INSTRUMENTOS EPÓNIMOS

ohmímetro¹​ es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.

Su diseño se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia de baja medida, para luego, mediante un galvanómetro, medir la corriente que circula a través de la resistencia.

La escala del galvanómetro que está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser fijo el voltaje de la batería, 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.

Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la resistencia R bajo prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremos de la resistencia. De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendrá dado por:

${\displaystyle R={\frac {V}{I}}}$

Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba.
Para evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvin. Dos terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida.

El Óhmetro fue inventado por el físico alemán George Simon Alfred Ohm.

El Óhmetro

Fundamento                                                                                                                     

El ohmímetro u óhmetro es un dispositivo que sirve para medir resistencias. En los laboratorios escolares está integrado en un polímetro (o multímetro), siendo éste un aparato polivalente ya que también mide voltajes e intensidades de corriente, entre otras magnitudes.

El óhmetro (encuadrado en un polímetro analógico) aplica, mediante una pila interna, una diferencia de potencial entre sus terminales cuando no existe en ellos ninguna resistencia y por ello  la aguja del aparato marca la máxima lectura. Cuando en los terminales se coloca la resistencia que se desea  medir se produce  una caída de tensión y la aguja se desplaza hacia valores inferiores, esto es, de derecha a izquierda. En el polímetro las escalas del voltaje e intensidad crecen de izquierda a derecha, mientras que la escala de resistencias lo hace al revés.

Cuando se mide una resistencia lo primero que hay que hacer es poner el aparato en cortocircuito entre sus terminales y ajustar, mediante un tornillo que lleva incorporado,  la aguja al valor cero en la escala de las resistencias. Luego, se instala entre los terminales la resistencia a medir y el desplazamiento de la aguja indica el valor de la resistencia leyéndose su valor  en la escala. Dado que el intervalo de resistencias que se pueden medir es muy amplio, existen distintas escalas las cuales se pueden seleccionar con el cursor, para adaptarse al valor de la resistencia que se vaya a medir.

Si se utiliza un polímetro digital la lectura es inmediata, solamente se debe escoger la escala  para la  que la resistencia que se desea medir sea inferior al máximo indicado. Una vez colocada la resistencia entre los terminales, la lectura aparece en pantalla.

La única precaución al medir resistencias es que ésta no esté alimentada por ninguna fuente de alimentación para que no se altere el valor de la lectura, ni se dañe el polímetro

En este experimento se utiliza un polímetro digital al que se conectan distinto número de resistencias iguales montadas en paralelo. Durante el experimento se utilizan dos escalas del aparato de medida. El óhmetro mide en cada caso el valor de la resistencia equivalente de las que están colocadas en paralelo

Si se colocan dos resistencias iguales a R  la resistencia equivalente vale R/2. Si se colocan tres iguales R/3 y si se colocan N  la resistencia equivalente es       

                                                                      

La representación de R_E frente a N es una curva, la de R_E frente a 1/N es una recta cuya pendiente mide el valor promedio de una resistencia.

Las resistencias utilizadas son comerciales de 1000 W con incertidumbre de un 5%. A partir de las gráficas se determina si el valor obtenido para R, está dentro de los límites de incertidumbre marcado por el fabricante de las resistencias.  

Fotografías 

En las siguientes  fotografías  se  muestra el circuito real. Para cada fotografía se apuntan la escala del óhmetro, la resistencia equivalente  y el número de resistencias colocadas en derivación. Todos los valores se anotan en la tabla 1.

SOLUCIÓN

Foto 1 para toma de datos

Foto 2 para toma de datos

Foto 3 para toma de datos

Foto 4 para toma de datos

Foto 5 para toma de datos

Foto 6 para toma de datos

Foto 7 para toma de datos

  

 péndulo de Charpy es un péndulo ideado por Georges Charpyque se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un material. Son ensayos de impacto de una probeta entallada y ensayada a flexión en 3 puntos. El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y la parte. La diferencia entre la altura inicial del péndulo (h) y la final tras el impacto (h') permite medir la energía absorbida en el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor se mide la energía absorbida en el área debajo de la curva de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia.

Cálculo de la tenacidad en el péndulo de Charpy[editar]

La energía absorbida en el impacto por la probeta usualmente se calcula como la diferencia de alturas inicial y final del péndulo, esto supone, obviamente despreciar algunas pérdidas por rozamiento. La fórmula de cálculo para la energía de impacto es:

${\displaystyle \tau =P(h-h')g=Pl(\cos \beta -\cos \alpha )g\,}$

donde:

${\displaystyle \tau }$ es la energía empleada en la rotura en Joules

${\displaystyle P}$ es la masa del péndulo en kg

${\displaystyle g}$ es la gravedad (9,80665 m/s²¹​)

${\displaystyle h}$ es la altura inicial del péndulo

${\displaystyle h'}$ es la altura final del péndulo

${\displaystyle l}$ es la longitud del péndulo en metros

${\displaystyle \alpha }$ y ${\displaystyle \beta }$ son los ángulos que forma el péndulo con la vertical antes y después de soltarlo, respectivamente.

Historia[editar]

En 1896 S. B. Russell introdujo la idea de la energía de fractura residual e ideó un ensayo de fractura con péndulo. Las pruebas iniciales de Russell midieron muestras sin tallar. En 1897 Frémont introdujo una prueba que trataba de medir el mismo fenómeno usando una máquina de resorte. En 1901 Georges Charpy propuso un método estandarizado que mejoraba el de Russell rediseñando un péndulo, con muestras entalladas y, en general dando especificaciones precisas.