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Instrumentos que se utilizan para comprobar el fenomeno electrostatico .pdf



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Autor: SONY

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Instrumentos que se utilizan para comprobar el fenómeno
electrostático.
Amperímetro
Un amperímetro es un instrumento que se utiliza 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.
En términos generales, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas
cantidades de corriente), con una resistencia en paralelo, llamada "resistencia shunt". Disponiendo de una gama de
resistencias shunt, se puede 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.
El aparato descrito corresponde al diseño original, ya que en la actualidad los amperímetros utilizan un conversor
analógico/digital para la medida de la caída de tensión en un resistor por el que circula la corriente a medir. La
lectura del conversor es leída por un microprocesador que realiza los cálculos para presentar en un display
numérico el valor de la corriente eléctrica circulante.

Capacímetro
El capacímetro es un equipo de prueba electrónico utilizado para medir la capacidad o capacitancia de los
condensadores. Dependiendo de la sofisticación del equipo, puede simplemente mostrar la capacidad o también
puede medir una serie de parámetros tales como las fugas, la resistencia del dieléctrico o la componente inductiva.

Conductímetro
El conductímetro es un aparato que mide la resistencia eléctrica que ejerce el volumen de una disolución
encerrado entre los dos electrodos, según la siguiente ecuación, para un conductímetro cuyos electrodos sean
cuadrados y tengan la misma área:

Donde es la conductividad de la disolución, R es la resistencia que mide el conductímetro, l la distancia entre los
electrodos y A el área de éstos.
El aparato mide la resistencia, y dependiendo del electrodo, realiza las operaciones necesarias y muestra la
conductividad en la pantalla.

Cosímetro
Un cosímetro, cosenofímetro, cofímetro o fasímetro es un aparato para medir el factor de potencia (cosφ).
Tiene en su interior una bobina de tensión y una de corriente dispuesta de tal forma que si no existe desfasaje, la
aguja está en cero (al centro de la escala) lo que mide el cosimetro es el desfase que se produce entre la corriente y
la tensión producto de cargas inductivas o capacitivas.

Frecuencímetro
Un frecuencímetro es un instrumento que sirve para medir la frecuencia, contando el número de repeticiones de
una onda en la misma posición en un intervalo de tiempo mediante el uso de un contador que acumula el número
de periodos. Dado que la frecuencia se define como el número de eventos de una clase particular ocurridos en un
período, su medida es generalmente sencilla.
Según el sistema internacional el resultado se mide en Hertzios (Hz). El valor contado se indica en un display y el
contador se pone a cero, para comenzar a acumular el siguiente periodo de muestra.
La mayoría de los contadores de frecuencia funciona simplemente mediante el uso de un contador que acumula el
número de eventos. Después de un periodo predeterminado (por ejemplo, 1 segundo) el valor contado es
transferido a un display numérico y el contador es puesto a cero, comenzando a acumular el siguiente periodo de
muestra.
El periodo de muestreo se denomina base de tiempo y debe ser calibrado con mucha precisión.

Galvanómetro
Un galvanómetro es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Se trata de un
transductor analógico electromecánico que produce una deformación de rotación en una aguja o puntero en
respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su bobina. Este término se ha ampliado para incluir los usos
del mismo dispositivo en equipos de grabación, posicionamiento y servomecanismos.
Es capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado, y puede ser adaptado, mediante
su calibración, para medir su magnitud. Su principio de operación (bobina móvil e imán fijo) se conoce como
mecanismo de D'Arsonval, en honor al científico que lo desarrolló. Este consiste en una bobina normalmente

rectangular, por la cual circula la corriente que se quiere medir, esta bobina está suspendida dentro del campo
magnético asociado a un imán permanente, según su eje vertical, de forma tal que el ángulo de giro de dicha
bobina es proporcional a la corriente que la atraviesa. La inmensa mayoría de los instrumentos indicadores de aguja
empleados en instrumentos analógicos, se basan en el principio de operación explicado, utilizándose una bobina
suspendida dentro del campo asociado a un imán permanente. Los métodos de suspensión empleados varían, lo
cual determina la sensibilidad del instrumento, así cuando la suspensión se logra mediante una cinta metálica
tensa, puede obtenerse deflexión a plena escala con solo 2 μA, pero el instrumento resulta extremadamente frágil,
mientras que el sistema de "joyas y pivotes", semejante al empleado en relojería, permite obtener un instrumento
más robusto pero menos sensible que el anterior, en los cuales, típicamente se obtiene deflexión a plena escala,
con 50 μA.

Megóhmetro
El término megóhmetro hace referencia a un instrumento para la medida del aislamiento eléctrico en alta tensión.
En realidad estos aparatos son un tipo especial de óhmetro en el que la batería de baja tensión, de la que
normalmente están dotados estos, se sustituye por un generador de alta tensión, de forma que la medida de la
resistencia se efectúa con voltajes muy elevados. El megóhmetro consta de dos partes principales: un generador de
corriente continua de tipo magneto-eléctrico, movido generalmente a mano (manivela) o electrónicamente
(Megóhmetro electrónico), que suministra la corriente para llevar a cabo la medición, y el mecanismo del
instrumento por medio del cual se mide el valor de la resistencia que se busca. Son dos imanes permanentes rectos,
colocados paralelamente entre sí. El inducido del generador, junto con sus piezas polares de hierro, está montado
entre dos de los polos de los imanes paralelos, y las piezas polares y el núcleo móvil del instrumento se sitúan entre
los otros dos polos de los imanes. El inducido del generador se acciona a mano, regularmente, aumentándose su
velocidad por medio de engranajes. Para los ensayos de resistencia de aislamiento, la tensión que más se usa es la
de 500 voltios, pero con el fin de poder practicar ensayos simultáneos a alta tensión, pueden utilizarse tensiones
hasta 2500 voltios, esto de acuerdo al voltaje de operación de la máquina bajo prueba.

Multímetro
Un multímetro, también denominado polímetro, o tester, es un instrumento eléctrico portátil para medir
directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias,
capacidades y otras.
Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay
analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante
añadida).

Óhmetro
Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.
El diseño de un óhmnimetro 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.
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:

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 Kelvín.
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.

Pinza amperimétrica
La pinza amperimétrica es un tipo especial de amperímetro que permite obviar el inconveniente de tener que
abrir el circuito en el que se quiere medir la corriente para colocar un amperímetro clásico.
El funcionamiento de la pinza se basa en la medida indirecta de la corriente circulante por un conductor a partir del
campo magnético o de los campos que dicha circulación de corriente que genera. Recibe el nombre de pinza
porque consta de un sensor, en forma de pinza, que se abre y abraza el cable cuya corriente queremos medir.

Este método evita abrir el circuito para efectuar la medida, así como las caídas de tensión que podría producir un
instrumento clásico. Por otra parte, es sumamente seguro para el operario que realiza la medición, por cuanto no
es necesario un contacto eléctrico con el circuito bajo medida ya que, en el caso de cables aislados, ni siquiera es
necesario levantar el aislante.

Voltámetro de Hofmann
Un voltámetro de Hofmann es un aparato utilizado para realizar la electrólisis del agua. Fue inventado en 1866 por
el químico alemán August Wilhelm von Hofmann (1818-1892). Consta de tres cilindros verticales unidos, por lo
general de vidrio. El cilindro central está abierto en la parte superior para permitir la adición de agua y de un
compuesto iónico para mejorar la conductividad, como puede ser una pequeña cantidad de ácido sulfúrico. Un
electrodo de platino se coloca dentro de la parte inferior de cada uno de los otros dos cilindros, y se conectan a los
terminales positivo y negativo de una fuente de electricidad. Cuando la corriente circula a través del voltámetro de
Hofmann, se forma oxígeno en el ánodo e hidrógeno en el cátodo. Cada uno de los gases desplaza el agua
contenida en su cilindro y se acumula en la parte superior de los dos tubos exteriores.

Vúmetro
El vúmetro es un dispositivo indicador en equipos de audio para mostrar el nivel de señal en unidades de volumen,
a veces es también llamado indicador de volumen.
Consta de un instrumento de bobina móvil de un tipo determinado, alimentado por medio de un rectificador de
onda completa que se alimenta a su vez de la línea mediante una resistencia en serie. No necesita más fuente de
energía para su funcionamiento que la señal de entrada.
El vúmetro fue diseñado no para medir la señal, sino para que los usuarios tuvieran una referencia u objetivo de 0
VU, algunas veces llamado 100% o 0 decibelios, por lo que no es importante que el dispositivo no sea lineal e
impreciso para niveles bajos. En efecto, la escala va de -20 VU a +3 VU, con -3 VU justo en medio.

Electroscopio
El electroscopio es un instrumento que se utiliza para saber si un cuerpo está cargado eléctricamente.
El electroscopio consiste en una varilla metálica vertical que tiene una esfera en la parte superior y en el extremo
opuesto dos láminas de aluminio muy delgado. La varilla está sostenida en la parte superior de una caja de vidrio
transparente con un armazón de cobre en contacto con tierra. Al acercar un objeto electrizado a la esfera, la varilla
se electriza y las laminillas cargadas con igual signo de electricidad se repelen, separándose, siendo su divergencia
una medida de la cantidad de carga que han recibido. La fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el peso
de las hojas. Si se aleja el objeto de la esfera, las láminas, al perder la polarización, vuelven a su posición normal.
Cuando un electroscopio se carga con un signo conocido, puede determinarse el tipo de carga eléctrica de un
objeto aproximándolo a la esfera. Si las laminillas se separan significa que el objeto está cargado con el mismo tipo
de carga que el electroscopio. De lo contrario, si se juntan, el objeto y el electroscopio tienen signos opuestos.
Un electroscopio pierde gradualmente su carga debido a la conductividad eléctrica del aire producida por su
contenido en iones. Por ello la velocidad con la que se carga un electroscopio en presencia de un campo eléctrico o
se descarga puede ser utilizada para medir la densidad de iones en el aire ambiente. Por este motivo, el
electroscopio se puede utilizar para medir la radiación de fondo en presencia de materiales radiactivos.
El primer electroscopio conocido, el versorium, un electroscopio pivotante de hojuelas de oro, fue inventado por
William Gilbert en 1600.

Electrómetro
Se denomina electrómetro a un electroscopio dotado de una escala. Los electrómetros, al igual que los
electroscopios, han caído en descenso debido al desarrollo de instrumentos electrónicos de precisión.
Uno de los modelos de electrómetro consiste en una caja metálica en la cual se introduce, debidamente aislada por
un tapón aislante, una varilla que soporta una lámina de oro muy fina o una aguja de aluminio, apoyada en este
caso de tal manera que pueda girar libremente sobre una escala graduada.
Al establecer una diferencia de potencial entre la caja y la varilla con la lámina de oro (o la aguja de aluminio), esta
es atraída por la pared del recipiente. La intensidad de la desviación puede servir para medir la diferencia de
potencial entre ambas.


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