Problema 16-4 Fuente:
Problema elaborado por el autor del sitio.
Un voltímetro con la sensibilidad de 2 000 Ω/V, teniendo escalas de
0 - 100V y 0 - 300V, se utiliza para medir el voltaje entre los terminales a - b de un circuito. Cuando se usó la escala 0 - 100V , el voltímetro mostró una lectura de
80 voltios . Cuando la escala utilizada era 0 - 300V , la lectura del voltímetro
fue 120 voltios . Calcule el voltaje real entre terminales a - b .
Solución del Problema 16-4
Inicialmente, se calcula el valor de la resistencia interna del voltímetro en ambas escalas. Para la escala de 100 voltios, tenemos:
Ahora, para la escala de 300 voltios, tenemos:
La figura al lado muestra el circuito equivalente que usaremos para resolver el problema.
La voltaje Vth representa el voltaje real que debe medir un instrumento ideal. La resistencia Rth, representa la resistencia equivalente que ofrece el circuito a través de los terminales a - b al multímetro. Vvolti representa el voltaje leído por el multímetro.
Y finalmente, Ri es la resistencia interna del multímetro en el rango seleccionado.
Tenga en cuenta que conocer el valor de Vvolti y Ri,
en la escala analizada, es posible calcular el valor de i. Adoptando este procedimiento para
con ambas lecturas, un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas se resuelve fácilmente.
Por lo tanto, podemos calcular el valor de i para la escala de 100 voltios.
Para la escala de 300 voltios:
Basado en el circuito que se muestra en la figura anterior y haciendo las ecuaciones de malla para voltajes en ambas situaciones, encontramos el sistema de ecuaciones.
Luego sustituyendo los valores numéricos para cada situación:
Simplemente combine las dos ecuaciones y encontramos:
Por lo tanto, el voltaje real es 160 voltios y la resistencia equivalente del circuito bajo medición, entre los puntos a - b, es de 200 000 Ω.
