Variables electricas

Medida de las variables eléctricas
En esta práctica se hallará, en primer lugar, el error relativo medio de los datos obtenidos en la medida de las resistencias y los potenciales continuos, tomando como verdaderos los valores obtenidos por el polímetro. En segundo lugar, para los potenciales variable se explicará el método de medida sobre la pantalla del osciloscopio y las posibles fuentes deerror.
1. Variables pasivas: resistencia eléctrica
Se leen las resistencias mediante el código de colores y se miden con el polímetro (posición: óhmetro), obteniéndose tres pares de resultados.
Resistencia | R1 | R2 | R3 |
Valor según polímetro Ri (P) | 507 k | 1943 k | 346 k |
Valor según código colores Ri (C) | 470 k | 1800 k | 330 k |
Según el código de colores, la cuarta banda coloreadaindica la exactitud del valor obtenido mediante dicho código:
* Banda plateada (menor precisión): error < 10 %
* Banda dorada (mayor precisión): error < 5 %
Las resistencias utilizadas anteriormente presentaban la banda plateada, por tanto el error que calculemos a partir de los datos experimentales no debe superar el 10 %. Los errores se expresan en valores absolutos.
* Errorabsoluto: Ai =|Ri (P) - Ri (C)|
A1=|507 - 470|= 37 k A2=|1943 - 1800|= 143 k A3=|346 - 330|= 16 k
* Error relativo: Er = Ai / Ri (P)
E1= 37 / 507 = 0.073 E2= 143 / 1943 = 0.0736 E3= 16 / 346 = 0.0462
* Error relativo medio: = Er / nº resistencias
= (0.073 + 0.0736 + 0.0462) / 3 = 0.0643 (error = 6.4 %)
5 % < 6.4 % < 10 % El error obtenido corresponde al indicado por la bandaplateada.
2. a. Variables activas: diferencia de potencial continuo (invariable frente al tiempo)
En las salidas de diferencia de potencial identificadas en la regleta de pruebas se miden 5 valores diferentes utilizando el polímetro (como voltímetro, escala 20 V) y el osciloscopio (escala 2 V).
Voltaje | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
Según polímetro Vi (P) | 4.98 V | 3.05 V | 9.58 V | -4.73 V |-12.46 V |
Según osciloscopio Vi (O) | 5 V | 3 V | 10 V | -5 V | -12.5 V |
* Error absoluto: Ai =|Vi (P) - Vi (O)|
A1=|4.98 - 5|= 0.02 V A2=|3.05 - 3|= 0.05 V A3=|9.58 - 10|= 0.42 V
A4=|-4.73 + 5|= 0.27 V A5=|-12.46 + 12.5|= 0.04 V
* Error relativo: Er = Ai / Vi (P)
E1 = 4· 10- 3 E2 = 1.64· 10- 3 E3 = 4.38· 10- 2 E4 = 5.71· 10- 2 E5 = 3.21· 10- 3
* Error relativo medio: = Er / nºvoltajes
= 0.10977 /5 = 0.022 V (error = 2.2 %)
2. b. Variables activas: diferencia de potencial variable (variable frente al tiempo)
Para medir la diferencia de potencial variable se utiliza el osciloscopio, aparato de medida que representa una magnitud, en este caso el voltaje, frente al tiempo (variable independiente).
El método de medida sobre la pantalla es sencillo: se elige la escalade medida más cómoda para los rangos de diferencia de potencial y periodo utilizados, se ajustan los máximos y mínimos a valores definidos de los ejes de coordenadas y, multiplicando la escala ya conocida por el numero de unidades obtenidas, se calculan los datos correspondientes a tensión pico a pico, periodo y frecuencia.
Las posibles fuentes de error serían:
* El alumno, debido a laelección arbitraria de la escala, la interpretación de los datos obtenidos y a la poca precisión al ajustar la onda a los ejes.
* El osciloscopio, debido al propio error del aparato y a las fluctuaciones de la corriente eléctrica.
Interpretación:
Comparando los métodos de medida, se observa que el más preciso de todos es el polímetro porque el alumno no ha de interpretar ningún dato y porque ofrecevalores con exactitud centesimal. Respecto al balance de las fuentes de error, tanto el código de colores como el osciloscopio inducen más error que el polímetro.
UNIDADES.
En 1960 la Conférence Genérale des Poids et Mesures adoptó el Sistema Internacional de Unidades. Posteriores reuniones han modificado el sistema y han dispuesto siete unidades básicas: masa en kilogramos, longitud en...