domingo, 27 de marzo de 2011

Amperimetro, Voltimetro y Óhmetro

Amperimetro

         Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio.
Si hablamos en términos básicos, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia en paralelo, llamada shunt. Disponiendo de una gama de resistencias shunt, podemos disponer de un amperímetro con varios rangos o intervalos de medición. Los amperímetros tienen una resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmio, con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.

Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Amper%C3%ADmetro

        El amperímetro se coloca intercalado en el circuito en el que queremos medir la intensidad de corriente (circulación de electrones): es como cortar el cable en un punto e intercalar entre los dos extremos del cable el amperímetro. Esto es lo que se llama colocarlo en serie con el circuito, al colocarlo así, toda la corriente del circuito circula por el amperímetro.
 
         El circuito tiene ahora una resistencia añadida (RA) porque el amperímetro lo "carga" y ya no es el circuito que queríamos estudiar, sino uno modificado.
 
         Para minimizar este efecto ponemos, paralelo al "mecanismo" del amperímetro y dentro de él, un cable "grueso" (con poca resistencia) para que casi toda la corriente pase por el cable y sólo una parte vaya al mecanismo del amperímetro.
 
El esquema quedaría así:

El amperímetro lo forma lo que está dentro de la línea discontinua roja.

Amperímetro


Representación equivalente al esquema de la izquierda

Disponible en: http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/electricidad3E/amperimetro2.htm

Voltímetro

         Un voltímetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de artefactos eléctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnología actual ha permitido poner en el mercado versiones económicas y al mismo tiempo precisas para el uso general, dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrónica.

         Los voltímetros, en esencia, están constituidos de un galvanómetro sensible que se conecta en serie a una resistencia extra de mayor valor. A fin de que durante el proceso de medición no se modifique la diferencia de potencial, lo mejor es intentar que el voltímetro utilice la menor cantidad de electricidad posible. Lo anterior es posible de regular con un voltímetro electrónico, el que cuenta con un circuito electrónico con un adaptador de impedancia.

         Para poder realizar la medición de la diferencia potencial, ambos puntos deben encontrarse de forma paralela. En otras palabras, que estén en paralelo quiere decir que se encuentre en derivación sobre los puntos de los cuales queremos realizar la medición. Debido a lo anterior, el voltímetro debe contar con una resistencia interna lo más alta que sea posible, de modo que su consumo sea bajo, y así permitir que la medición de la tensión del voltímetro se realice sin errores. Para poder cumplir con este requerimiento, los voltímetros que basan su funcionamiento en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, poseen unas bobinas con hilo muy fino y de muchas espiras, a fin de que, aún contando con una corriente eléctrica de baja intensidad, el aparato cuente con la fuerza necesaria para mover la aguja.

         Ya en estos días es posible encontrar en el mercado voltímetros digitales, los que cumplen las mismas funciones que el aparato tradicional, pero contando con las nuevas tecnologías. Por ejemplo, este tipo de aparatos cuentan con características de aislamiento bastante considerables, para lo que utilizan circuitos de una gran complejidad, en lo que respecta a su comparación con el voltímetro tradicional.

Disponible en: http://www.misrespuestas.com/que-es-un-voltimetro.html


 http://www.google.co.ve/imgres?imgurl=http://www.banrepcultural.org/blaavirtual/ciencias/sena/mecanica/gas-preconversion-vehiculos/imagenes/38.jpg&imgrefurl=http://www.banrepcultural.org/blaavirtual/ciencias/sena/mecanica/gas-preconversion-vehiculos/gaspre8a.htm&usg=__ig0FcEeSnM28Q8ERbHS0FoG7rjI=&h=530&w=480&sz=102&hl=es&start=0&zoom=1&tbnid=Gn_WxGijrUoIUM:&tbnh=165&tbnw=149&ei=bbCPTYOTFouw0QHw3LG5Cw&prev=/images%3Fq%3Dvoltimetro%2Bconectado%26um%3D1%26hl%3Des%26biw%3D1152%26bih%3D650%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=270&oei=bbCPTYOTFouw0QHw3LG5Cw&page=1&ndsp=13&ved=1t:429,r:1,s:0&tx=23&ty=94

Óhmetro

        Un óhmetro, ohmnímetro u ohmníometro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica. El diseño de un óhmimetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia.

        La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fijo, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.

Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93hmetro




Componentes activos y pasivos de un circuito eléctrico

Componentes activos
         
         Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control del mismo. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores. Estos últimos, en general, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relación entre la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal.
        
         Los componentes activos semiconductores derivan del diodo de Fleming y del triodo de Lee de Forest. En una primera generación aparecieron las válvulas que permitieron el desarrollo de aparatos electrónicos como la radio o la televisión. Posteriormente, en una segunda generación, aparecerían los semiconductores que más tarde darían paso a los circuitos integrados (tercera generación) cuya máxima expresión se encuentra en los  circuitos programables (microprocesador y microcontrolador) que pueden ser considerados como componentes, aunque en realidad sean circuitos que llevan integrados millones de componentes.
         
         En la actualidad existe un número elevado de componentes activos, siendo usual, que un sistema electrónico se diseñe a partir de uno o varios componentes activos cuyas características lo condicionará. Esto no sucede con los componentes pasivos. En la siguiente tabla se muestran los principales componentes activos junto a su función más común dentro de un circuito.

Componente
Función más común
   Amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.
Control de sistemas digitales.
Control de potencia.
Rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.
Regulación de tensiones.
Control de sistemas digitales.
Almacenamiento digital de datos.
Control de sistemas digitales.
Control de sistemas digitales.
Generación de energía eléctrica.
Control de potencia.
Amplificación, conmutación.
Control de potencia.


Componentes pasivos
         Son aquellos que no necesitan una fuente de energía para su funcionamiento. No tienen la capacidad de controlar la corriente en un circuito.
Los componentes pasivos se dividen en:

 
Componentes Pasivos Lineales:
Componente
Función más común
Almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancia.
Inductor o Bobina
Almacenar o atenuar el cambio de energía debido a su poder de autoinducción.
Resistor o Resistencia
  División de intensidad o tensión, limitación de intensidad.

Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico

domingo, 6 de marzo de 2011

Actividad # 4

Las superficies equipotenciales

Son las superficies sobre las cuales el potencial electrico permanece constante. Y además estas superficies equipotenciales son perpendiculares a las lineas del campo electrico.

Un ejemplo de ello es cuando las superficies equipotenciales creadas por cargas puntuales son esferas concéntricas centradas en la carga.






En la figura (a) se observa que en el desplazamiento sobre la superficie equipotencial desde el punto A hasta el B el campo eléctrico es perpendicular al desplazamiento.

Por otro lado las propiedades de las superficies equipotenciales se pueden resumir en:

o    Las líneas de campo eléctrico son, en cada punto, perpendiculares a las superficies equipotenciales y se dirigen hacia donde el potencial disminuye.
o    El trabajo para desplazar una carga entre dos puntos de una misma superficie equipotencial es nulo.
o    Dos superficies equipotenciales no se pueden cortar.

Con respecto a la aplicación de las superficies equipotenciales a nivel eléctrico se puede destacar el mantenimiento en caliente o en energizado de líneas de transmisión, y consiste en poner a una persona al mismo potencial que el de una línea de transmisión (138000, 230000 y hasta 500000 voltios) generalmente lo hacen con helicópteros, este al no estar en contacto con la tierra (potencial 0), se puede poner al mismo potencial de la línea en una de sus fases y realizar cualquier mantenimiento, siempre y cuando no se acerque ni tope una de las otras dos fases de esta línea.



Interpretacion: En este video podemos observar que las superficies equipotenciales son el conjunto de puntos en el espacio que tienen el mismo potencial, es decir que cualquier carga que este a una distancia (R)  de la carga va a tener el mismo potencial.