Análisis de circuitos
Mi consulta gira en torno a saber a que se debe
a que a la hora de analizar in circuito eléctrico (ej medimos intensidad y corriente en distintos ramales del circuito)
Y el calculo teórico de esas magnitudes no coincida exactamente con los valores medidos con un multímetro
Puede ser debido al efecto de carga y si es así que consideraciones debo tener, y si no es por ello, ¿a qué es debido?
¿Además en estos caso debemos tener en cuenta el denominado error relativo cierto? ¿Qué rangos son considerados
aceptables en una medición? Por último y también en referencia al tema de las mediciones de magnitudes en circuitos
eléctricos, ¿por qué disminuye el error en la medida conforme aumentamos el rango o escala que usa el multímetro?
Con todo ello, me despido esperando su respuesta con brevedad, y agradeciéndole la atención que me presta
a que a la hora de analizar in circuito eléctrico (ej medimos intensidad y corriente en distintos ramales del circuito)
Y el calculo teórico de esas magnitudes no coincida exactamente con los valores medidos con un multímetro
Puede ser debido al efecto de carga y si es así que consideraciones debo tener, y si no es por ello, ¿a qué es debido?
¿Además en estos caso debemos tener en cuenta el denominado error relativo cierto? ¿Qué rangos son considerados
aceptables en una medición? Por último y también en referencia al tema de las mediciones de magnitudes en circuitos
eléctricos, ¿por qué disminuye el error en la medida conforme aumentamos el rango o escala que usa el multímetro?
Con todo ello, me despido esperando su respuesta con brevedad, y agradeciéndole la atención que me presta
4 respuestas
Respuesta de sueco
1
El error experimental en la realidad es algo insospechadamente elevado. No has concretado si estas teóricamente en régimen estacionario senoidal o en continua. En el primero suele haber más error, dado que eso del régimen estacionario senoidal no existen en la realidad, debido a la tremenda contaminación de la red, y por tanto tus cálculos no tienen por que coincidir si las hipótesis iniciales no coinciden, ademas los mismo instrumentos miden de una forma u otra según construcción (analógicos, digitales, de verdadero valor eficaz, etc...) Yo trabajo en ambiente industrial y te puedo decir que entre un cable suelto ("al aire" es decir si ningún potencial definido o "flotante") y la salida de un transformador de 200VA he llegado a medir 190 V, todo ello solo puede estar originado por acoplamientos magnéticos, electromagnéticos o eléctricos, estos últimos conocidos como derivaciones y se deben a problemas de aislamiento, muchas veces originados por la humedad, cables pelados, falsos contactos, etc.. En una lámpara domestica con la carcasa conectada a tierra es normal tener fugas de 10 mA entre fase y tierra; no digo que sea lo correcto, si no que se da con normalidad.
El mundo real es así de difícil, pero todos hemos trabajado en entornos poco hostiles (laboratorio) donde todo parece cuadrar. Yo te diría que, teniendo en cuenta las dispersiones de fabricación de los componentes, en un entorno poco hostil, tener un 10% de error es aceptable, y un 20% en un ambiente hostil también, aunque depende del medio, claro esta. En una ocasión, para probar como reaccionaba un multímetro, le introdujimos una onda de tensión muy distorsionada, de más de 300 V de pico, frecuencia 50 Hz, pero en onda cuadrada y con un ciclo de trabajo del 50%. El aparato leía una tensión eficaz de unos 20 V, cuando teóricamente es mucho más:
En conclusión, que después de todo lo que he visto en electricidad de baja y media potencia casi todo es posible. En realidad no es que la teoría se equivoque, es que el modelo no es exacto a la realidad, ya que este seria terriblemente complejo. A mi entender este es el principal problema de todo sistema trasladado al papel, el modelado. Cualquier efecto extraño, como el que citas del multímetro, dispersiones en la medición, etc... se deben al conjunto de la ya citado: imperfección del instrumento, imperfección del modelo e imperfección de la instalación.
El mundo real es así de difícil, pero todos hemos trabajado en entornos poco hostiles (laboratorio) donde todo parece cuadrar. Yo te diría que, teniendo en cuenta las dispersiones de fabricación de los componentes, en un entorno poco hostil, tener un 10% de error es aceptable, y un 20% en un ambiente hostil también, aunque depende del medio, claro esta. En una ocasión, para probar como reaccionaba un multímetro, le introdujimos una onda de tensión muy distorsionada, de más de 300 V de pico, frecuencia 50 Hz, pero en onda cuadrada y con un ciclo de trabajo del 50%. El aparato leía una tensión eficaz de unos 20 V, cuando teóricamente es mucho más:
En conclusión, que después de todo lo que he visto en electricidad de baja y media potencia casi todo es posible. En realidad no es que la teoría se equivoque, es que el modelo no es exacto a la realidad, ya que este seria terriblemente complejo. A mi entender este es el principal problema de todo sistema trasladado al papel, el modelado. Cualquier efecto extraño, como el que citas del multímetro, dispersiones en la medición, etc... se deben al conjunto de la ya citado: imperfección del instrumento, imperfección del modelo e imperfección de la instalación.
Respuesta de chuss
1
Así que espero no fallarte y ahora vamos con esas respuestas:
El hecho de que no coincidan las magnitudes medidas con el cálculo teórico es como tú bien dices debido al efecto de la carga, ¿cómo se explica esto? Muy fácilmente: como bien sabrás, en un circuito eléctrico se produce una caída de tensión cuyo valor vendrá en función de la intensidad que lo atraviese. Debido a este fenómeno la tensión que alimenta al receptor no será la nominal de la red (o para la que está calculado) sino un valor ligeramente menor, por lo que la intensidad que absorberá será distinta de la calculada (o la que indique en su placa de características). En la práctica no se realiza ninguna corrección de dicho error ya que dichas diferencias no van a impedir que una instalación eléctrica funcione como es debido, aparte de que en una instalación eléctrica es prácticamente imposible de controlar (de forma convencional) el consumo que hay, por lo que las caídas de tensiones variarán mucho y por tanto las tensiones que alimentan a los receptores. Pero en el caso de que estemos trabajando con circuitos que requieran una gran precisión de cálculos, sí que se debe de tomar en consideración estas diferencias así como los errores cometidos por los aparatos de medida.
En cuanto al tema de errores en las mediciones mira los enlaces que te doy ya que ellos te explicarán mucho mejor que yo esas dudas que tienes:
http://www.complementos-e.com/pdf/Medidores%20de%20voltaje.pdf
http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/fisica/electymagne/LABORATORIOS/L1_INST/L1_INST.htm
http://medusa.unimet.edu.ve/fisica/fpfi01/lab2/MEDICIONES%20ELECTRICAS.doc
El hecho de que no coincidan las magnitudes medidas con el cálculo teórico es como tú bien dices debido al efecto de la carga, ¿cómo se explica esto? Muy fácilmente: como bien sabrás, en un circuito eléctrico se produce una caída de tensión cuyo valor vendrá en función de la intensidad que lo atraviese. Debido a este fenómeno la tensión que alimenta al receptor no será la nominal de la red (o para la que está calculado) sino un valor ligeramente menor, por lo que la intensidad que absorberá será distinta de la calculada (o la que indique en su placa de características). En la práctica no se realiza ninguna corrección de dicho error ya que dichas diferencias no van a impedir que una instalación eléctrica funcione como es debido, aparte de que en una instalación eléctrica es prácticamente imposible de controlar (de forma convencional) el consumo que hay, por lo que las caídas de tensiones variarán mucho y por tanto las tensiones que alimentan a los receptores. Pero en el caso de que estemos trabajando con circuitos que requieran una gran precisión de cálculos, sí que se debe de tomar en consideración estas diferencias así como los errores cometidos por los aparatos de medida.
En cuanto al tema de errores en las mediciones mira los enlaces que te doy ya que ellos te explicarán mucho mejor que yo esas dudas que tienes:
http://www.complementos-e.com/pdf/Medidores%20de%20voltaje.pdf
http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/fisica/electymagne/LABORATORIOS/L1_INST/L1_INST.htm
http://medusa.unimet.edu.ve/fisica/fpfi01/lab2/MEDICIONES%20ELECTRICAS.doc
Respuesta de victorreus
La medición en circuitos es algo bastante relativo.
Puede haber algún componente que esta en mal estado o bien
Alguna perdida o subida de tensión originada por el efecto carga.
Y si existe un error relativo, pero no tiene que ser un valor ponderante.
Si aumentas la escala el medidor te va a medir con más exactitud ya que le das más rango numérico.
Puede haber algún componente que esta en mal estado o bien
Alguna perdida o subida de tensión originada por el efecto carga.
Y si existe un error relativo, pero no tiene que ser un valor ponderante.
Si aumentas la escala el medidor te va a medir con más exactitud ya que le das más rango numérico.
Respuesta de hippyto
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Tienes que tener muchos factores en cuenta cuando haces una medida, el error que pueda trener el polímetro que lo viene expresado en las características de este, la resistencia de la puntas del polometro y la resistencia de las pistas o cables del circuito a medir, el error varia dependiendo de la escala porque aumenta el rango el error del polímetro es menor.