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Comenzando con tu multímetro

De todas las herramientas electrónicas, el multímetro es el más esencial. Te indicará cuánto voltaje existe entre dos puntos en un circuito, o cuánta corriente pasa a través del circuito. Te ayudará a encontrar un error de cableado y también puedes evaluar un componente para determinar su resistencia eléctrica, o su capacitancia, que es la capacidad de almacenar una carga eléctrica.

Si comienzas con poco o ningún conocimiento, estos términos pueden parecer confusos, y puedes sentir que un multímetro parece complicado y difícil de usar. Este no es el caso. Facilita el proceso de aprendizaje, porque revela lo que no puedes ver.

Figura A

Antes de discutir qué multímetro comprar, podemos decirte cuál no comprar. No deseas un multímetro de la vieja escuela con una aguja que se mueva a través de una escala, como se muestra en la Figura A. Ese es un multímetro analógico.

Deseas un multímetro digital que muestre valores numéricos, y para darte una idea del equipo disponible, te mostramos cuatro ejemplos.

Figura B

La Figura B muestra el multímetro digital más barato que puedes encontrar, que cuesta menos que una novela de bolsillo o un paquete de seis refrescos. No puede medir resistencias muy altas o voltajes muy bajos, su precisión es pobre y no mide la capacitancia en absoluto. Sin embargo, si tu presupuesto es muy ajustado, funcionará para proyectos básicos.

Figura C

El multímetro en la Figura C ofrece más precisión y más funciones. Este medidor, o uno similar, es una buena opción básica mientras aprendes electrónica.

Figura D

El ejemplo en la Figura D es un poco más caro pero de mayor calidad. Este modelo en particular ha sido descontinuado, pero puedes encontrar muchos similares, probablemente cuestan dos o tres veces más que la marca NT en la Figura C. Extech es una compañía bien establecida que intenta mantener sus estándares frente a los precios reducidos de los competidores.

Figura E

La Figura E muestra un multímetro de excelente calidad. Es físicamente resistente, tiene todas las características que podrías desear y mide una amplia gama de valores con una precisión extremadamente buena. Sin embargo, cuesta más de 20 veces que el producto más barato. Es una inversión a largo plazo.

¿Cómo decides qué multímetro comprar? Bueno, si estuvieras aprendiendo a conducir, no necesariamente necesitarías un auto caro. Del mismo modo, no necesitas un medidor de alto precio mientras aprendes electrónica. Por otro lado, el medidor más barato puede tener algunos inconvenientes, como un fusible interno que no es fácilmente reemplazable o un interruptor giratorio con contactos que se desgastan rápidamente. Así que aquí hay una regla general si deseas algo económico pero aceptable: busca en eBay el modelo más barato que puedas encontrar, luego duplica el precio y utilízalo como tu guía.

Independientemente de cuánto gastes, los siguientes atributos y capacidades son importantes.

Rango

Un medidor puede medir demasiados valores, tiene que tener una forma de reducir el rango. Algunos medidores tienen rango manual, lo que significa que debes girar un dial para elegir un rango estimado para la cantidad que te interese. Un rango puede ser de 2 a 20 volts, por ejemplo.

Otros medidores tienen rango automático, lo cual es más conveniente, porque solo conectas el medidor y esperas a que resuelva todo. La palabra clave, sin embargo, es “esperar”. Cada vez que realizas una medición con un medidor de rango automático, esperarás un par de segundos mientras realiza una evaluación interna. Personas impacientes preferirán medidores manuales.

Otro problema con el rango automático es que debido a que no has seleccionado un rango tú mismo, debes prestar atención a las letras pequeñas en la pantalla donde el medidor te indica qué unidades ha decidido usar. Por ejemplo, la diferencia entre una “K” y una “M” al medir la resistencia eléctrica es un factor de 1,000. Esto lleva a la siguiente recomendación: se sugiere usar un medidor manual para tus aventuras iniciales. Tendrás menos posibilidades de cometer errores, y debería costar un poco menos.

La descripción de un medidor por parte de un proveedor debe indicar si usa rango manual o rango automático, pero si no, puedes verlo mirando una foto de su dial selector. Si no ve ningún número alrededor del dial, es un medidor de rango automático. El medidor en la Figura D es autorango, los otros no lo son.

Valores

El dial también revelará qué tipos de mediciones son posibles. Como mínimo, debes esperar:

Figura F: Tres muestras del símbolo griego omega, usado para representar resistencia eléctrica

Volts, amperes y ohms, a menudo abreviados con la letra V, la letra A y el símbolo de ohm, que es la letra griega omega, que se muestra en la Figura F. Es posible que no sepas qué significan estos atributos en este momento, pero son fundamentales .

Tu medidor también debe ser capaz de medir miliamperes (mA abreviado) y milivolts (mV abreviado). Es posible que esto no se aclare de inmediato desde el dial del medidor, pero se enumerará en su especificación.

DC / AC significa corriente directa y corriente alterna. Puedes seleccionar estas opciones con un botón DC / AC, o elegirlas en el dial selector principal. Un botón pulsador es probablemente más conveniente.

La prueba de continuidad es una característica útil que te permite verificar si hay conexiones defectuosas o roturas en un circuito eléctrico. Idealmente, debería crear una alerta audible, en cuyo caso se representará simbólicamente con un pequeño punto que tiene líneas semicirculares que irradian, como se muestra en la Figura G.

Figura G. Este símbolo indica la opción de probar la continuidad de un circuito, con retroalimentación audible. Es una característica muy útil.

Por una pequeña suma adicional, deberías poder comprar un medidor que realice las siguientes mediciones, en orden de importancia:

Capacitancia. La mayoría de los circuitos electrónicos requieren componentes pequeños llamados condensadores. Debido a que los pequeños generalmente no tienen sus valores impresos en ellos, la capacidad de medir sus valores puede ser importante, especialmente si algunos de ellos se mezclan o (peor) caen al suelo. Los multímetros muy baratos generalmente no pueden medir capacitancia. Cuando existe la característica, generalmente se indica con una letra F, que significa farads, que son las unidades de medida. La abreviatura CAP también se puede utilizar.

La prueba de transistores se indica mediante pequeños orificios etiquetados como E, B, C y E. Puedes insertar el transistor en los orificios para verificar en qué dirección se debe colocar el transistor en un circuito, o si lo has quemado.

La frecuencia se abrevia como Hz.

Prueba la energía

¿Puedes probar la electricidad?

Lo que vas a necesitar:

  • Una batería de 9V
  • Un multímetro

Precaución: ¡No más de nueve volts! Este experimento solo debe usar una batería de 9 volts. No lo intentes con un voltaje más alto y no uses una batería más grande que pueda suministrar más corriente. Además, si tienes brackets en los dientes, ten cuidado de no tocarlos con la batería. Lo más importante, nunca apliques corriente eléctrica de cualquier tamaño de batería a través de una ruptura en tu piel.

Procedimiento

Humedece tu lengua y toca con la punta los terminales metálicos de una batería de 9 volts.

¿Sientes ese hormigueo? Ahora pon a un lado la batería, saca la lengua y seca bien la punta con un pañuelo. Vuelve a tocar la batería con la lengua y sentirás menos hormigueo.

¿Qué esta pasando aquí? Puedes usar un multímetro para averiguarlo.

Configurando tu medidor

¿Tiene tu medidor una batería preinstalada? Selecciona cualquier función con el dial y espera para ver si la pantalla muestra un número. Si no hay nada visible, es posible que debas abrir el medidor y colocar una batería antes de poder usarlo; consulta las instrucciones que vienen con el medidor.

Figura 1. Cables para multímetro, terminando en sondas de metal.

Los medidores vienen con un cable rojo y un cable negro. Cada cable tiene un plug en un extremo y una sonda metálica en el otro extremo. Inserta los plugs en el medidor, luego toca las sondas en los lugares donde quieres saber qué está pasando. Ver Figura 1. Las sondas detectan electricidad; no la emiten en cantidades significativas. Cuando se trata de pequeñas corrientes y voltajes, las sondas no pueden lastimarte (a menos que te pinches con sus extremos afilados).

Figura 2. Observa el etiquetado de los zócalos en este multímetro.
Figura 3. Las funciones de los zócalos se dividen de manera diferente en este medidor.

La mayoría de los medidores tienen tres zócalos, pero algunos tienen cuatro (ver Figuras 2 y 3). Aquí están las reglas generales:

Un zócalo debe estar etiquetado como COM. Esto es común a todas sus mediciones. Conecta el cable negro a este zócalo y déjalo allí.

Se debe identificar otro zócalo con el símbolo de ohm (omega) y la letra V para volts. Puede medir resistencia o voltaje. Conecta el cable rojo en este zócalo.

El zócalo de voltaje/ohms también se puede usar para medir pequeñas corrientes en mA (miliamperios) … o puedes ver un zócalo separado para esto, lo que requerirá que a veces muevas el cable rojo.

Un zócalo adicional puede tener la etiqueta 2A, 5A, 10A, 20A o algo similar, para indicar un número máximo de amperes. Esto se usa para medir altas corrientes.

Fundamentos: ohms

Vas a evaluar la resistencia de tu lengua, en ohms. ¿Pero qué es un ohm?

Medimos la distancia en millas o kilómetros, la masa en libras o kilogramos y la temperatura en grados Fahrenheit o centígrados. Medimos la resistencia eléctrica en ohms, que es una unidad internacional que lleva el nombre de Georg Simon Ohm, quien fue uno de los pioneros de la electricidad.

El símbolo griego omega indica ohms, pero para resistencias superiores a 999 ohms se usa la letra mayúscula K, que significa kilo ohm, equivalente a mil ohms. Por ejemplo, una resistencia de 1,500 ohms es igual a 1.5K.

Por encima de 999,999 ohmios, se usa la letra mayúscula M, que significa mega ohm, que es un millón de ohms. En el habla cotidiana, un mega ohm a menudo se denomina “mega”. Si alguien está usando una “resistencia de dos punto dos megas”, su valor es 2.2M.

En la Figura 4 se muestra una tabla de conversión para ohms, kilo ohms y mega ohms.

Figura 4

En Europa, la letra R, K o M sustituye un punto decimal, para reducir el riesgo de errores. Por lo tanto, 5K6 en un diagrama de circuito europeo significa 5.6K, 6M8 significa 6.8M y 6R8 significa 6.8 ohmios. No utilizaremos el estilo europeo aquí, pero puedes encontrarlo en algunos diagramas de circuitos en otros lugares.

Un material que tiene una resistencia muy alta a la electricidad se llama aislante. La mayoría de los plásticos, incluidos los recubrimientos de colores alrededor de los cables, son aislantes.

Un material con muy baja resistencia es un conductor. Metales como el cobre, aluminio, plata y oro son excelentes conductores.

Midiendo tu lengua

Inspecciona el dial en la parte frontal de tu multímetro, y encontrarás al menos una posición identificada con el símbolo de ohm. En un medidor de rango automático, gira el dial para señalar el símbolo de ohm como se muestra en la Figura 5, toca suavemente las sondas con la lengua y espere a que el medidor elija un rango automáticamente. Observa la letra K en la pantalla numérica. ¡Nunca juntes las sondas en tu lengua!

Figura 5. En un multímetro autorango, solo gira el dial al símbolo de ohm (omega).

En un medidor manual, debes elegir un rango de valores. Para una medición de lengua, probablemente 200K (200,000 ohms) sería lo correcto. Ten en cuenta que los números al lado del dial son máximos, por lo que 200K significa “no más de 200,000 ohms”, mientras que 20K significa “no más de 20,000 ohms”. Mira el ejemplo de los medidores manuales en la Figura 6.

Figura 6. Un medidor manual requiere que selecciones el rango

Toca las sondas con tu lengua a una pulgada de distancia. Ten en cuenta la lectura del medidor, que debe ser de alrededor de 50K. Deja a un lado las sondas, saca la lengua y usa un pañuelo para secarla cuidadosa y completamente, como lo hiciste antes. Sin permitir que tu lengua se humedezca nuevamente, repite la prueba y la lectura debería ser más alta. Con un medidor de rango manual, es posible que debas seleccionar un rango más alto para ver un valor de resistencia.

Cuando tu piel está húmeda (por ejemplo, si transpiras), su resistencia eléctrica disminuye. Este principio se usa en los detectores de mentiras, porque alguien que a sabiendas dice una mentira, bajo condiciones de estrés, puede tender a transpirar.

Aquí está la conclusión que tu prueba puede sugerir. Una resistencia más baja permite que fluya más corriente eléctrica, y en la prueba inicial, más corriente creó un hormigueo más grande.

Fundamentos: Dentro de una batería

Cuando usaste una batería para la primera prueba con la lengua, no se mencionó cómo funciona una batería. Ahora es el momento de rectificar esa omisión.

Una batería de 9 volts contiene productos químicos que liberan electrones (partículas de electricidad), que desean fluir de un terminal a otro como resultado de una reacción química. Piensa en las celdas dentro de una batería como si fueran dos tanques de agua: uno lleno y el otro vacío. Si los tanques están conectados entre sí por una tubería y una válvula, y abres la válvula, el agua fluirá entre ellos hasta que sus niveles sean iguales. La Figura 7 puede ayudarte a visualizar esto. Del mismo modo, cuando abres una vía eléctrica entre los dos lados de una batería, los electrones fluyen entre ellos, incluso si la vía consiste solo en la humedad en tu lengua.

Figura 7. Puedes pensar que una batería es como un par de depósitos de agua interconectados.

Los electrones fluyen más fácilmente a través de algunas sustancias (como una lengua húmeda) que otras (como una lengua seca).

Investigación adicional

La prueba de la lengua no fue un experimento muy bien controlado, porque la distancia entre las sondas podría haber variado un poco entre una prueba y la siguiente. ¿Crees que eso puede ser significativo? Vamos a averiguar.

Sostén las sondas del multímetro de modo que sus puntas estén separadas solo ¼”. Tócalas a tu lengua húmeda. Ahora separa las sondas por 1″ e intente nuevamente. ¿Qué lecturas obtienes?

Cuando la electricidad viaja a través de una distancia más corta, encuentra menos resistencia. Como resultado, la corriente aumentará.

Prueba un experimento similar en tu brazo, como se muestra en la Figura 8. Puedes variar la distancia entre las sondas en pasos fijos, como ¼ “, y observa la resistencia que muestra tu medidor. ¿Crees que duplicar la distancia entre las sondas duplica la resistencia que muestra el medidor? ¿Cómo puedes probar o refutar esto?

Figura 8. Varía la distancia entre las sondas y observa la lectura en tu medidor.

Si la resistencia es demasiado alta para que tu multímetro lo mida, verás un mensaje de error, como L, en lugar de algunos números. Intenta humedecer tu piel, luego repite la prueba y obtendrás un resultado. El único problema es que, a medida que se evapora la humedad de la piel, la resistencia cambiará. Ves lo difícil que es controlar todos los factores en un experimento. Los factores aleatorios se conocen adecuadamente como variables no controladas.

Todavía hay una variable más que no se ha discutido, que es la cantidad de presión entre cada sonda y la piel. Si presionas más fuerte, posiblemente la resistencia disminuirá. ¿Puedes probar esto? ¿Cómo podrías diseñar un experimento para eliminar esta variable?

Si estás cansado de medir la resistencia de la piel, puedes probar sumergir las sondas en un vaso de agua. Luego disuelve un poco de sal en el agua y vuelve a probarlo. Sin duda has escuchado que el agua conduce electricidad, pero la historia completa no es tan simple. Las impurezas en el agua juegan un papel importante.

¿Qué crees que sucederá si intentas medir la resistencia del agua que no contiene impurezas? Tu primer paso sería obtener un poco de agua pura. La llamada agua purificada generalmente tiene minerales agregados después de que se purificó, así que eso no es lo que quieres. Del mismo modo, el agua de manantial no es totalmente pura. Lo que necesitas es agua destilada, también conocida como agua desionizada. Esto a menudo se vende en supermercados. Quizás descubrirás que su resistencia, por pulgada entre las sondas del medidor, es mayor que la resistencia de tu lengua. Pruébalo para descubrirlo.

Antecedentes: el hombre que descubrió la resistencia

Georg Simon Ohm, ilustrado en la Figura 9, nació en Baviera en 1787 y trabajó en la oscuridad durante gran parte de su vida, estudiando la naturaleza de la electricidad usando el alambre de metal que tuvo que fabricarse para sí mismo (no podías ir a Home Depot a comprar un rollo de alambre a principios de 1800).

Figura 9. Georg Simon Ohm, después de ser honrado por su trabajo pionero, la mayoría de los cuales realizó en relativa oscuridad.

A pesar de sus recursos limitados y sus habilidades matemáticas inadecuadas, Ohm pudo demostrar en 1827 que la resistencia eléctrica de un conductor como el cobre variaba en proporción inversa con su área de sección transversal, y la corriente que fluye a través de ella es proporcional al voltaje aplicado para ello, siempre que la temperatura se mantenga constante. Catorce años después, la Royal Society de Londres finalmente reconoció la importancia de su contribución y le otorgó la Medalla Copley. Hoy, su descubrimiento se conoce como la Ley de Ohm.

Limpieza y Reciclaje

Tu batería no debería haberse dañado o descargado significativamente por este experimento. Puedes usarla de nuevo.

Recuerda apagar tu multímetro antes de guardarlo. Muchos multímetros emitirán un pitido para recordarte que lo apagues si no lo usas por un tiempo, pero algunos no. Un medidor consume una cantidad muy pequeña de electricidad mientras está encendido, incluso cuando no lo estás utilizando para medir nada.


Fuente: Makezine