Precauciones de seguridad
1. electricidad y montaje Experimental
2. ambiente de trabajo
3. prendas de vestir y Personal requisitos
Equipo básico: Demostración y Resumen de electrónica y equipos de medición
4. generador de funciones

Figura 1: primer plano de función generador pantalla y panel de control. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
5. fuente de alimentación

Figura 2: fuente de alimentación DC unidad. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
6. el osciloscopio

Figura 3: unidad de osciloscopio. Cierre muestra pantalla y panel de control. Por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: una sonda de puesta a tierra convencional. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: sonda de voltaje diferencial. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 6: vista lateral de la sonda de corriente. Por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
7. multímetro

Figura 7: multímetro. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
8. fuente de alimentación

Figura 8: tomacorriente trifásico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 9: vista de un transformador variable (VARIAC) de tres fases superior. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Fuente: Ali Bazzi, Departamento de ingeniería eléctrica, Universidad de Connecticut, Storrs, CT.
Máquinas eléctricas y potencia electrónica experimentos implican corrientes eléctricas, voltajes, corriente y cantidades de energía que deben ser manipuladas con cuidado y diligencia extrema. Estos pueden incluir la tensión de tres fases (208 V, 230 V o 480 V), hasta 250 voltajes de VCC y corrientes que pueden llegar a 10 a. electrocución ocurre cuando se establece una ruta eléctrica a través del cuerpo con corrientes muy bajas que pueden dañar órganos vitales , como una persona de corazón y puede causar muerte inmediata. Todos los experimentos deben realizarse en presencia de personal capacitado para manejar electricidad voltaje y los niveles actuales. En caso de emergencia, evacuar el laboratorio a través de cualquiera de las salidas y marcar el 911.
Precauciones de seguridad
1. electricidad y montaje Experimental
2. ambiente de trabajo
3. prendas de vestir y Personal requisitos
Equipo básico: Demostración y Resumen de electrónica y equipos de medición
4. generador de funciones

Figura 1: primer plano de función generador pantalla y panel de control. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
5. fuente de alimentación

Figura 2: fuente de alimentación DC unidad. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
6. el osciloscopio

Figura 3: unidad de osciloscopio. Cierre muestra pantalla y panel de control. Por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: una sonda de puesta a tierra convencional. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: sonda de voltaje diferencial. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 6: vista lateral de la sonda de corriente. Por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
7. multímetro

Figura 7: multímetro. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
8. fuente de alimentación

Figura 8: tomacorriente trifásico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 9: vista de un transformador variable (VARIAC) de tres fases superior. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
La electricidad que alimenta las máquinas, herramientas y otros aparatos experimentales debe manipularse con cuidado y atención. El contacto corporal con alto voltaje y corriente puede causar espasmos musculares, quemaduras, paro cardíaco e incluso la muerte. Incluso pequeñas cantidades de corriente que pasan a través del cuerpo pueden causar electrocución. 10 miliamperios pueden inducir contracciones musculares, pérdida de control muscular e incapacidad para soltarse. 10 microamperios a través del corazón pueden causar fibrilación ventricular. Los experimentos de laboratorio suelen utilizar equipos que cumplen con las normas internacionales de seguridad. La etiqueta UL de Underwriters Laboratory, por ejemplo, certifica que el equipo cumple con estos estándares, lo que evita ciertos tipos de exposición peligrosa. Sin embargo, las entradas y salidas eléctricas, o los equipos personalizados, siguen representando un peligro. Este video presentará precauciones de seguridad eléctrica y presentará equipos eléctricos comunes utilizados en muchos tipos de experimentos de laboratorio.
Cuando use equipo eléctrico, use pantalones largos, zapatos cerrados y equipo de protección personal adecuado. Evite la ropa holgada y retire cualquier accesorio colgante o metálico que pueda entrar en contacto accidentalmente con la electricidad. En los Estados Unidos, la alimentación de CA monofásica de un tomacorriente de pared es de 120 voltios. Los tomacorrientes para alimentación de CA trifásica pueden proporcionar hasta 480 voltios y más de 10 amperios. Por lo tanto, las fuentes de energía deben manejarse con respeto. Un entorno de laboratorio limpio es importante para mitigar los peligros. Evite alambres, cables y conexiones sueltos o deshilachados. Sepa cómo apagar todos los equipos, fuentes de alimentación y disyuntores. Asegúrese de que al menos dos personas trabajen en un experimento que tenga una alimentación de CC accesible superior a 50 voltios. Utilice las mismas precauciones con la alimentación de red de CA monofásica o trifásica. Suponga que cualquier metal expuesto transporta electricidad viva a menos que se verifique. Antes de cambiar una configuración, apague o desconecte las fuentes de alimentación utilizadas en el experimento. La conexión a tierra adecuada del equipo garantiza que el chasis esté en el potencial de tierra-tierra, lo que evita descargas eléctricas. Conecte siempre el equipo a los tomacorrientes de CA con el cable de alimentación previsto para ello. El equipo que está más caliente de lo esperado es tanto un peligro como un síntoma de un problema que debe abordarse. Por último, apague todo el equipo una vez finalizado el experimento y apague el equipo que no utilice antes de salir del laboratorio. Ahora que se han presentado las precauciones básicas de seguridad, se demostrará en el laboratorio el funcionamiento de algunos equipos eléctricos comunes.
Un generador de funciones produce señales para otros equipos que necesitan una excitación o un voltaje de accionamiento. Las salidas periódicas más comunes son las ondas sinusoidales, triangulares, de diente de sierra y cuadradas, que se pueden ajustar en amplitud, frecuencia y desplazamiento de CC. La salida del generador de funciones se conecta al circuito o equipo mediante cables. Por lo general, se usa un conector BNC en un extremo y pinzas de cocodrilo en el otro extremo para facilitar la conexión a un circuito. Una fuente de alimentación de CC proporciona voltaje o corriente para operar otros equipos eléctricos. La salida ajustable de un suministro de laboratorio de bajo voltaje típico oscila entre 0 y 36 voltios. La mayoría de las fuentes de alimentación de CC de una sola salida tienen tres terminales: más, menos y tierra. El terminal plus está conectado a la entrada de voltaje más alto de los equipos aguas abajo. El terminal negativo está conectado a la entrada de voltaje más bajo. La salida es el voltaje o la corriente entre los terminales más y menos, que están aislados eléctricamente de la tierra. El terminal de tierra es una referencia fija tierra-tierra que es de cero voltios.
Otras fuentes de energía comunes incluyen alimentación de CA monofásica de un tomacorriente de pared estándar o alimentación de CA trifásica. La alimentación monofásica tiene una línea caliente y una línea neutra para transportar corriente y suministra 120 voltios. La energía trifásica proporciona voltajes más altos a través de tres líneas calientes, con voltaje de CA en cada línea igual en frecuencia y magnitud, y 120 grados desfasados entre sí. El resultado puede suministrar 208, 230 y 480 voltios, con la correspondiente mayor potencia. El manejo de energía trifásica requiere capacitación especial y precauciones de seguridad.
A continuación, se utiliza un autotransformador variable, también conocido como Variac, para aumentar o disminuir el voltaje de CA. Esto es útil en aplicaciones que requieren voltajes no estándar o donde el voltaje debe variarse. Una perilla varía el voltaje de salida entre cero y 100% de su valor máximo. Tenga en cuenta que el Variac no proporciona aislamiento eléctrico, así que evite tocar la salida en cualquier configuración.
Un osciloscopio muestra los voltajes de las señales que varían en el tiempo y se utiliza para estudiar el comportamiento de los circuitos. Los osciloscopios pueden tener múltiples canales, cada uno de los cuales muestra una sola forma de onda. Los dos tipos principales de sondas utilizadas con este instrumento son la sonda convencional puesta a tierra y la sonda diferencial.
Aquí, una sonda regular conectada a tierra está conectada al canal uno. La sonda conectada a tierra generalmente está clasificada para tolerar varios cientos de voltios y mide el voltaje entre la punta de la sonda y su cable de tierra. El cable de tierra está conectado a tierra en el chasis del osciloscopio. Es importante conectar el cable de tierra solo a un punto del circuito que también esté conectado a tierra. Tocar un cable de tierra a cualquier otro punto provocará un cortocircuito a tierra. Ahora conecte el canal uno del osciloscopio a la salida del generador de funciones, luego enciéndalo. Ajuste la escala de tiempo del osciloscopio con la perilla de segundos por división y ajuste la escala de voltaje con la perilla de voltios por división. El nivel de disparo es el voltaje que cruza una señal para provocar la sincronización del osciloscopio. La activación adecuada minimiza el ruido en la pantalla. Ajuste la perilla del gatillo para configurar el nivel del gatillo manualmente, o presione el nivel establecido al 50% para configurarlo automáticamente.
Por último, el multímetro es un versátil instrumento de mano o de sobremesa para medir voltaje, corriente, resistencia y otras magnitudes eléctricas. Para medir el voltaje, inserte la sonda roja en el contacto etiquetado como V Ohms y la sonda negra en el contacto etiquetado como COM para común. Encienda la fuente de alimentación de CC y configúrela para que emita 20 voltios. Mida a través de los dos terminales de salida tocando la sonda roja con el terminal positivo y la sonda negra con el terminal negativo. El multímetro lee 20 voltios.
Muchos experimentos requieren la medición de magnitudes eléctricas y utilizan instrumentos básicos para proporcionar estos datos. El estudio de los puentes dieléctricos polares de líquido requiere un campo eléctrico de alta intensidad entre dos vasos de precipitados de fluido. Los vasos de precipitados están inicialmente en contacto, y luego se separan lentamente para formar el puente. En esta aplicación, una fuente de alimentación de CC de alto voltaje genera 1.500 voltios, lo que requiere un gran cuidado para un manejo seguro. Para desarrollar formas de controlar la migración de células madre neurales para tratamientos terapéuticos, los investigadores estudiaron su movimiento bajo la influencia de un campo eléctrico. Una cámara experimental utilizó una fuente de alimentación de CC para generar el campo eléctrico controlado requerido. Un amperímetro medía la corriente y un multímetro medía el voltaje a través de la cámara de prueba, que se utilizaba para calcular la intensidad del campo eléctrico.
Acabas de ver la introducción de JoVE a la seguridad eléctrica y a los equipos electrónicos básicos. Ahora debe comprender cómo trabajar de manera segura con electricidad y cómo usar algunos equipos básicos de prueba eléctrica. ¡Gracias por mirar!
La seguridad es la práctica más importante en un laboratorio de ingeniería eléctrica. Medidas eléctricas y equipo de energía son comunes en muchas industrias pesadas (procesamiento de metales, pulpa y papel, etc.), automoción, Marina, aeronáutica, militar y otros. Varias marcas y modelos de diferentes equipos y herramientas descritos en el video pueden tener diferentes etiquetas, botones y perillas, pero todavía se aplican los conceptos generales.
En un entorno de laboratorio educativo, los de...
Chapters in this video
0:06
Overview
1:18
Safety Principles
3:14
Basic Electrical Equipment
8:14
Applications
9:16
Summary
Videos from this collection: