2° INFORME DE ELECTRICOS II

“AÑO

DE LA INVERSIÓN PARA EL DESARROLLO RURAL Y LA SEGURIDAD ALIMENTARIA”

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÌA ELÈCTRICA Y ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÌA ELÈCTRICA

CURSO:

CIRCUITOS ELECTRICOS II (Laboratorio)

TITULO DEL TEMA:

FUNCIONES ESCALARES ESCALARES

PROFESOR:

Ing. Jiménez Ormeño Luis Fernando

INTEGRANTES

CÒDIGO



FLORES ALVAREZ ALEJANDRO

1023120103



MENDOZA REYES DAVID

1023120781

FECHA DE REALIZACION: REALIZACIO N:

14/04/2013 14/04/2 013 al 17/04/2013

FECHA DE ENTREGA:

20/04/2013. 20/04/20 13.

BELLAVISTA, 20 DE ABRIL DE 2013

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

Circuitos Eléctricos II

PRESENTACIÓN El desarrollo de este informe está hecho para poder comprender el análisis y armado de un circuito compuesto por resistor y capacitor, también la dinámica de cómo hay que trabajar en equipo cuando queremos armar un circuito, cada quien aportando sus conocimiento básicos para poder hacerlo y lo otro es conocer cuáles son los principios fundamentales y reglas de laboratorio a seguir para un buen aprendizaje y eficiente también un buen desempeño académico que pudiéramos cumplir este ciclo y así nutriéndonos de los vastos conocimientos adquiridos podemos aplicarlos en nuestra vida cotidiana. El tema a desarrollar en este informe es el análisis de un circuito que está compuesto con elemento pasivos como son el resistor y el capacitor estos componentes ayudaron a realizar la experiencia, los otros materiales empleados fueron el potenciómetro y el multitester este último es la herramienta principal de un ingeniero electricista ya que es un material que se usa mucho en el laboratorio como también en la actividad laboral. Un estudiante universitario debe estar en permanente búsqueda del perfeccionamiento en su formación académica, profesional y social; ser un apasionado por el conocimiento, buscar constantemente la excelencia y su independencia intelectual. El estudiante entonces será el principal responsable de su aprendizaje. El presente trabajo está dirigido en especial a los alumnos de la UNAC y a toda las personas que tienen el deseo de aprender y superarse cada día más nutriéndose de conocimiento, aquí le mostraremos resumidamente los conceptos fundamentales del tema de BOMBAS que debemos de tener claro para poder iniciar el cursos de TURBOMAQUINAS.

Dedicatoria Este informe se lo dedicamos a todas las generaciones de nuestra facultad de, ingeniería eléctrica y electrónica, que pasaron por los laureles de la misma, en especial por los maestros quienes nos imparten sus conocimientos; que gracias a muchos o pocos de ellos, hoy en día nos forjamos un porvenir venidero de grandes éxitos, son ellos el pilar fundamental en nuestra formación como profesionales que de aquí a unos pasos lo seremos. Solo esperamos que estas acciones se sigan practicando para nuestro propio bienestar y el de futuras generaciones.



INDICE

PAG.

1.-OBJETIVOS

4

2.-MATERIALES Y EQUIPOS

5-6

3.-FUNDAMENTO TEORICO

7-8

4.- PROCEDIMIENTO SEGUIDO

9-10

5.-RESULTADOS OBTENIDOS

11-14

6.- CONCLUCIONES

15

7.- RECOMENDACIONES

16

8.-BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS

17



1.-OBJETIVO



Concientizar al estudiante experimentador acerca de las precauciones que debe tomar en presencia de la energía eléctrica en salvaguarda de su integridad física y la de sus compañeros de grupo, así como la seguridad del material y equipos de trabajo que han de usar .



Reconocimiento de los equipos de medición de trabajo que se van a utilizar en el experimento.



Analizar y entender el principio de funcionamiento de un circuito con fuente alterna y lo peligroso que puede ser cuando se trabaja con ella.



Comprender el principio de funcionamiento de un vatímetro para el cálculo de la potencia activa en un circuito, como también sus conexiones dentro de ella.



Aprender a montar el circuito, luego energizando el sistema tomar datos experimentales y compararlo con los teóricos.



Comparar resultados Experimentales y teóricos que el porcentaje de variación de los resultados finales de los parámetros sean relativamente cercanos para corroborar que realmente se comprueba cuando se trabaja teóricamente y experimentalmente.



Medir la potencia activa del resistor, tabulando para cada valor diferente, estos con la finalidad de conseguir un grafica que nos ayuda a representar dicho parámetro como puede ser potencia, voltaje o corriente.



2.-MATERIALES Y EQUIPOS NOMBRE DEL INSTRUMENTO

MULTIMETRO DIGITAL O MULTITESTER

UN REOSTATO, 1.3A, 120Ω

CABLES COCODRILLO PARA LA CONEXION

IMAGEN

DESCRIPCIÓN Generalmente un multitéster comprende las funciones de medición de voltaje continuo o alterno -, corriente eléctrica, resistencia en un circuito, continuidad de un circuito y algunos (los más modernos) comprenden funciones como ser: medición de continuidad, de temperatura y de capacitancia. Un reóstato (o reóstato) es un resistor de resistencia variable. Es por tanto un tipo constructivo concreto de potenciómetro que recibe comúnmente este nombre en vez del de potenciómetro al tratarse de un dispositivo capaz de soportar tensiones y corrientes muchísimo mayores, y de disipar potencias muy grandes.

Los cables juegan un papel importante cuando se arma un circuito ya que permiten que sea más ordenado y preciso también ayudan cuando se presenta un trabajo; sirven de conectores


UN VATIMETRO PARA MEDIR LA POTENCIA

DOS CONDENSADO RES DE 30µF Y 45µF


El vatímetro es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas «bobinas de corriente», y una bobina móvil llamada «bobina de potencial».

Un condensador, es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total separadas por un material dieléctrico o por el vacío.

UNA FUENTE DE VOLTAJE ALTERNA 120 V

Fuente de AC, significa que adapta la red de voltaje (120-220 volts) sin cambiarle el patrón variante. Es decir que a la salida tiene dos cables de salida. En un instante uno es positivo y el otro negativo y al siguiente instante se invierte la polaridad del voltaje de los cables de salida. la velocidad con que cambia esta relación depende del pais donde se mida, pero el estándar es 50 o 60 Hz.



3.-FUNDAMENTO TEORICO 3.1.-SEGURIDAD EN EL LABORATORIO Con este tema se inicia en el conocimiento de operaciones fundamentales en el laboratorio de Circuitos Eléctricos II que lo preparan para realizar con seguridad y confianza el trabajo. Por ello que se abordan aspectos relacionados con la infraestructura, identificación y manejo adecuado del material, reactivos y equipos de laboratorio. Al mismo tiempo permite conocer las medidas de seguridad y bioseguridad, como son los criterios sobre la disciplina, orden y limpieza propia del trabajo dentro del laboratorio, sobre todo al experimentar con la electricidad. El conocimiento de estos aspectos servirá como base para abordar las prácticas que relacionan los conceptos fundamentales de la electricidad y magnetismo.

3.2.-CIRCUITO EN RC Un circuito RC es un circuito compuesto de resistores y condensadores alimentados por una fuente eléctrica. Un circuito RC de primer orden está compuesto de un resistor y un condensador y es la forma más simple de un circuito RC. Los circuitos RC pueden usarse para filtrar una señal, al bloquear ciertas frecuencias y dejar pasar otras. Los filtros RC más comunes son el filtro paso alto, filtro paso bajo, filtro paso banda, y el filtro elimina banda. Entre las características de los circuitos RC está la propiedad de ser sistemas lineales e invariantes en el tiempo; reciben el nombre de filtros debido a que son capaces de filtrar señales eléctricas de acuerdo a su frecuencia. En la configuración de paso bajo el condensador está en serie a la señal de salida del circuito primero la resistencia, después el condensador; mientras que en la configuración de paso alto el condensador cambia lugar con la resistencia. Este mismo circuito tiene además una utilidad de regulación de tensión, y en tal caso se encuentran configuraciones en paralelo de ambos, la resistencia y el condensador, o alternativamente, como limitador de subidas y bajas bruscas de tensión con una configuración de ambos componentes en serie. Un ejemplo de esto es el circuito Snubber.

3.4.-REOSTATO Un reóstato (o reóstato) es un resistor de resistencia variable. Es por tanto un tipo constructivo concreto de potenciómetro que recibe comúnmente este nombre en vez del de potenciómetro al tratarse de un dispositivo capaz de soportar tensiones y corrientes muchísimo mayores, y de disipar potencias muy grandes. Los reóstatos son usados en Ingeniería Eléctrica en tareas tales como el arranque de motores o cualquier tipo de tarea que requiera variación de resistencia en condiciones de elevada tensión o corriente.

3.5.-Multitester Un multitéster es un aparato electrónico de medición de magnitudes relacionadas a la electricidad. Generalmente un multitéster comprende las funciones de medición de voltaje -



continuo o alterno -, corriente eléctrica, resistencia en un circuito, continuidad de un circuito y algunos (los más modernos) comprenden funciones como ser: medición de continuidad, de temperatura y de capacitancia.

3.6.- ¿QUE ES POTENCIA? La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt). Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías. La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (Wh), o en kilovatios-hora (kWh). Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a la industria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los aparatos eléctricos debe figurar junto con la tensión de alimentación en una placa metálica ubicada, generalmente, en la parte trasera de dichos equipos. En los motores, esa placa se halla colocada en uno de sus costados y en el caso de las bombillas de alumbrado el dato viene impreso en el cristal o en su base.



4.-PROCEDIMIENTO Para poder realizar el experimento, trabajo o reconocimiento de los materiales de laboratorio que utilizamos y utilizaremos tuvimos que seguir algunos pasos adecuados el cual nos llevaría a comprender y entender bien el trabajo o experimento que pudiéramos seguir:

1. Inicialmente tuvimos que conseguir los todos los materiales a emplear en el experimento como fueron: potenciómetro (Para medir la corriente), Fuente (Para alimentar al circuito), condensador (Analizar su corriente de circulación), reóstato (analizar su corriente de circulación).

2. Identificamos cada instrumento disponible que tuvimos y dando un visto bueno tuvimos que empezar armar comparando el circuito que había dejado el profesor en la pizarra, nos apoyamos con todos los integrantes del grupo cada quien aportando sus conocimientos para que nos saliera mucho mejor la experiencia

3. Cuando llegamos a la hora de conectar el vatímetro con el circuito tuvimos algunos percances, pero con el guía (profesor) comprendimos como era el principio de funcionamiento del vatímetro y como se conectaba este con el circuito para que nos pudiera medir la potencia activa.



4. Seguidamente Energizamos todo el sistema y con una resistencia min del reóstato empezamos tomar apuntes la corriente que circulaba por cada rama. Finalmente analizado y visto cada uno de los resultados tuvimos que tomar apuntes para poder compararlo los resultados de ambos, experimentalmente como teóricamente

.



5- RESULTADOS OBTENIDOS 

Sea logrado que los estudiantes tomen conciencia de las precauciones que se deben tener en cuenta cuando se trabaje con energía eléctrica para evitar daños en las personas del grupo y en los materiales y equipos para disponerlos en futuros experimentos. Los integrantes del grupo han logrado su objetivo al hacer el reconocimiento de los instrumentos de medición y equipos de laboratorio.

Los resultados obtenidos en el laboratorio fueron los siguientes: En la tabla lo mostraremos sus parámetros de potencia, corriente y voltaje en cada punto que especifico en guía (profesor). Después del montaje del circuito como se muestra en la figura de abajo

Se tomaron los siguientes datos: Resistencia

Potencia(w)

ITOTAL(1)

ICAPACITORES(2)

VAB

IRESISTOR

0.00Ω

3W

1.37

0.001 A

0.205 V

1.378 A

10.60 Ω

23 w

1.35

0.001 A

14.32 V

1.341 A

28.90 Ω

47.5 w

1.25

0.004 A

34.68 V

1.278 A

38.80 Ω

59 w

1.77

0.005 A

47.1 V

1.158 A

51.80 Ω

67 w

1.07

0.002 A

60.9 V

1.032 A

61.50 Ω

71.5 w

0.99

0.003 A

68.0 V

1.006 A



Ahora se graficará VAB vs IR IR 1,5

R( )

VAB (volt)

IR (A)

0

0.205

1.378

10.6

14.320

1.341

1,1

28.9

34.680

1.278

1

38.8

47.100

1.158

0,9

51.8

60.900

1.032

61.5

68.000

1.006

1,4

1,3 1,2

0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0

10

20

30

40

50

60

70

Ahora se graficara

VAB vs Pt

80 VAB

Pt

80 70

VAB (volt)

Pt (W)

0.205

3.0

50

14.320

23.0

40

34.680

47.5

30

47.100

59.0

20

60.900

67.0

68.000

71.5

60

10 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

VAB

Ahora se comparara la potencia medida con el vatímetro a la calculada con la fórmula de la potencia para resistencia ( IR2*R) 2

R (Ω)

VAB (volt)

Pt (W)

IR *R (W)

0

0.205

3.0

0.000

10.6

14.320

23.0

19.062

28.9

34.680

47.5

47.202

38.8

47.100

59.0

52.029

51.8

60.900

67.0

55.168

61.5

68.000

71.5

62.240



Pt ;IR2 *R 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

VAB

Ahora se calculará la impedancia total, mediante la siguiente formula que se deduce del grafico de abajo:

Donde los valores de y fueron medidos en laboratorio arrojando 82.63  y 56.64  respectivamente.

R( ) 0 10.6 28.9 38.8 51.8 61.5

Xc1 ( ) 82.63 82.63 82.63 82.63 82.63 82.63

Xc2 ( ) 56.64 56.64 56.64 56.64 56.64 56.64

ZT ( ) 82.63 91.56 101.77 105.66 109.69 112.12





6.-CONCLUSIONES a. Antes de hacer medidas, se debe tener conocimiento previo del equipo o circuito a medir sus parámetros, revisar si realmente esta energizado todo el sistema esto lo hacemos usando el multitester y probando continuidad. b. Es importante poner a escala el vatímetro ya que nos ayuda, hacer una medición mucho mejor y también nos ayuda a proteger de alguna sobrecarga, las terminales de corriente que se muestra en el vatímetro son de 1A y 5A lo recomendable es trabajar con el de 5A pero en nuestro caso trabajamos con el de 1A. c. Es importante conocer la forma que se conecta el vatímetro al sistema, pues si le damos un Uso indebido, podemos dañar dicho instrumento u obtener cálculos inexactos que a la larga puedan dañar el trabajo que estemos haciendo. d. Los experimentos que realizamos en el laboratorio nos ayudan a despejar algunas dudas que a veces presentamos cuando estudiamos la teoría, por lo tanto es importante despejar estas dudas y mejor todavía realizando la experiencia, también nos ayudan a entender mucho mejor el curso ya que el análisis para esto es un poco más complejo que eléctricos I. e. Debemos además de conocer ciertas formulas y Leyes en las que tengamos que vaciar los Datos de Medición para obtener resultados confiables y por consiguiente, un óptimo trabajo. f. También concluimos que el instrumento que nos mide la potencia tiene un comportamiento doble, se comporta como amperímetro y voltímetro a la vez el cual internamente tiene un funcionamiento donde registra el dato de lo que se está midiendo.



7.-RECOMENDACIONES a. Para un mejor uso de los materiales que hay en el laboratorio debemos primero conocer las funciones básicas que cumplen cada una ellos, esto nos facilita el trabajo y el tiempo que ahorraríamos si no lo conociéramos, evitando también daños a los materiales y contra nuestra integridad. b. Para ello recomendamos leer la separata del laboratorio Nº 1, ya que en esta especificado las características y los riesgos de cada equipo. c. También recomendamos que todos los alumnos que lleven este curso deben asistir a el primer laboratorio que no es más que este (seguridad personal y de grupo, cuidado y reconocimiento de equipos). Esto ayuda a entender mejor como va ser la dinámica del curso en todo el ciclo. d. Es importante tener cuidado cuando trabajamos con fuentes de corriente alterna ya es mucho más peligroso a comparación de la continua, en este caso hay que ser muy precavido cuando queremos hacer alguna cosa, si desconocemos algo preguntar al profesor para que pueda despejar nuestra duda. e. Una vez terminado el experimento tomar los respectivos datos y compararlos con los teóricos para poder entenderlos mucho mejor. Analizar la impedancia del circuito.



8.-BIBLIOGRAFÍA CIRCUITOS ELÉCTRICOS - DORF, HTTP://WWW.LAVIRTU.COM/ENIUSIMG/ENIUS4/2005/11/ADJUNTOS_FICHERO_ 110126.PDF http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica http://es.thefreedictionary.com/potencia http://www.esi2.us.es/DFA/FFII/Apuntes/Curso%200708/tema4.pdf http://www2.fices.unsl.edu.ar/~fisica/Capitulo%2023%20Sears.pdf

2° INFORME DE ELECTRICOS II

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