Uso del voltímetro
PIEZAS Y MATERIALES
- Multímetro, digital o analógico
- Baterías surtidas
- Un diodo emisor de luz (catálogo de Radio Shack n. ° 276-026 o equivalente)
- Motor pequeño de tipo "hobby", tipo imán permanente (catálogo de Radio Shack n. ° 273-223 o equivalente)
- Dos cables de puente con extremos en forma de "pinza de cocodrilo" (catálogo de Radio Shack n. ° 278-1156, 278-1157 o equivalente)
Un multímetro es un instrumento eléctrico capaz de medir voltaje, corriente y resistencia.
Digital Los multímetros tienen pantallas numéricas, como relojes digitales, para indicar la cantidad de voltaje, corriente o resistencia.
Analógico Los multímetros indican estas cantidades mediante un puntero en movimiento sobre una escala impresa.
Los multímetros analógicos tienden a ser menos costosos que los multímetros digitales y más beneficiosos como herramientas de aprendizaje para el estudiante principiante de electricidad.
Recomiendo encarecidamente comprar un multímetro analógico antes de comprar un multímetro digital, pero que eventualmente tenga ambos en su kit de herramientas para estos experimentos.
REFERENCIAS CRUZADAS
Lecciones de circuitos eléctricos, volumen 1, capítulo 1:"Conceptos básicos de electricidad"
Lecciones de circuitos eléctricos, volumen 1, capítulo 8:"Circuitos de medición de CC"
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
- Cómo medir el voltaje
- Características del voltaje:existente entre dos puntos
- Selección del rango de medidor adecuado
ILUSTRACIÓN
INSTRUCCIONES
En todos los experimentos de este libro, utilizará algún tipo de equipo de prueba para medir aspectos de la electricidad que no puede ver, sentir, oír, saborear ni oler directamente.
La electricidad, al menos en cantidades pequeñas y seguras, es insensible para nuestros cuerpos humanos.
Sus "ojos" más fundamentales en el mundo de la electricidad y la electrónica serán un dispositivo llamado multímetro .
Los multímetros indican la presencia y miden la cantidad de propiedades eléctricas como voltaje, corriente y resistencia.
En este experimento, se familiarizará con la medición de voltaje.
El voltaje es la medida del "empuje" eléctrico listo para motivar a las cargas a moverse a través de un conductor.
En términos científicos, es la energía específica por unidad de carga, matemáticamente definida como julios por culombio.
Es análogo a presión en un sistema de fluidos :la fuerza que mueve el fluido a través de una tubería y se mide en la unidad de Volt (V).
Su multímetro debería venir con algunas instrucciones básicas.
¡Léelos bien! Si su multímetro es digital, necesitará una pequeña batería para funcionar.
Si es analógico, no necesita batería para medir voltaje.
Algunos multímetros digitales tienen rango automático . Un medidor de rango automático tiene solo unas pocas posiciones de selector (dial).
Los medidores de rango manual tienen varias posiciones de selector diferentes para cada cantidad básica:varias para voltaje, varias para corriente y varias para resistencia.
El rango automático generalmente se encuentra solo en los medidores digitales más costosos, y es un rango manual como lo es una transmisión automática a una transmisión manual en un automóvil.
Un medidor de rango automático "cambia de marcha" automáticamente para encontrar el mejor rango de medición para mostrar la cantidad particular que se está midiendo.
Coloque el interruptor selector de su multímetro en la posición de "voltaje CC" de mayor valor disponible.
Es posible que los multímetros de rango automático solo tengan una posición para el voltaje de CC, en cuyo caso debe colocar el interruptor en esa posición.
Toque la sonda de prueba roja con el lado positivo (+) de una batería y la sonda de prueba negra con el lado negativo (-) de la misma batería.
El medidor ahora debería proporcionarle algún tipo de indicación.
Invierta las conexiones de la sonda de prueba a la batería si la indicación del medidor es negativa (en un medidor analógico, un valor negativo se indica mediante el puntero que se desvía hacia la izquierda en lugar de hacia la derecha).
Si su medidor es del tipo de rango manual y el interruptor selector se ha colocado en una posición de rango alto, la indicación será pequeña.
Mueva el interruptor selector a la siguiente configuración de rango de voltaje de CC más bajo y vuelva a conectarlo a la batería.
La indicación debería ser más fuerte ahora, como lo indica una mayor desviación del puntero del medidor analógico ( aguja ), o dígitos más activos en la pantalla del medidor digital.
Para obtener mejores resultados, mueva el interruptor selector a la configuración de rango más bajo que no "sobrepase" el medidor.
Se dice que un medidor analógico de rango excesivo está "clavado", ya que la aguja se forzará completamente hacia el lado derecho de la escala, más allá del valor de escala de rango completo.
Un medidor digital de rango superior a veces muestra las letras “OL” o una serie de líneas discontinuas. Esta indicación es específica del fabricante.
¿Qué sucede si solo toca una sonda de prueba del medidor en un extremo de la batería?
¿Cómo debe conectarse el medidor a la batería para proporcionar una indicación?
¿Qué nos dice esto sobre el uso del voltímetro y la naturaleza del voltaje?
¿Existe el voltaje "en" un solo punto?
Asegúrese de medir más de un tamaño de batería y aprenda a seleccionar el mejor rango de voltaje en el multímetro para brindarle la indicación máxima sin exceder el rango.
Ahora cambie su multímetro al rango de voltaje de CC más bajo disponible y toque las sondas de prueba del medidor con los terminales (cables) del diodo emisor de luz (LED).
Un LED está diseñado para producir luz cuando se alimenta con una pequeña cantidad de electricidad, pero los LED también generan voltaje de CC cuando se exponen a la luz, algo así como una celda solar.
Apunte el LED hacia una fuente de luz brillante con su multímetro conectado y observe la indicación del medidor:
Las baterías desarrollan voltaje eléctrico a través de reacciones químicas. Cuando una batería "muere", ha agotado su reserva original de "combustible" químico.
El LED, sin embargo, no depende de un "combustible" interno para generar voltaje; más bien, convierte energía óptica en energía eléctrica.
Mientras haya luz para iluminar el LED, producirá voltaje.
Otra fuente de voltaje a través de la conversión de energía es un generador .
El pequeño motor eléctrico especificado en la lista "Piezas y materiales" funciona como un generador eléctrico si su eje gira mediante una fuerza mecánica.
Conecte su voltímetro (su multímetro, configurado en la función "volt") a los terminales del motor tal como lo conectó a los terminales del LED y haga girar el eje con los dedos.
El medidor debe indicar el voltaje mediante la desviación de la aguja (analógica) o lectura numérica (digital).
Si le resulta difícil mantener ambas sondas de prueba del medidor en conexión con los terminales del motor mientras gira simultáneamente el eje con los dedos, puede usar pinza de cocodrilo Cables de "puente" como este:
Determine la relación entre el voltaje y la velocidad del eje del generador. Invierta la dirección de rotación del generador y observe el cambio en la indicación del medidor.
Cuando invierte la rotación del eje, cambia la polaridad del voltaje creado por el generador.
El voltímetro indica la polaridad por dirección de la dirección de la aguja (analógica) o signo de indicación numérica (digital).
Cuando el cable de prueba rojo es positivo (+) y el cable de prueba negro negativo (-), el medidor registrará voltaje en la dirección normal.
Si el voltaje aplicado es de polaridad inversa (negativo en rojo y positivo en negro), el medidor indicará "al revés".
HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:
- Uso básico del voltímetro
Tecnología Industrial