rg + I’*Ri
B. I’= I0 + Ig
C. I0*R0 + Ig*Rg = 0 (1.2)


Donde ahora Ig Imax y, por lo tanto la aguja del galvanómetro no tendrá la máxima deflexión. Podremos hacer queIg =Imax si cambiamos el valor de Ri a un nuevo valor que llamaremos R2. Con estas condiciones si despejamos I0 en (1.2C) e insertando esta y (1.2B) en (1.2ª) se obtiene que:
(1.3)
Igualando (1.3) con (1.1) obtenemos que:
(1.4)
2.2 Usos del galvanómetro como un voltímetro
Considérese un galvanómetro con una escala de N divisiones, la corriente que se desvía la aguja a escala plena posee...