La publicación anterior estuvimos repasando un poco sobre los instrumentos básicos de medición eléctrica, los que comúnmente se utilizan en las prácticas sencillas de física, el día de hoy veremos si esos instrumentos pueden conectarse simultáneamente, así como también, conoceremos otros instrumentos importantes de medición.
Imagen realizada con la página web de diseño gráfico y composición de imágenes Canva.
Si recordamos un poco lo que se desarrolló la vez pasada podemos decir principalmente que un amperímetro es aquel instrumento que nos permite medir la intensidad de corriente; mientras que el voltímetro mide la diferencia de potencial. Ahora bien, pero en un circuito se encuentran presente estas dos magnitudes, entonces es propicio preguntar, ¿Se puede combinar un amperímetro y un voltímetro? La respuesta es simple, si se pueden conectar un voltímetro y un amperímetro juntos, esto con la finalidad de medir la resistencia y la potencia. Resulta que la resistencia R de un resistor es igual a la diferencia de potencial Vab entre sus bornes dividida entre la corriente I, es decir que:
Entonces, la potencia P de alimentación a cada elemento de circuito será entonces el producto de la diferencia de potencial entre sus bornes por la corriente que pasa mediante él:
Primeramente, la manera directa de medir R o P es medir Vab e I simultáneamente. Si se utilizan los amperímetros y los voltímetros prácticos no resulta ser tan práctico como creemos. Si analizamos el diagrama que se presenta a continuación, notaremos que el amperímetro A puede leer la corriente I del resistor. Sin embargo, el voltímetro V lee la suma de la diferencia de potencial Vab entre los extremos del resistor y la diferencia de potencial Vbc entre los bornes del amperímetro.
Ahora bien, si se coloca el borne del voltímetro de c a b, como lo podemos apreciar en la imagen que se muestra posteriormente. Entonces el voltímetro lee de manera correcta la diferencia de potencial Vab pero ahora el amperímetro leerá la suma de la corriente I en el resistor y la corriente Iv en el voltímetro.
Otro de los instrumentos utilizados para la medición eléctrica es el Ohmiòmetro, el cual específicamente se usa para medir la resistencia. Este dispositivo consiste en emplear un medidor de d`Arsonval, para ser más exactos, consiste en un medidor, un resistor y una fuente conectados en serie; es importante considerar que la resistencia R que se va a medir se conecta entre los bornes.
Circuito de Ohmiòmetro. Fuente: Zemansky (2009)
La resistencia Rs es variable; y la misma se ajusta de tal manera que, cuando los bornes se encuentren en cortocircuito, es decir cuando la resistencia sea cero, el medidor muestra una desviación de escala completa. Cuando no hay nada conectado a los bornes, de tal manera que el circuito este abierto, no hay corriente ni desviación. Con cualquier valor intermedio de R la desviación del medidor depende del valor de R, y entonces se puede calibrar la escala, para así poder leer de manera directa la resistencia. Cabe resaltar, que una corriente mayor corresponde a una resistencia más pequeña; por lo que, esta escala se lee hacia atrás en comparación con la escala que muestra la corriente.
Por último, tenemos el Potenciómetro, éste es un instrumento con el que se puede medir la fem de una fuente con la particular característica y es que no toma corriente alguna de la misma; aparte de eso, posee algunas aplicaciones muy útiles. En conclusión el potenciómetro compensa una diferencia de potencial desconocida contra una diferencia de potencial mensurable y ajustable.
La imagen que se presenta a continuación nos muestra el esquema del principio de un potenciómetro, el mismo consta de un alambre de resistencia ab con una resistencia total Rab que está conectado permanentemente a los bornes de una fuente de fem conocida Ɛ1. Un contacto c está conectado a través de un galvanómetro a una segunda fuente cuya fem Ɛ2 se va a medir. A medida que el contacto c se desliza a lo largo del alambre de resistencia, la resistencia Rcb entre los puntos c y b varía; si el alambre de resistencia es uniforme, Rcb es proporcional a la longitud del alambre entre c y b. Para medir el valor de Ɛ2, se desliza el contactoc hasta que se halla un punto en el que el galvanómetro no muestra desviación; esto corresponde a una corriente nula a través de Ɛ2.
Circuito del Potenciómetro. Fuente: Zemansky (2009)
Para concluir, es importante resaltar que el término potenciómetro también se aplica a cualquier resistor variable, que por lo general tiene un elemento de resistencia circular y un contacto corredizo controlado mediante un eje giratorio y una perilla.
Referencias
Sánchez, E. (2005). Física. Caracas: Ediciones CO-BO.
Zemansky, S. (2009). Física Universitaria Volumen II. México: Pearson Educación.
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