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Experimento - Medios didácticos para experimentar/Experimento 10+/La electricidad a partir de células solares/Mediciones eléctricas y conexiones – Curso básico de introducción (editar)
Revisión del 19:50 24 ago 2021
, hace 2 años→Circuitos para mediciones eléctricas sencillas
====Medición de la tensión en un circuito eléctrico ====
====Medición de la tensión en un circuito eléctrico ====
En general la regla es: El aparato de medición siempre se conecta '''en paralelo a la fuente de tensión''' o al objeto a medir. El cable rojo se conecta al polo positivo y el negro al negativo del objeto de medición.
En general la regla es: El aparato de medición siempre se conecta '''en paralelo a la fuente de tensión''' o al objeto a medir. El cable rojo se conecta al polo positivo y el negro al negativo del objeto de medición.
=====La medición de la tensión en vacío de una fuente de corriente =====
=====La medición de la tensión en vacío de una fuente de corriente =====
El aparato de medición en este caso es el único consumidor. La resistencia interna del aparato de medición, es decir, la resistencia de carga, es extremadamente alta tratándose de una medición de tensión (en multímetros digitales de hasta 20 MOhm).
El aparato de medición en este caso es el único consumidor. La resistencia interna del aparato de medición, es decir, la resistencia de carga, es extremadamente alta tratándose de una medición de tensión (en multímetros digitales de hasta 20 MOhm).
La resistencia interna de la fuente de tensión (en nuestro ejemplo, una pila o acumulador) es por consiguiente extremadamente baja en comparación con la resistencia de carga. Por eso, en el circuito eléctrico casi no pasa la corriente de carga (“en vacío”) por el multímetro digital. En la fuente de tensión sin carga se mide por esta razón la tensión en vacío.
La resistencia interna de la fuente de tensión (en nuestro ejemplo, una pila o acumulador) es por consiguiente extremadamente baja en comparación con la resistencia de carga. Por eso, en el circuito eléctrico casi no pasa la corriente de carga (“en vacío”) por el multímetro digital. En la fuente de tensión sin carga se mide por esta razón la tensión en vacío.
[[Archivo:Fig. 8 Esquema del circuito.jpg|195px|center|thumbnail|Fig 8. Esquema del circuito eléctrico para la medición de la tensión en vacío.]]
=====La medición de la tensión bajo carga=====
=====La medición de la tensión bajo carga=====
Aquí pasa en el circuito eléctrico por el consumidor (en nuestro ejemplo, un foco) una corriente de carga. La tensión medida es menor a la tensión en vacío. En función de si la resistencia interna de la fuente de tensión es más o menos pequeña en comparación con la resistencia de carga, la disminución de la tensión en comparación con la tensión en vacío será menor o mayor.
Aquí pasa en el circuito eléctrico por el consumidor (en nuestro ejemplo, un foco) una corriente de carga. La tensión medida es menor a la tensión en vacío. En función de si la resistencia interna de la fuente de tensión es más o menos pequeña en comparación con la resistencia de carga, la disminución de la tensión en comparación con la tensión en vacío será menor o mayor.
[[Archivo:Fig. 9 Esquema para la medición.jpg|195px|center|thumbnail|Fig 9. Esquema para la medición de tensión en un circuito con un consumidor.]]
=====La medición de la tensión en redes con diferentes ramales =====
=====La medición de la tensión en redes con diferentes ramales =====
En caso de que en un circuito eléctrico haya varios “consumidores” conectados uno tras otro (conexión en serie), se divide la tensión. La tensión puede ser medida como tensión total (aquí, V1) en paralelo a la fuente de tensión, y como tensión parcial en cada resistencia de carga (aquí, V<sub>2</sub>, V<sub>3</sub>, V<sub>4</sub>).
En caso de que en un circuito eléctrico haya varios “consumidores” conectados uno tras otro (conexión en serie), se divide la tensión. La tensión puede ser medida como tensión total (aquí, V1) en paralelo a la fuente de tensión, y como tensión parcial en cada resistencia de carga (aquí, V<sub>2</sub>, V<sub>3</sub>, V<sub>4</sub>).
[[Archivo:Fig. 10 Esquema para la medición de tensión.jpg|195px|center|thumbnail|Fig 10. Esquema para la medición de tensión en un circuito con varios consumidores.]]
====Medición de la intensidad en un circuito eléctrico ====
====Medición de la intensidad en un circuito eléctrico ====
En general la regla es: El aparato de medición siempre se conecta '''en serie al consumidor o al objeto a medir'''. El cable rojo se conecta al polo positivo y el negro al negativo del objeto de medición.
En general la regla es: El aparato de medición siempre se conecta '''en serie al consumidor o al objeto a medir'''. El cable rojo se conecta al polo positivo y el negro al negativo del objeto de medición.
=====La medición de la corriente de cortocircuito de una fuente de corriente=====
=====La medición de la corriente de cortocircuito de una fuente de corriente=====
El multímetro digital tiene una resistencia extremadamente baja al medir la corriente, así que la resistencia de carga es a su vez extremadamente baja. El aparato de medición en este caso es el único consumidor. La resistencia interna de la fuente de corriente (en nuestro ejemplo, una pila o acumulador) es por consiguiente relativamente alta en comparación con la resistencia de carga. Por ello la conexión al multímetro digital tiene un efecto prácticamente como el de un cortocircuito. La intensidad es por lo general mayor que cuando pasa la corriente por un consumidor normal.
El multímetro digital tiene una resistencia extremadamente baja al medir la corriente, así que la resistencia de carga es a su vez extremadamente baja. El aparato de medición en este caso es el único consumidor. La resistencia interna de la fuente de corriente (en nuestro ejemplo, una pila o acumulador) es por consiguiente relativamente alta en comparación con la resistencia de carga. Por ello la conexión al multímetro digital tiene un efecto prácticamente como el de un cortocircuito. La intensidad es por lo general mayor que cuando pasa la corriente por un consumidor normal.
[[Archivo:Fig. 11 Esquema del circuito.jpg|195px|center|thumbnail|Fig 11. Esquema del circuito eléctrico para la medición de la corriente de cortocircuito.]]
'''Advertencia:''' La corriente de cortocircuito nunca debe medirse tratándose de acumuladores o pilas, dado que puede hacer que se rompan los acumuladores, las pilas y el aparato de medición. Por esta razón, el estado de carga de un acumulador o de una pila sólo se puede determinar a partir de la medición de la tensión y no de la corriente.
=====La medición del paso de corriente por un “consumidor” =====
=====La medición del paso de corriente por un “consumidor” =====
Si se quiere medir el paso de corriente por un consumidor se debe conectar el aparato de medición en serie con el objeto de medición.
Si se quiere medir el paso de corriente por un consumidor se debe conectar el aparato de medición en serie con el objeto de medición.
[[Archivo:Fig. 12 Esquema para la medición de corriente en un circuito con un consumidor.jpg|195px|center|thumbnail|Fig 12. Esquema para la medición
de corriente en un circuito con un consumidor.]]
=====La medición del paso de la corriente en conexiones con diferentes ramales =====
=====La medición del paso de la corriente en conexiones con diferentes ramales =====
Si se quiere medir el paso de corriente por varios consumidores se debe conectar el aparato de medición en serie con cada objeto de medición conectado en paralelo a la fuente de corriente. Porque por la fuente de corriente pasan las diferentes corrientes (en nuestro ejemplo, I<sub>1</sub>, I<sub>2</sub> e I<sub>3</sub>). Por objetos de medición conectados en serie (en nuestro ejemplo, dos focos) pasa la misma corriente (en nuestro caso I<sub>3</sub>), por lo que es suficiente con un aparato de medición común. La corriente total resulta de la suma de I<sub>1</sub>, I<sub>2</sub> e I<sub>3</sub>.
Si se quiere medir el paso de corriente por varios consumidores se debe conectar el aparato de medición en serie con cada objeto de medición conectado en paralelo a la fuente de corriente. Porque por la fuente de corriente pasan las diferentes corrientes (en nuestro ejemplo, I<sub>1</sub>, I<sub>2</sub> e I<sub>3</sub>). Por objetos de medición conectados en serie (en nuestro ejemplo, dos focos) pasa la misma corriente (en nuestro caso I<sub>3</sub>), por lo que es suficiente con un aparato de medición común. La corriente total resulta de la suma de I<sub>1</sub>, I<sub>2</sub> e I<sub>3</sub>.
[[Archivo:Fig. 13 Esquema para la medición de corriente en un circuito con varios consumidores.jpg|195px|center|thumbnail|Fig 13. Esquema para la medición de corriente en un circuito con varios consumidores.]]
====La medición de resistencias====
====La medición de resistencias====
Para determinar la resistencia el multímetro digital aplica una tensión a la resistencia y mide la corriente que pasa por ella. A partir de U/I el aparato de medición calcula automáticamente la resistencia y la indica en el ''display''.
Para determinar la resistencia el multímetro digital aplica una tensión a la resistencia y mide la corriente que pasa por ella. A partir de U/I el aparato de medición calcula automáticamente la resistencia y la indica en el ''display''.
[[Archivo:Fig. 14 Esquema para la medición de una resistencia individual.jpg|195px|center|thumbnail|Fig 14. Esquema para la medición de una
resistencia individual.]]
'''Atención:''' Las resistencias individuales nunca deben ser medidas en circuitos complejos que ya estén construidos del todo. En caso de que en ese circuito complejo haya todavía en alguna parte tensiones (p. ej., debido a unos condensadores que no estén descargados), pueden producirse errores en la medición e incluso se puede dañar el aparato de medición. Pero también por otro motivo es conveniente no medir resistencias en circuitos complejos. Porque en caso de que haya otras resistencias conectadas en paralelo con la resistencia que se quiere medir, ya no se medirá la resistencia individual sino el valor de resistencia de la combinación de varias resistencias.
'''Atención:''' Las resistencias individuales nunca deben ser medidas en circuitos complejos que ya estén construidos del todo. En caso de que en ese circuito complejo haya todavía en alguna parte tensiones (p. ej., debido a unos condensadores que no estén descargados), pueden producirse errores en la medición e incluso se puede dañar el aparato de medición. Pero también por otro motivo es conveniente no medir resistencias en circuitos complejos. Porque en caso de que haya otras resistencias conectadas en paralelo con la resistencia que se quiere medir, ya no se medirá la resistencia individual sino el valor de resistencia de la combinación de varias resistencias.
=====La determinación indirecta de la resistencia a partir de la tensión y la corriente =====
=====La determinación indirecta de la resistencia a partir de la tensión y la corriente =====
Para determinar la resistencia se conecta la resistencia a una fuente de tensión (aquí, un acumulador o una pila) y se mide la tensión aplicada y la corriente que pasa por la resistencia. A partir de U/I se calcula entonces la resistencia.
Para determinar la resistencia se conecta la resistencia a una fuente de tensión (aquí, un acumulador o una pila) y se mide la tensión aplicada y la corriente que pasa por la resistencia. A partir de U/I se calcula entonces la resistencia.
[[Archivo:Fig. 15 Esquema de medición de la resistencia de forma indirecta.jpg|195px|center|thumbnail|Fig 15. Esquema de medición de la resistencia
de forma indirecta, midiendo la corriente y la tensión.]]
===Evitar cortocircuitos al construir los circuitos eléctrico===
===Evitar cortocircuitos al construir los circuitos eléctrico===