INSTRUMENTOS DE MEDICION Y EL RESISTOR T. Yordi Cols, D. González, M. León, M. Suarez, J. Suarez
Laboratorio de Física II. Facultad de Ineniería. !n i"ersidad #a$ael !rdaneta. Maracaibo, %enezuela.
Extracto &n sist siste' e'as as de resist resistor ores es $i(os $i(os en serie serie o )aralelos es 'u* necesario conocer su ca)acid ca)acidad ad de resist resistenci encia, a, "olta( "olta(ee * corri corriente ente )ara )oder darle un uso ó)ti'o en la $unción +ue "a*an a dese')ear, ese es el 'oti"o de esta esta )ráct )ráctic ica, a, conoce conocerr co'o co'o util utiliz izar ar esto estoss 'ateriales * a)licarlos a estos siste'as.
1. INTR INTROD ODUC UCCI CION ON
&sta &sta )rácti )ráctica ca tiene tiene co'o co'o ob(eti ob(eti"o "o estudi estudiar ar los 'ateri 'ateriale aless de labora laborator torio io 'as utilizados utilizados * a)licarlos a)licarlos a las 'ediciones 'ediciones de las característic características as de un resistor $i(o o un circuito de resistores $i(os en serie o en )aralelo )ara deter'inar *a sea su resistencia, "olta(e o corriente el-ctrica +ue )asa )or ellos. ara los resistores se utilizara un siste'a de códios $or'ados )or bandas de colores )ara deter'inar el rano de su resistencia 'anual'ente * )ara su 'edición
C.I/ 01234031 t5o'as*ordic65ot'ail.co' C.I/ 03.317.128 danicaonzalez036'ail.co' C.I/ 01.239.307 M"sr0165ot'ail.co' C.I/ 07.39:.;0; Ma(oleon:16'ail.co' C.I/ 02.8;;.424 JDdsr:265ot'ail.co'
2. MARCO TEORICO
#esistores/ Son ele'entos $abricados )ara establecer sobre ellos $luido de electrones ásica'ente los 'ateriales utilizados en ellos son carbón ala'bre enrollado o cerá'ica. Los resistores )resentan resistencia el-ctrica al $lu(o de electrones sobre el 'edio
Códio de Colores ara caracterizar un resistor 5acen $alta tres "alores/ resistencia el-ctrica, disi)ación 'á?i'a * )recisión o tolerancia. &stos "alores se indican nor'al'ente en el enca)sulado de)endiendo del ti)o de -ste@ )ara el ti)o de enca)sulado a?ial, el +ue se obser"a en las $otora$ías, dic5os "alores "an rotulados con un códio de $ran(as de colores.
&stos "alores se indican con un con(unto de ra*as de colores sobre el cuer)o del ele'ento. Son tres, cuatro o cinco ra*as@ de(ando la ra*a de tolerancia
&l "alor de la resistencia el-ctrica se obtiene le*endo las ci$ras co'o un nA'ero de una, dos o tres ci$ras@ se 'ulti)lica )or el 'ulti)licador * se obtiene el resultado en B5'ios <=. &l coe$iciente de te')eratura Anica'ente se a)lica en resistencias de alta )recisión o tolerancia 'enor del 3.
Valor de Valor de
Color de
la
banda
la 1°c!ra la 2°c!ra M%lt&lca
Toleran
"#n!cat "#n!cat dor
ca
$a
$a
4
4
3
3
3
34
0
0
344
;
;
3 444
2
2
34 444
%erde
7
7
344 444
zul
1
1
3 444 444
8
8
34 444 444
9
9
:
:
Eero Marró n #o(o Earan( a 'ari llo
Morad o
Gris
>lanc o Dorad
344 444 44 4 3 444 444 444 4,3
H7
o latea do Einu no
4,43
H34
H04
•
La )ri'era línea re)resenta el díito de las decenas.
•
La seunda línea re)resenta el díito de las unidades.
Lueo/ •
La tercera línea re)resenta la )otencia de 34 )or la cual se 'ulti)lica el nA'ero.
&l resultado nu'-rico se e?)resa en B5's.
Las ca(as decádica de resistores )oseen interna'ente resistores de di$erentes "alores de resistencia +ue )or 'edio de selectores se interconectan en serie "ariando el "alor de resistencia e$ecti"a entre ter'inales o bornes de la ca(a
#eóstato/ son resistencias "ariables +ue están constituidas )or un conductor arrollado sobre un nAcleo de cerá'ica u otro 'aterial aislante
Multí'etro/ es un instru'ento de 'edida 'Alti)le +ue 'ide di$erencias de )otencial en "oltios, resistencias en o5' * corriente en 'ilia')erios.
!n circuito en serie, es a+uel en donde los ter'inales de cada dis)ositi"o +ue $or'a el circuito están conectados secuencial'ente. &s decir, el ter'inal de salida
de un dis)ositi"o, se conecta con el ter'inal de entrada del dis)ositi"o siuiente, * así sucesi"a'ente.
!n circuito en )aralelo, es a+uel en donde todos los ter'inales de entrada de los dis)ositi"os están conectados entre sí. Del 'is'o 'odo, todos los ter'inales de salida están ta'bi-n conectados. Le' de o()
&sta le* 'uestra la relación +ue e?iste entre la corriente, la tensión * la resistencia +ue concurren en un circuito el-ctrico, La intensidad de la corriente en un circuito es directa'ente )ro)orcional a la tensión a)licada e in"ersa'ente )ro)orcional a la resistencia
*. MATERIALES
Fuente de )oder.9 #esistores $i(os. Ca(a decádica. #eóstato. Multí'etro.
+. ,ROCEDIMIENTO
ara este )rocedi'iento solo utilizare'os la $uente de )oder, los resistores $i(os * el 'ultí'etro. La $uente de )oder enera corriente el-ctrica, )ara deter'inar la corriente del siste'a $ue necesaria conectar el siste'a en serie * )aralelo de resistores $i(os a la $uente de )oder * al 'ultí'etro, )ara ello se utilizaron cables con e?tre'os 'etálicos +ue )er'itían conectar estos dos 'ateriales con el siste'a de resistores. ara conectar el siste'a en serie los )olos neati"os de los resistores se conectaban a los )olos )ositi"os, la $uente de )oder * el 'ultí'etro se conectaban a este siste'a de acuerdo al resistor +ue deseára'os 'edir o a los
e?tre'os de cada siste'a )ara la corriente o el "olta(e eneral. &n el siste'a en )aralelo los resistores se conectan de $or'a +ue los )olos )ositi"os conecten con los )olos )ositi"os * los neati"os con los )olos neati"os@ )osterior'ente la $uente de )oder * el 'ultí'etro se aaden al siste'a de resistores $i(os * se a(usta )ara el ti)o de 'edición +ue desee'os realizar, *a sea, resistencia, "olta(e o corriente el-ctrica. 3= #ealice la lectura del "alor no'inal * el "alor real de las resistencias $i(as su'inistradas
utilizando
el
códio
de
colores
*
el
ó5'etro
res)ecti"a'ente. #eistra las lecturas en la tabla nu'ero 3
ara la 'edida de "olta(es * corriente en circuitos
0= Se realizan las cone?iones indicadas en la $iura Eo. 9 utilizando tres resistores. Fi(e una $uente de )oder a un "alor de tensión seAn le indi+ue el instructor <04 "oltios= aseurándose de +ue se encuentre a(ustada a un su'inistro 'á?i'o de corriente. #ealice las lecturas es)eci$icadas en la tabla Eo. 0 ;= #ealice las cone?iones indicadas en la $iura Eo. : utilizando tres resistores. Fi(e la $uente de )oder a un "alor de tensión seAn le indi+ue el instructor aseurándose de +ue se encuentre a(ustada a un su'inistro 'á?i'o de corriente. #ealice las lecturas es)eci$icadas en la tabla Eo. ;
-. RESULTADOS
Se deter'ino 'anual'ente la resistencia de cuatro resistores * )osterior'ente su "alor real de resistencia con el 'ultí'etro. Los "alores obtenidos $ueron los siuientes/ #3/ Gris, ro(o, 'arrón, )lata. #0/ %erde, azul, a'arillo, )lata. #;/ Earan(a, naran(a, "erde, )lata.
#2/ Earan(a, naran(a, naran(a, )lata. Tabla Eo. 3 #esistencia #3 #0 #; #2
%alor Eo'inal 8;9 904 :40 742?34K 714?34K 131?34K 0:.8?34K ;;?34K ;1.;?34K 0:84?34K ;;44?34K ;1;4?34K
%alor #eal :04 133.:?34K ;8.1?34K 2,437?34
Tolerancia 34 34 34 34
&n el )ri'er e?)eri'ento con siste'as, lueo de utilizar el 'ultí'etro * la $uente de )oder )ara deter'inar resistencia, "olta(e * corriente el-ctrica de un siste'a en serie se obtu"o la tabla Eo.0 con los siuientes resultados/
Tabla No.2 Ele)ento # 3 12:04 # 0 203:4 # ; 3::8 Fuente 04%
Voltae )eddo %3 33,:4% %0 8,83% %; 4,8:% %t 04,2%
Corrente )edda I3 4,3:4' I0 4,3:4' I; 4,3:4' Is 4,3:4'
&n el seundo e?)eri'ento se analizo la resistencia, "olta(e * corriente el-ctrica de un siste'a en )aralelo * se obtu"o la tabla Eo.; con los siuientes resultados/
Ele)ento # 3 12:04 # 0 203:4 # ; 3::8 Fuente 04%
Tabla No.* Voltae )eddo %3 3:,::% %0 3:,::% %; 3:,::% %t 3:,::%
/. ANALISIS DE LOS RESULTADOS
Corrente )edda I3 4,;32' I0 4,280' I; :,78' Is 34,;94'
&n la )ri'era * seunda tabla )ode'os obser"ar +ue la resistencia de los resistores no "aria )uesto +ue son los 'is'os, el "olta(e es el 'is'o utilizado en a'bos siste'as de 04%. &n la )ri'era tabla los "olta(es 'edidos )ara cada resistor eran distintos 'ientras +ue )ara un siste'a )aralelo todo el siste'a estaba interrelacionado * los "olta(es eran id-nticos. ara la corriente el siste'a en serie 'ane(aba la 'is'a corriente en cada resistor 'ientras +ue en un siste'a en )aralelo cada resistor )oseía su cantidad de corriente el-ctrica +ue )asaba a tra"-s de el, los resultados de'ostraron +ue entre 'enos resistencia tu"iese el resistor 'as corriente )asaba )or el.
ara la tabla E 3 los resultados de 'edir el "alor real de los resistores $i(os )or 'edio del 'ultí'etro di$ieren a los "alores asinados )or el $abricante, )reestablecidos en las barras de colores * 'edidos )or el códio de los 'is'os <"alor no'inal=, )or lo cual se )udo in$erir +ue los "alores no'inales están su(etos )or el )orcenta(e de error +ue se establece en la ulti'a barra de color, * co')robándose +ue es necesario realizar la 'edición real de los resistores $i(os )or 'edio del e+ui)o <'ultí'etro= )ara el correcto $unciona'iento del circuito +ue se "a*a a ar'ar
ara la seunda tabla se 'uestran los resultados de la 'edición de "olta(e * corriente el-ctrica de tres resistores $i(os conectados uno al otro en serie, donde cabe notar dos cosas/ )ri'ero +ue al 'edir la corriente el-ctrica en cada uno de los resistores $i(os su "alor es di$erente )ara cada uno * seundo +ue el "olta(e )ara cada uno de los resistores es el 'is'o de todo el circuito <3:,: % a)ro?. 04 %= * el cual $ue su'inistrado )or la $uente de )oder. La )ri'era obser"ación se )uede e?)licar de la siuiente $or'a, el "olta(e "aria de un resistor a otro )or+ue cada uno es de un "alor di$erente, es decir, a 'a*or sea el "alor de la resistencia 'a*or la caída del "olta(e a tra"-s de ella )or+ue el dis)ositi"o 5ace +ue se dis'inu*a la $uerza o )resión +ue se e(erce sobre los electrones conducidos )or el circuito,
'ientras +ue la corriente )or Le*
l contrario del siste'a en serie, las lecturas obtenidas en el circuito en )aralelo 'ostraron +ue el "olta(e en cada una de las resistencias era el 'is'o +ue el su'inistrado )or la $uente de )oder * )or lo tanto el 'is'o )ara todo el circuito, )ero )or el contrario se obser"o +ue la intensidad de la corriente era di$erente )ara cada uno de los resistores@ la corriente se di"idió en )ro)orción in"ersa a las resistencias, es decir, la resistencia de 'enor "alor era la +ue recibía la 'a*or distribución de la corriente * así )ro)orcional'ente. odría decirse +ue a 'enor resistencia 'a*or intensidad de corriente * )or lo tanto 'a*or $lu(o de cara
0. CONCLUSIONES
&s i')ortante el buen 'ane(o * conoci'iento de estos 'ateriales )ara reconocerlos * utilizarlos de acuerdo a la situación +ue en$rente'os de 'anera correcta * e$iciente. &sta )ráctica sir"e )ara de'ostrar la utilización de cada uno de estos 'ateriales * el cálculo de las características de un resistor * un siste'a en serie o )aralelo. &n un circuito en serie/ La corriente +ue $lu*e )or el circuito es la 'is'a en el circuito co')leto * en cada dis)ositi"o. &l "olta(e en cada dis)ositi"o será distinto si la resistencia de estos es distinta. La su'a de los "olta(es de cada dis)ositi"o, es iual al "olta(e de la $uente de ali'entación.
La su'a de las resistencias del circuito, es iual a la resistencia total del circuito.
Circuito en )aralelo/ &l "olta(e es el 'is'o en cada uno de los dis)ositi"os * corres)onde al "olta(e de la $uente de ali'entación. La corriente en cada dis)ositi"o será distinta si la resistencia de estos es distinta. or lo tanto, resistencia * corriente son in"ersa'ente )ro)orcionales. La su'a de las corrientes de cada dis)ositi"o, será iual a la corriente total del circuito. La resistencia total, es 'enor +ue el "alor de la resistencia 'ás )e+uea del circuito.
