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Trabajo Práctico: Medición indirecta de resistencias eléctricas

Objetivo: Determinar el valor de una resistencia por el método de amperímetro-voltímetro

Introducción teórica: Existen varios métodos para determinar el valor de resistencias desconocidas. En este trabajo se utilizara el correspondiente al método amperímetro-voltímetro

Si por una resistencia circula una intensidad decorriente, generando una diferencia de potencial en sus bornes, por aplicación de la ley de Ohm, podemos establecer que

R=VR/IR

Donde: R es el valor de la resistencia
VR es la diferencia de potencial entre sus bornes
IR es la intensidad de corriente que circula por la resistencia

Para efectuar esta determinación, se pueden utilizar dos circuitos

I) Conexión Corta:

Donde: RX es laresistencia incógnita
R es el valor determinado experimentalmente
V es la diferencia de potencial indicada por el voltímetro
I es la intensidad de corriente indicada por el amperímetro
RV es la resistencia interna del voltímetro

De acuerdo a lo desarrollado en la teoría deducimos:

R= (RX*RV) / (RX+RV) → RX= (R*RV) / (RV-R) (Corrección metodológica)

Si de la ecuación despejamosel valor de la resistencia incógnita, obtenemos el valor de la resistencia con la corrección del método utilizado.
Se puede observar que la resistencia R que calculamos como resultado de las

mediciones es el paralelo entre la resistencia incógnita y la resistencia del voltímetro. Concluimos que R será una buena medida de RX cuando esta sea muy pequeña respecto a R.

Si RX << RV → R=RXII) Conexión Larga

Utilizando la notación anterior y llamando RA a la resistencia interna del amperímetro, de acuerdo a lo desarrollado en teoría:

R = RA + RX →RX=R-RA (Corrección metodológica)

Si de la ecuación despejamos el valor de la resistencia incógnita, obtenemos el valor de la resistencia con la corrección del método.

En este caso se aprecia que R será una buena medida de RXcuando eta sea mucho más grande que RA, es decir:

Si RX>>RA → R=RX

Materiales:

Resistencia incógnita
Plaquetas
Cables conductores
Fuente de corriente continua de 6 V
Potenciómetro de 300 Ω
Amperímetro digital (Resistencia conocida)
Voltímetro (Resistencia conocida)

Procedimiento (valido para ambos circuitos)

* Armar el circuito con el interruptor abierto y con elpotenciómetro en uno de sus topes (máximo o mínimo valor de resistencia)
* Cerrar el interruptor para poner a funcionar el circuito, con previa supervisión del docente
* Registrar los valores registrados en los instrumentos
* Utilizando la ley de Ohm, calcular el valor de R, con varias mediciones variando la posición del potenciómetro y sacar un promedio general para R
* Calcularel valor de Rx
* Repetir estos pasos para la otra conexión

De acuerdo a los conceptos teóricos, referidos en la introducción, decide cual de las dos conexiones es la más conveniente para determinar RX y expresarlo como resultado final de la determinación experimental realizada.

Cuestionario:

1 - ¿El valor de la resistencia interna del amperímetro, debe ser grande o pequeño?¿Por qué?
2– ¿El valor de la resistencia interna del voltímetro, debe ser grande o pequeño?¿Por qué?
3 - ¿Qué valores deberían de tener las resistencias internas del voltímetro y del amperímetro si fueran instrumentos ideales?
4 – Mencionar otros métodos para determinar el valor de una resistencia desconocida

Observaciones:

En Conexión Corta:

Habiendo armado el circuito en conexión corta,cerramos el interruptor, y con el potenciómetro en su máxima resistencia (300 Ω), variando la resistencia de este hasta la mínima, registramos las mediciones del voltímetro y del amperímetro. Aplicando la ley de Ohm obtuvimos la resistencia y organizamos los datos en la siguiente tabla:

Tomando el valor medido R como el promedio de todas las resistencias obtenidas, tenemos que R=1.71x103 Ω. Sin...