PR ÁC TICA #1 #1
MANEJO DE LOS EQUIPOS CON SEGURIDAD Y CONOCIMIENTO 1. INTRODUCCIÓN. Al manipular los equipos eléctricos en el laboratorio nos conlleva de una forma necesaria al aprendizaje y conocimiento, del buen uso de estos equipos y de las diferentes herramientas que son útiles para nuestras prácticas. La primera práctica de laboratorio hará una explicación del manejo y cuidados que se deben tener en el manejo de equipos, interiorizando al alumno en el manejo de simbología adecuada para el establecimiento de circuitos. Cómo afecta al cuerpo humano la corriente eléctrica Tomando en cuenta que el cuerpo humano es un buen conductor de la electricidad, observaremos los tres factores principales que afectan la severidad del choque eléctrico que recibe una persona cuando se convierte en parte de un circuito eléctrico son: · La cantidad de corriente que fluye a través del cuerpo (medida en amperios). · Trayectoria de la corriente a través del cuerpo. · Cuanto tiempo esté el cuerpo como parte del circuito. Otros factores que pueden afectar la severidad del choque eléctrico son: · El voltaje de la corriente. · La presencia de humedad en el ambiente. · La fase del ciclo cardíaco cuando ocurre el choque. · El estado de salud de la persona antes del choque. Las consecuencias pueden variar desde un pequeño hormigueo hasta quemaduras graves y paro cardíaco inmediato. Aunque se desconoce cuáles resultan a un amperaje determinado, la tabla a continuación demuestra esta relación para un choque eléctrico que demora un segundo, es de un ciclo de 60 hercios (Hz) y viaja desde la, mano hasta el pie: Intensidad de la corriente (mmA) Posible efecto en el cuerpo humano 1 mA Nivel de percepción. Una leve sensación de hormigueo. Aun así, puede ser peligroso bajo ciertas condiciones. 5 mA Leve sensación de choque; no doloroso, aunque incómodo. La persona promedio puede soltar la fuente de la corriente eléctrica. Sin embargo, las reacciones involuntarias fuertes a los choques en esta escala pueden resultar en lesiones. 6-30 mA Choque doloroso donde se pierde el control muscular. Esto se conoce como "la corriente paralizante" o "la escala bajo la cual hay que soltar la fuente". 50-150 mA Dolor agudo, paro respiratorio, contracciones musculares severas. La persona no puede soltar la fuente de electricidad. La muerte es posible. 1000-4300 mA Fibrilación ventricular (el ritmo cardíaco cesa.) Ocurren contracciones musculares y daño a los nervios. La muerte es sumamente probable. 10,000 mA Paro cardíaco, quemaduras severas y con toda probabilidad puede causar la muerte. Las condiciones húmedas son comunes durante los sacudidos eléctricos a bajo voltaje. Bajo condiciones secas, la piel humana es muy resistente. Si la piel está húmeda, la resistencia del cuerpo baja drásticamente. La ley de Ohm se utiliza para demostrar lo antes descrito. A 1,000 voltios, corriente = Voltios/Ohmios = 1,000/500 = 2 amperios
Lo cual puede causar paro cardíaco y serio daño a los órganos internos. 1.1 OBJETIVOS. 1.1.1 OBJETIVO GENERAL. Aprender el manejo de equipos de trabajo y establecer normas de seguridad en laboratorio. 1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. a) Aprender el manejo del multímetro. b) Medir resistencias c) Medir condensadores d) Medir voltajes en c/a e) Medir voltajes en c/c f) Determinar los grados de peligro y daño que puede causar la corriente eléctrica que circula por el cuerpo humano bajo distintos voltajes (120 V, 1000 V) y bajo distintas condiciones de humedad de la piel (seca y húmeda) 1.2EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO. - Multímetro. - Cables de conexión. - Resistencias. - Condensadores. - Fuentes c/c y c/a 1.3 Esquema de la práctica.
2 Cuestionario.1. Bibliografía (Citar referencias bibliográficas indicando, autor, título del libro, editorial, edición, lugar y año). James Nearing Mathematical Tools for Physics
Copyright 2003 Luis Carlos Díaz Barcos, César Sancho Martín y Jesús Miguel García Zamora. Àrea de Ciencias de la Naturaleza. Física y Química. 2.º ciclo de la E.S.O. Programaciones de aula por niveles de profundización Digitalia NA-618/2001
ROBERT RESNICK, DAVID HALLIDAY Y KENNETH S. KRANE FISICA VOL 1 CONTINENTAL CUARTA EDICION MEXICO, 2001
RAYMOND A. SERWAY ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO MC GRAW HILL TERCERA EDICION
2. ¿Cuáles fueron los factores limitantes de la práctica? Los capacitores y condensadores nos permitieron medir y manipular un amperaje seguro, ya que no les cabían más. Además: Asegúrese de las condiciones del equipo y de los peligros presentes, antes de trabajar con uno de sus elementos, especialmente con circuitos supuestamente
“muertos”. Nunca
confíe en dispositivos de seguridad tales como fusibles, reveladores y sistemas entrelazados, para su protección. Estos pueden no estar trabajando. trabajando. Nunca desconecte la punta de tierra. Nunca trabaje sobre pisos mojados. No trabaje solo. Nunca hable a nadie mientras trabaja. Muévase siempre lentamente. 3. ¿Qué diferencia existe entre los términos exactitud y precisión? Exactitud: Proximidad entre un valor medido y un valor verdadero del mensurando. Precisión: Proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos en mediciones repetidas de un mismo objeto, o de objetos similares bajo condiciones especificadas. 4. ¿Cuál fue la precisión de los instrumentos limitantes de medida utilizados en la práctica y cual la exactitud en las mediciones? La precisión no era del todo exacta, era variable, pero nada extremo como para no controlar la electricidad. La exactitud de las diversas mediciones realizadas no son precisas debido que dependió mucho del error humano.
5. ¿Por qué el cuerpo humano es un conductor de la electricidad? Porqué casi el 70% del organismo consta de agua ionizada, un buen conductor de electricidad. De acuerdo con la electrofisiología, ciencia que estudia las reacciones que produce la corriente eléctrica, cada uno de los tejidos de nuestro cuerpo reacciona cuando una descarga circula por el organismo y los efectos biológicos dependen de su intensidad. Se ha descubierto que las partes más sensibles son la retina y el globo ocular, pues ante cualquier estímulo eléctrico producen una sensación luminosa. Le sigue la lengua, la cual manifiesta un sabor alcalino. 6. ¿Por qué en las mediciones efectuadas de voltaje de la línea de alimentación proveniente de CESSA no correspondían al valor de 220 voltios como está establecido por la empresa? Debido a que en el proceso de distribución tiene muchas ramificaciones y por eso se experimenta caídas de tensión. 7. ¿Cuál es el valor que se considera como amperaje mortal? Alrededor el cuerpo puede soportar 30 mA como un máximo y alrededor de 5mA directo al corazón puede producir el paro cardiaco; el voltaje puede ser alto no hay un tope máximo para este pero lo que le puede hacer daño al ser humano es el amperaje que este si es el que mata si tiene un mayor también lo que nombro la profesora la temperatura de la electricidad como se está conduciendo el paso de electrones esto hace que el cuerpo suba considerablemente la temperatura al ser conductor.
3 Cálculos.Tabla 1:
= |− |*100
Ɛ% Ɛ1% Ɛ1% Ɛ2% Ɛ3%
= |39−39 39 |*100
= 0% = 0% = 4.17% Ɛ4% = 0.39% Ɛ5% = 0.5% Tabla 2:
= |− |*100
Ɛ% Ɛ1% Ɛ1% Ɛ2% Ɛ3% Ɛ4% Ɛ5%
= |1−0.986 1 |*100 = 1.40% = 4.85% = 1.06% = 2.40% = 6.36%
Tabla 3:
= |− |*100
Ɛ% Ɛ1% Ɛ1% Ɛ2% Ɛ3% Ɛ4%
= |2−2.56 2 |*100 = 28.00% = 33.67% = 39.00% = 44.17%
Tabla 4:
= |− |*100
Ɛ% Ɛ1% Ɛ1% Ɛ2%
= |2−2.15 2 |*100
= 7.50% = 8,67% Ɛ3% = 6.50% Ɛ4% = 9.00% Tabla 5:
= |− |*100
Ɛ% Ɛ1% Ɛ1% Ɛ2% Ɛ3%
= |220−217 220 |*100 = 1.36% = 0,45% = 2.73%
4 Tabulación de Datos: 1. Medida de resistencias: Valor Nominal 39
kΩ
Valor Leído 39
kΩ
100 kΩ
100 kΩ
24
23
kΩ
kΩ
5.10kΩ
5.12kΩ
2
1.99 kΩ
kΩ
% 0 0 4.17 0.39 0.5 Ɛ
2. Lectura de Condensadores: Valor Nominal 1 µf 3.3 µf 0.47 µf 10 µf 2.2 µf
Valor Leído 0.986 µf 3.14 µf 0.465 µf 9.76 µf 2.34 µf
% 1.46 4.85 1.06 2.40 6.36 Ɛ
3. Lectura de Voltajes A/C: Valor Nominal 2 v 3 v 8 v 12 v
Valor Leído 2.56 v 4.01 v 11.12 v 17.30 v
% 28 33.67 39 44.17
Valor Leído 2.15 v 3.26 v 8.52 v 13.08 v
% 7.56 8.67 6.5 9.0
Valor Leído 217 v 219 v 214 v
% 1.36 0.45 2.73
Ɛ
4. Lectura de Voltajes D/C: Valor Nominal 2 v 3 v 8 v 12 v
Ɛ
5. Lectura 220 v: Valor Nominal 220 v 220 v 220 v
Ɛ
6. Simbología:
DESCRIPCIÓN
SÍMBOLOS
Resistencias fijas Resistencias variables potenciómetros) Condensadores fijos Condensadores variables
Inductores o bobinas
(Reóstatos
o
Fuente de voltaje continuo
+ -
Fuente de voltaje alterno Amperímetro Voltímetro
V
5 Conclusiones y Recomendaciones.Conclusiones: 1. En conclusión los valores obtenidos en el experimento no varían muy significativamente del valor nominal salvo en la lectura de los voltajes de corriente alterna siendo esto algo no muy ajeno a lo que se espera ya que se sabe que esta corriente varía de forma cíclica. 2. Podemos concluir que las mediciones fueron realizadas con éxito, siempre teniendo en cuenta la seguridad al manipular la electricidad. Los valores medidos tuvieron una gran diferencia con los valores nominales en alguna de las mediciones debido a que los capacitores u otros instrumentos tienen falla de fabricación. 3. En conclusión los valores medidos no fueron alejados a los valores nominales teniendo así errores aceptables, en cambio las medidas hecha con la corriente continua si fueron de un alto porcentaje de error debido a la variación de voltaje de la electricidad. Recomendaciones: 1. Podría resaltarla implementación de equipo de seguridad para evitar cualquier tipo de accidente y poder contar con más equipo para que todos los estudiantes podamos participar al llevar a cabo el experimento. 2. Al determinar la investigación que corre a las personas al exponerse a altos niveles de amperaje, lo recomendable es utilizar guantes de seguridad para manipular equipos de alta tensión. Es preciso tomar precaución de cables pelados en las cuales la conducción al contacto directo del alambre de cobre con la piel puede generar una descarga y conducir electricidad al cuerpo humano. 3. Implemento de equipo para el uso de cada estudiante para el aprendizaje para acceder al manejo y uso respectivo de cada uno de las mismas tanto así mismo con la seguridad en cuanto al manejo de cada instrumento como en la electricidad por contacto directo.
