PRÁCTICA 2 Incertidumbres en las medidas. Medida de resistencias
Mesa Nombre y apellidos1
Grupo Nombre y apellidos2
Fecha Nombre y apellidos3
ACTIVIDAD 1: Medida de resistencias con óhmetro
R (Ω) DR (Ω) R (Ω) Precision (%)Incertidumbre
lecturaDR (Ω)
DR (Ω) corregido
ACTIVIDAD 2: Medida de resistencias de modo indirecto
1 2 3 4 5 6 7 8
R (W) DR (W) V (V) DV (V) I (mA) DI (mA) R=V/I (W) DR (W)
560
15000
Cálculo de DV (columna 4)
DV (V) =
Cálculo de DI (columna 6)
DI (mA) =
R nominal
Incertidumbre de lectura:
Clase del voltímetro
Precisión del amperímetro
Rnominal
Incertidumbre de lectura:
Medida óhmetro
Marca del aparato
R medida con montaje CORTO
Si consideramos únicamente la resistencia de 560 Wcalcula y escribe con detalle como has calculado
cada una de las incertidumbres de las medidas realizadas:
Marca del aparato
R
V
A
I
Columna 8
1 2 3 4 5 6 7 8
R (W) DR (W) V (V) DV (V) I (mA) DI (mA) R=V/I (W) DR (W)
560
15000
¿Qué ocurre con la resistencia de 15000 W?
ACTIVIDAD 3: Gráfico y cálculo de pendiente
Para R = 560 W
0,5
1
2
3
4
5
pendiente recta Ordenada en el origen
incertidumbre pendienteIncertidumbre ordenada origen
R (ΔR)
Determina la expresión de la incertidumbre para la medida de una resistencia a partir de la ley de Ohm, teniendo en cuenta las
incertidumbres en la medida del voltaje (DV) y de la intensidad (DI)
Vgenerador (V) V (V) I (mA)
Vuelve a colocar los valores de la tabla normalizados de acuerdo con las normas
R nominal R medida con montaje corto (normalizado)
II
RV
V
RR D
D
D DR
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 1,0000 1,2000
V (
V)
I (mA)
Ley de Ohm
PRÁCTICA 3 EL OSCILOSCOPIO. MEDIDA DE CORRIENTES VARIABLES
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Fecha Nombre y apellidos3
PRIMERA PARTE: CALIBRADO
Voltaje de pico a
pico
Incertidumbre
del voltaje de
pico a pico
Amplitud PeriodoIncertidumbre
del periodoFrecuencia
Vpp (V) u(Vpp) Vm (V) = Vpp/2 T (s) u(T) f = 1/T (Hz)
Voltaje eficaz Voltaje eficaz
V (V) = Vm/√2medido con
voltímetro
SEGUNDA PARTE: MEDICIONES EN UN CIRCUITO
ACTIVIDAD 1. Selecciona en el generador la opción sinusoidal y fija en el generador de señales una frecuencia de 800 Hz. Mide con los cursores
horizontales el voltaje de pico a pico para que sea de 2 V. Con los cursores verticales mide el periodo y a partir de él la frecuencia
ACTIVIDAD 3. Monta el siguiente circuito RC conectado a una tensión alterna de 2 V de pico-pico y 800 Hz de frecuencia. Conecta el canal I del
osciloscopio en paralelo con la fuente y el canal II en paralelo con la resistencia. Las tierras del generador y del osciloscopio deben de coincidir
ACTIVIDAD 2. Conecta un voltímetro de c. alterna en paralelo con el generador y mide el valor eficaz
de la tensión V. Comprueba que:
-2
0
2
tiempo (s)
Vm
T
1
3
-1
-3
2
mVV
Vm1 = V
T = ms
f = 1/T = Hz
Vm2 = V
Imax = mA Imax = Vmax2/R
Periodo T = ms
t = ms
Desfase en grados º
ACTIVIDAD 4. Una vez montado el circuito, selecciona el canal 2 y mide los valores de la amplitud y la pulsación de la tensión en bornes de la
resistencia. Comparáralos con los valores hallados anteriormente para la tensión de entrada al circuito
Defase temporal
(diferencia entre
cursores)
ACTIVIDAD 5. Observa el desfase de las dos señales, es decir el desfase entre tensión e intensidad. Dibuja ambas señales en el siguiente
gráfico. Con ayuda de los cursores mide periodo (ver actividad 1) y desfase entre las dos señales
R
C
C I ~ C II
T
t360
d =
D =
Desfase en grados = º
200 Hz 800 Hz 2500 Hz
Desfase en grados
800 Hz 22 W 120 W 1500 W
Desfase en grados
ACTIVIDAD 6. Activa el modo XY y dibuja la curva que observas en el osciloscopio
en el siguiente gráfico. Mide el desfase por el método de las curvas de Lissajous
ACTIVIDAD 9. Con una frecuencia de 800 Hz, varía la resistencia y completa la siguiente tabla
ACTIVIDAD 8. Con una resistencia de 120 W, varía la frecuencia y completa la siguiente tabla
120 W
ACTIVIDAD 7. Modifica considerablemente el valor de la frecuencia , llegando a valores muy superiores a los 800 Hz
d D
D
darcsin
PRÁCTICA 4 CARACTERIZACIÓN DEL DIODO. APLICACIONES
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Fecha Nombre y apellidos3
R = W
Voltaje
fuente (V)VD (V) VR (V)
I = VR/R
(mA)
Voltaje
fuente (V)VD (V) VR (V) I = VR/R (mA)
0,2 -0,5
0,4 -1
0,6 -5
0,8 -10
1 -15
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Polarización directa Polarización inversa
ACTIVIDAD 1: Completa la siguiente tabla con los valores de tensión en el diodo VD, y la intensidad que circula I
VR
VD
VR
VD
560 W
560 W
Cateto I = mA
Cateto VD = V
V u = V
R D = W Cateto VD/Cateto I =
ACTIVIDAD 3: Circuito rectificador de media onda
Vmax canal1 (señal entrada) V
Vmax canal2 (señal rectificada) V
Diferencia V
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
I (m
A)
VD (V)
Curva característica del diodo de unión
PRÁCTICA 5 CIRCUITO RC. CARGA Y DESCARGA DEL CONDENSADOR
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Fecha Nombre y apellidos3
R = W
C = mF
Constante de tiempo teórica t = RC = ms
Amplitud señal A, VmaxA V
Amplitud señal B, VmaxB V
Periodo s
Frecuencia Hz
Para medir la amplitud utiliza dos cursores horizontales situados en los puntos más bajo y más alto de la curva de carga/descarga
Para medir el periodo utiliza dos cursores verticales situados en dos puntos homólogos consecutivos
ACTIVIDAD 2. Ajusta la señal cuadrada (canal A) a una amplitud de 5 V aproximadamente
ACTIVIDAD 5. Ocultamos la señal A y amplificamos la curva de carga y descarga hasta conseguir un resultado como el de la figura
ACTIVIDAD 3. Ajusta la frecuencia hasta conseguir una curva de carga y descarga casi completas
ACTIVIDAD 4. Con ayuda de los cursores del osciloscopio determina la amplitud de las dos señales y
el periodo
ACTIVIDAD 1. Realiza el montaje de la figura y completa los datos de resistencia y capacidad
CH A CH B
R
C
VmaxB 0,63Vmax
t
VC
t
0,37VmaxB
VC
t
VmaxB
t
Valor máximo (VmaxB) Valor máximo (VmaxB)
0,63*VmaxB 0,37*VmaxB
Constante de tiempo experimental t (s) Constante de tiempo experimental t (s)Constante de tiempo teórica t= RC (s) Constante de tiempo teórica t = RC (s)
mF
Dt = s DR = W
ACTIVIDAD 7. Usando la constante de tiempo experimental del proceso de carga t, obtén la capacidad del condensador. ¿Coincide
con el nominal?
DC (mF)C=t/R (mF)R (W) DR (W)
Proceso de carga
ACTIVIDAD 8. Estima la incertidumbre en la medida del tiempo en el osciloscopio. También de la resistencia
t(s)
ACTIVIDAD 9. Completa la siguiente tabla con las magnitudes obtenidas arriba y sus incertidumbres
C = t/R (mF) =
ACTIVIDAD 5. Con ayuda de los cursores del osciloscopio, obtén el tiempo necesario para que la curva de carga alcance el 63%
del valor máximo
ACTIVIDAD 6. Con ayuda de los cursores del osciloscopio, obtén el tiempo necesario para que la curva de descarga alcance el
37% del valor máximo
ACTIVIDAD 10. Añade un condensador en paralelo al usado con una capacidad igual o parecida a este. Observa el cambio en la
curva de carga-descarga
Dt(s)
Proceso de descarga
D
t
tDD
tD
t
D
R
RCR
R
CCC
PRÁCTICA 6 Motor de corriente continua
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Fecha Nombre y apellidos3
Pt = e'I Pr’ = I2r'
(W) (W)5,5
e' (V)=
r' (W)
ACTIVIDAD 1: Conecta la fuente al motor proporcionando una tensión de 5 V. Mide la tensión y la intensidad anotándolas en la siguiente
tabla. Repite el proceso para otros valores de V
V(V) I(A) Pc=VI (W) Pt+Pr’ (W)c
t
P
P
0
1
2
3
4
5
6
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
V (
V)
I (A)
Curva característica del motor
PRÁCTICA 7 REDES
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Fecha Nombre y apellidos3
V AB = I AB = V AB = I AB =
V BD = I BD = V BD = I BD =
V BC = I BC = V BC = I BC =
I AB - I BD - I BC = 0,000
VBD (V) =
RBD (kW) = RBD (kW) =
VBD (V) =
ACTIVIDAD 1: Calcula por medio de las leyes de Kirchhoff las intensidades que
circulan por las diferentes ramas del circuito de la figura. Determina también las
diferencias de potencial en los bornes de cada una de las resistencias y la d.d.p. BD.
Monta en las dos placas de conexiones el circuito y obtén experimentalmente las
mismas magnitudes que has hallado teóricamente. Para la medida de las intensidades
puedes intercalar sucesivamente en cada rama un amperímetro o medir la d.d.p. en
bornes de cada resistencia y utilizar la ley de Ohm.
Rellena la siguiente tabla:
Ddp. teóricas (V) Ddp. experimentales (V)Intensidades teóricas (mA) Intensidades experimentales (mA)
En esta práctica aprendemos a montar circuitos más complejos con una red de dos mallas en la que medimos intensidades y las comparamos con los valores
calculados
Generador equivalente de Thevenin experimentalGenerador equivalente de Thevenin teórico
ACTIVIDAD 2: Calcula teóricamente el generador equivalente de Thevenin entre los puntos BD.
Mide la diferencia de potencial entre los puntos BD. Compara los resultados.
Monta el circuito pasivo (eliminando los generadores) y mide la resistencia equivalente entre los puntos BD. Compara los resultados con el valor teórico.
I1
5V
3,3kW 3,3kW
1,5k
W
8V 4V
B
I2
I3
A C
D
E
0 kW
Compara los resultados completando la tabla siguiente:
I (mA) = I (mA) = I (mA) =
a) b) c)
Intensidad teórica utilizando TheveninIntensidad experimental utilizando circuito
originalIntensidad experimental con circuito con eT y RT
c) Monta el circuito siguiente y mide la intensidad que
circula. Para ello utiliza el generador con una tensión de
salida = eT
ACTIVIDAD 3: a) Calcula teóricamente, utilizando el generador equivalente de Thevenin, la intensidad que circularía por una
resistencia de 1,5kΩ si la conectáramos entre B y D.
b) Añade en el circuito original, una resistencia de 1,5kΩ con los terminales en B y D. Mide la intensidad que circula por esa resistencia.
eT RT
B D
1,5 kΩ
A
I
PRÁCTICA 8 RESONANCIA DEL CIRCUITO RLC
Mesa Nombre y apellidos1
Grupo Nombre y apellidos2
Fecha Nombre y apellidos3
R 47 W
L 9,00E-03 H
C 4,70E-06 F
En esta práctica se analiza el comportamiento de un circuito RLC en corriente alterna. Para ello estudiaremos la respuesta del circuito a distintas frecuencias
midiendo la tensión aplicada y la intensidad que recorre el circuito.
ACTIVIDAD 1: Une una resistencia de 47 W, un condensador de 4,7 mF y una autoinducción de 9 mH en serie, conectados al generador de corriente alterna con
una tensión máxima de 5 V.
Sitúa un voltímetro en paralelo con la fuente y un amperímetro en serie. Recuerda que ambos
funcionarán en régimen de corriente alterna. Las tierras del generador y polímetros deben de coincidir
(ver figura).
R
L
C
A
V~
f (Hz) V (V) I (mA) Z (W)
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2500
3000
3500
Zmin = W fo-exp = Hz
ACTIVIDAD 4: Compara la frecuencia de resonancia experimental obtenida antes con la frecuencia de resonancia teórica:
fo-teo = Hz
para C y L haz referencia a las celdas de arriba
ACTIVIDAD 3: Representar gráficamente Z vs f. Se observa un mínimo en la impedancia que se produce en la frecuencia de resonancia. Encuentra este
mínimo y la frecuencia de resonancia (mínimo de la curva).
ACTIVIDAD 2: Varía la frecuencia de la corriente alterna y mide la tensión eficaz aplicada (Vef) y la intensidad eficaz (Ief), completando la siguiente tabla con el
valor de la impedancia (Z = Vef/Ief):
0
0
0
1
1
1
1
0 1000 2000 3000 4000
Z (W)
f (Hz)
Resonancia RLC
LCf teo
2
10
ACTIVIDAD 5: Repite la actividad 2 introduciendo la barra de hierro en la bobina. Completa la tabla:
f (Hz) V (V) I (mA) Z (W)
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
850
900
Z'min = W f'o-exp = Hz
L’ = mH
recuerda que has de multiplicar por 1000 para obtener mH
ACTIVIDAD 6: Representar gráficamente Z vs f. Se observa un mínimo en la impedancia que se produce en la frecuencia de resonancia. Encuentra este
mínimo y la frecuencia de resonancia (mínimo de la curva).
ACTIVIDAD 7: Ahora el coeficiente de autoinducción no es el que marca el aparato sino otro desconocido L’. Despeja L’ de la ecuación y encuentra su valor
experimental.
0
0
0
1
1
1
1
0 200 400 600 800 1000Z
(W)
f (Hz)
Resonancia RLC (con núcleo abierto)
CLf
'2
1'
0
f (Hz) V (V) I (mA) Z (W)
20
30
40
50
60
70
80
90
100
150
200
250
300
400
500
600
700
800
f''o-exp = Hz
Z''min = W
ACTIVIDAD 10: Procede de modo similar a la A7.
L’'= mH
recuerda que has de multiplicar por
1000 para obtener mH
ACTIVIDAD 8
Repite la actividad 5 cerrando el núcleo de hierro.
ACTIVIDAD 9: Representar gráficamente Z vs f. Se observa un mínimo en la impedancia que se produce en la frecuencia de resonancia. Encuentra este
mínimo y la frecuencia de resonancia (mínimo de la curva).
0
0
0
1
1
1
1
0 200 400 600 800 1000
Z (W)
f (Hz)
Resonancia RLC (con núcleo cerrado)
CLf
''2
1''