6 Informe Fisica 3

UNIVERSIDAD UNIVERSID AD NACIONA N ACIONALL DE INGENIERIA

FISICA III

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

INFORME DE CORRIENTE ALTERNA CURSO: FISICA III

PROFESOR: CHAVEZ

SECCIÓN: “C”

INTEGRANTES: •

DAVIRAN MELGAREJO MICHAEL SMITH

20111 20111186J

• •

2012

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

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UNIVERSIDAD UNIVERSID AD NACIONA N ACIONALL DE INGENIERIA

FISICA III

OBJETIVOS

La prese!e e"per#e$#a %e &a'(ra!(r#( !#ee p(r (')e!#*(+



Fa,#&#ar#-ar Fa,#&#ar#-ar a& es!.%#a!e $( a&/.(s $($ep!(s %e &a $(rr#e!e a&!era *a&(res e#$a$es  re&a$#(es *e$!(r#a&es34



Es!.%#ar e& $(,p(r!a,#e!( %e .a &5,para &.(res$e!e4



O'se O'ser* r*ar ar &a resp resp.e .es! s!a a %e . s#s! s#s!e, e,a a %e se/. se/.% %( ( (r%e r%e  RCL RCL 7 $( $( a,(r!#/.a,#e!( a,(r!#/.a,#e!( s.'$r!#$(  $r!#$(4



Me%#r e"per#,e!a&,e!e e"per#,e!a&,e!e  T    a  %e &a resp.es!a4



De!er,#ar e& $(,p(r!a,#e!( $(,p(r!a,#e!( %e& $#r$.#!(  RLC 4


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FISICA III

FUNDAMENTO TEÓRICO CORRIENTE ALTERNA Se %e(,#a $(rr#e!e a&!era a &a corriente eléctric e &a 9.e &a ,a/#!.%  %#re$$#: *ara $$&#$a,e!e4 La (r,a %e (%a %e &a $(rr#e!e a&!era ,5s $(,;,e!e .!#&#-a%a es &a %e .a (%a !enoi"l #/.ra 137 p.es!( 9.e se $(s#/.e .a !ras,#s#: ,5s e#$#e!e %e &a eer/a4 S# e,'ar/(7 e $#er!as ap&#$a$#(es se .!#&#-a (!ras (r,as %e (%a #eri$"ic!7 !a&es $(,( &a !r#a/.&ar ( &a $.a%ra%a4 (/ares  a &as e,presas4 S# e,'ar/(7 &as se?a&es %e %"io  %e r"io !ras,#!#%as p(r &(s c&le! e&=$!r#$(s7 s( !a,'#= e)e,p&(s %e $(rr#e!e a&!era4 E es!(s .s(s7 e& # ,5s #,p(r!a!e s.e&e ser &a !ras,#s#:  re$.pera$#: %e &a #(r,a$#: $(%##$a%a ( 'o"%l"3 s('re &a se?a& %e &a CA4 E 1882 e& s#$(7 ,a!e,5!#$(7 #*e!(r e #/e#er( $r(a!a Ni(ol Te!l7 %#se?:  $(s!r.: e& pr#,er ,(!(r %e #%.$$#: %e CA4 @(s!er#(r,e!e e& s#$( )illi' Stnle*7 re.!#&#-:7 e 1887 e& pr#$#p#( %e #%.$$#: para !raser#r &a CA e!re %(s $#r$.#!(s e&=$!r#$a,e!e a#s&a%(s4 La #%ea $e!ra& .e &a %e er(&&ar . par %e &o&in! e .a 'ase %e >#err( $(,;7 %e(,#a%a '('#a %e #%.$$#:4 De es!e ,(%( se ('!.*( &( 9.e sera e& pre$.rs(r %e& a$!.a& trn!+or'"or 4 E& s#s!e,a .sa%( >( e %a .e #%ea%( .%a,e!a&,e!e p(r N#B(&a Tes&a &a %#s!r#'.$#: %e &a $(rr#e!e a&!era .e $(,er$#a&#-a%a p(r Geor,e )e!tin,-o%!e 4 O!r(s 9.e $(!r#'.er( e e& %esarr(&&(  ,e)(ra %e es!e s#s!e,a .er( L%cien G%lr"7 Jo-n Gi&&!  Oli.er S-llen,er e!re &(s a?(s 1881  1884 La $(rr#e!e a&!era s.per: &as &#,#!a$#(es 9.e apare$a a& e,p&ear &a $(rr#e!e $(!#.a CC37 e& $.a& es . s#s!e,a #e#$#e!e para &a %#s!r#'.$#: %e eer/a a /ra es$a&a %e'#%( a pr('&e,as e &a !ras,#s#: %e p(!e$#a7 $(,er$#a&#-a%( e s. %a $( /ra a/res#*#%a% p(r T-o'! E"i!on4 La pr#,era !ras,#s#: #!er.r'aa %e &a $(rr#e!e a&!era ($.rr#: e 1817 $er$a %e Tell%ri"e7 Color"o7 a &a 9.e s#/.#: a&/.(s ,eses ,5s !ar%e (!ra e Ale'ni4 A pesar %e &as (!(r#as *e!a)as %e &a CA re!e a &a CC7 T>(,as E%#s( s#/.#: a'(/a%( .er!e,e!e p(r e& .s( %e &a $(rr#e!e $(!#.a7 %e &a 9.e p(sea .,er(sas pa!e!es *=ase &a ,%err "e l! corriente!34 De >e$>(7 a!a$: %.ra,e!e a N#B(&a Tes&a  a Ge(r/e es!#/>(.se7 pr(,(!(res %e &a $(rr#e!e a&!era7 a pesar %e &( $.a& =s!a se a$a': p(r #,p(er4 As7 .!#&#-a%( $(rr#e!e a&!era7 C-rle! Prote%! Stein'et/7 %e Generl Electric7 p.%( s(&.$#(ar ,.$>(s %e &(s pr('&e,as as($#a%(s a &a pr(%.$$#:  !ras,#s#: e&=$!r#$a7 &( $.a& pr(*($: a& # &a %err(!a %e E%#s( e &a 'a!a&&a %e &as $(rr#e!es7 s#e%( s. *e$e%(r Ge(r/e es!#/>(.se7  e ,e(r ,e%#%a7 N#B(&a Tes&a4


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FISICA III

CORRIENTE ALTERNA FRENTE A CONTINUA La ra-: %e& a,p&#( .s( %e &a $(rr#e!e a&!era *#ee %e!er,#a%a p(r s. a$#&#%a% %e !ras(r,a$#:7 $.a&#%a% %e &a 9.e $are$e &a corriente contin% 4 La ener,0 eléctric *#ee %a%a p(r e& pr(%.$!( %e &a ten!i$n7 &a inten!i""  e& !#e,p(4 Da%( 9.e &a se$$#: %e &(s $(%.$!(res %e &as &eas %e !rasp(r!e %e eer/a e&=$!r#$a %epe%e %e &a #!es#%a%7 p(%e,(s7 ,e%#a!e . trn!+or'"or 7 e&e*ar e& *(&!a)e >as!a a&!(s *a&(res lt ten!i$n37 %#s,#.e%( e #/.a& pr(p(r$#: &a #!es#%a% %e $(rr#e!e4 C( es!( &a ,#s,a eer/a p.e%e ser %#s!r#'.#%a a &ar/as %#s!a$#as $( 'a)as #!es#%a%es %e $(rr#e!e 7 p(r !a!(7 $( 'a)as p=r%#%as p(r $a.sa %e& e+ecto Jo%le  (!r(s ee$!(s as($#a%(s a& pas( %e $(rr#e!e !a&es $(,( &a -i!tére!i! ( &as corriente! "e Fo%c%lt4 <a *e- e e& p.!( %e $(s.,( ( e s.s $er$aas7 e& *(&!a)e p.e%e ser %e .e*( re%.$#%( para s. .s( #%.s!r#a& ( %(,=s!#$( %e (r,a $:,(%a  se/.ra4

LAS MATEMÁTICAS Y LA CA SENOIDAL A&/.(s !#p(s %e (%as per#:%#$as !#ee e& #$(*e#e!e %e ( !eer %e##%a s. e"pres#: ,a!e,5!#$a7 p(r &( 9.e ( se p.e%e (perar aa&!#$a,e!e $( e&&as4 @(r e& $(!rar#(7 &a (%a se(#%a& ( !#ee es!a #%e!er,#a$#: ,a!e,5!#$a  prese!a &as s#/.#e!es *e!a)as+ La .$#: se( es!5 pere$!a,e!e %e##%a ,e%#a!e s. e"pres#: aa&!#$a  /r5#$a4 Me%#a!e &a !e(ra %e &(s ;,er(s $(,p&e)(s se aa&#-a $( s.,a a$#&#%a% &(s circ%ito! "e ltern4 Las (%as per#:%#$as ( se(#%a&es se p.e%e %es$(,p(er e s.,a %e .a ser#e %e (%as se(#%a&es %e %#ere!es re$.e$#as 9.e re$#'e e& (,'re %e ar,:#$(s4 Es!( es .a ap&#$a$#: %#re$!a %e &as !erie! "e Fo%rier 4 Se p.e%e /eerar $( a$#&#%a%  e ,a/#!.%es %e *a&(res e&e*a%(s para a$#&#!ar e& !rasp(r!e %e &a ener,0 eléctric4 S. !ras(r,a$#: e (!ras (%as %e %#s!#!a ,a/#!.% se $(s#/.e $( a$#&#%a% ,e%#a!e &a .!#&#-a$#: %e trn!+or'"ore!4


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FISICA III

PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS DE UNA ONDA SENOIDAL

<a se?a& s#.s(#%a&7 at 37 ten!i$n7 v t 37 ( corriente7 i t 3 7 se p.e%e e"presar ,a!e,5!#$a,e!e se/; s.s par5,e!r(s $ara$!ers!#$(s #/.ra 237 $(,( .a .$#: %e& !#e,p( p(r ,e%#( %e &a s#/.#e!e e$.a$#:+

D(%e+ A0 es &a amplitud e .oltio! ( '#erio! !a,'#= &&a,a%( valor máximo o de pico37  &a #%l!ci$n e ra%#aesse/.%(7 t e& !#e,p( e !e,%n"o! 7   e& 5/.&( %e ase ##$#a& e ra%#aes4 Da%( 9.e &a *e&($#%a% a/.&ar es ,5s #!eresa!e para ,a!e,5!#$(s 9.e para #/e#er(s7 &a :r,.&a a!er#(r se s.e&e e"presar $(,(+

D(%e f es &a +rec%enci e -ercio! H-3  e9.#*a&e a &a #*ersa %e& per(%(+

4 L(s *a&(res ,5s e,p&ea%(s e &a %#s!r#'.$#: s( 0 H-  60 H-4

Vlore! Si,ni+icti.o!: A $(!#.a$#: se #%#$a (!r(s *a&(res s#/##$a!#*(s %e .a se?a& s#.s(#%a&+


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FISICA III

Valor Instantáneo (a(t)) Es e& 9.e !(,a &a or"en" e . #s!a!e7 !7 %e!er,#a%(4 Valor P!"o A P!"o (A ## ) D#ere$#a e!re s. p#$( ( ,5"#,( p(s#!#*(  s. p#$( e/a!#*(4 Da%( 9.e e& *a&(r ,5"#,( %e sen(x) es 1  e& *a&(r ,#,( es 17 .a se?a& s#.s(#%a& 9.e (s$#&a e!re  A0   A0 4 E& *a&(r %e p#$( a p#$(7 es$r#!( $(,( A@@7 es p(r &( !a!(  A0 3 A0 3 K 2 A0 4

Valor Me$!o (A%e$ ) Va&(r %e& 5rea 9.e (r,a $( e& e)e %e a'$#sas par!#%( p(r s. per(%(4 E& 5rea se $(s#%era p(s#!#*a s# es!5 p(r e$#,a %e& e)e %e a'$#sas  e/a!#*a s# es!5 p(r %e'a)(4 C(,( e .a se?a& s#.s(#%a& e& se,#$#$&( p(s#!#*( es #%=!#$( a& e/a!#*(7 s. *a&(r ,e%#( es .&(4 @(r es( e& *a&(r ,e%#( %e .a (%a s#.s(#%a& se re#ere a . se,#$#$&(4 Me%#a!e e& c1lc%lo inte,rl se p.e%e %e,(s!rar 9.e s. e"pres#: es &a s#/.#e!e+

Valor E&!"a' (A) s. #,p(r!a$#a se %e'e a 9.e es!e *a&(r es e& 9.e pr(%.$e e& ,#s,( ee$!( $a&(r#$( 9.e s. e9.#*a&e!e e $(rr#e!e $(!#.a4 Ma!e,5!#$a,e!e7 e& .lor e+ic/ %e .a ,a/#!.% *ar#a'&e $( e& !#e,p(7 se %e#e $(,( &a ra- $.a%ra%a %e &a ,e%#a %e &(s $.a%ra%(s %e &(s *a&(res #s!a!5e(s a&$a-a%(s %.ra!e . per(%( :

E &a &#!era!.ra #/&esa es!e *a&(r se $(($e $(,( R4M4S4 root mean square7 *a&(r $.a%r5!#$( ,e%#(37  %e >e$>( e ,a!e,5!#$as a *e$es es &&a,a%( *a&(r $.a%r5!#$( ,e%#( %e .a .$#:4 E e& $a,p( #%.s!r#a&7 e& *a&(r e#$a- es %e /ra #,p(r!a$#a a 9.e $as# !(%as &as (pera$#(es $( ,a/#!.%es eer/=!#$as se >a$e $( %#$>( *a&(r4 De a> 9.e p(r rap#%e-  $&ar#%a% se represe!e $( &a &e!ra ,a;s$.&a %e &a ,a/#!.% 9.e se !ra!e I7 V7 @7 e!$434 Ma!e,5!#$a,e!e se %e,.es!ra 9.e para .a $(rr#e!e a&!era se(#%a& e& *a&(r e#$a- *#ee %a%( p(r &a e"pres#:+

E& *a&(r A7 !es#: ( #!es#%a%7 es ;!#& para $a&$.&ar &a p(!e$#a $(s.,#%a p(r .a $ar/a4 As7 s# .a !es#: %e $(rr#e!e $(!#.a CC37 V CC7 %esarr(&&a .a $#er!a p(!e$#a @ e .a $ar/a res#s!#*a %a%a7 .a !es#: %e CA %e V r,s %esarr(&&ar5 &a ,#s,a #otenci @ e &a ,#s,a $ar/a s# Vr,s K VCC4


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FISICA III

@ara #&.s!rar pr5$!#$a,e!e &(s $($ep!(s a!er#(res se $(s#%a7 p(r e)e,p&(7 &a $(rr#e!e a&!era e &a re% e&=$!r#$a %(,=s!#$a e E.r(pa+ $.a%( se %#$e 9.e s. *a&(r es %e 20 V CA7 se es!5 %#$#e%( 9.e s. valor eficaz a& ,e(s (,#a&,e!e3 es %e 20 V7 &( 9.e s#/##$a 9.e !#ee &(s ,#s,(s ee$!(s $a&(r#$(s 9.e .a !es#: %e 20 V %e CC4 S. !es#: %e p#$( a,p&#!.%37 se ('!#ee %espe)a%( %e &a e$.a$#: a!es rese?a%a+

As7 para &a re% %e 20 V CA7 &a tensión de pico es %e apr("#,a%a,e!e 2 V  %e 60 V e& %('&e3 &a tensión de pico a pico4 S. re$.e$#a es %e 0 H-7 &( 9.e e9.#*a&e a %e$#r 9.e $a%a $#$&( %e &a (%a s#.s(#%a& !ar%a 20 '! e repe!#rse4 La !es#: %e p#$( p(s#!#*( se a&$a-a a &(s  ,s %e pasar &a (%a p(r $er( 0 V3 e s. #$re,e!(7  10 ,s %esp.=s se a&$a-a &a !es#: %e p#$( e/a!#*(4 S# se %esea $(($er7 p(r e)e,p&(7 e& *a&(r a &(s  ,s %e pasar p(r $er( e s. #$re,e!(7 se e,p&ear5 &a .$#: s#s(#%a&+

REPRESENTACIÓN FASORIAL DE UNA ONDA SENOIDAL <a .$#: se(#%a& p.e%e ser represe!a%a p(r . *e$!(r /#ra!(r#( #/.ra 37 a& 9.e se %e(,#a +!or ( *e$!(r %e Frese&7 9.e !e%r5 &as s#/.#e!es $ara$!ers!#$as+ G#rar5 $( .a *e&($#%a% a/.&ar 4 S. ,:%.&( ser5 e& *a&(r ,5"#,( ( e& e#$a-7 se/; $(*e/a4

La ra-: %e .!#&#-ar &a represe!a$#: as(r#a& es!5 e &a s#,p&##$a$#: 9.e e&&( s.p(e4 Ma!e,5!#$a,e!e7 . as(r p.e%e ser %e##%( 5$#&,e!e p(r . n2'ero co'#le3o7 p(r &( 9.e p.e%e e,p&earse &a !e(ra %e $5&$.&( %e es!(s ;,er(s para e& a5&#s#s %e s#s!e,as %e $(rr#e!e a&!era4 C(s#%ere,(s7 a ,(%( %e e)e,p&(7 .a !es#: %e CA $.( *a&(r #s!a!5e( sea e& s#/.#e!e+


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FISICA III

Ejemplo de fasor tensión (E. P.: eje polar).

omando como módulo del fasor su valor eficaz! la representación "ráfica de la anterior tensión será la que se puede o#servar en la fi"ura $! % se anotará:

denominadas formas polares! o #ien:

denominada forma #inómica.

CORRIENTE TRIF4SICA La /eera$#: !r#5s#$a %e eer/a e&=$!r#$a es &a (r,a ,5s $(,;  &a 9.e pr(*ee . .s( ,5s e#$#e!e %e &(s $(%.$!(res4 La .!#&#-a$#: %e e&e$!r#$#%a% e (r,a !r#5s#$a es $(,; ,a(r#!ar#a,e!e para .s( e #%.s!r#as %(%e ,.$>as %e &as ,59.#as .$#(a $( ,(!(res para es!a !es#:4 La $(rr#e!e !r#5s#$a es!5 (r,a%a p(r . $().!( %e !res (r,as %e on" 7 %esasa%as .a respe$!( a &a (!ra 120 ,r"o! 7 se/; e& %#a/ra,a 9.e se ,.es!ra e &a #/.ra 4 Las $(rr#e!es !r#5s#$as se /eera ,e%#a!e ltern"ore! %(!a%(s %e !res '('#as ( /r.p(s %e '('#as7 arr(&&a%as s('re !res s#s!e,as %e p#e-as p(&ares e9.#%#s!a!es e!re s4 E& re!(r( %e $a%a .( %e es!(s circ%ito! ( ases se a$(p&a e . p.!(7 %e(,#a%( ne%tro7 %(%e &a s.,a %e &as !res $(rr#e!es7 s# e& s#s!e,a es!5 e9.#&#'ra%(7 es $er(7 $( &( $.a& e& !rasp(r!e p.e%e ser ee$!.a%( .sa%( s(&a,e!e !res $a'&es4 Es!a %#sp(s#$#: sera &a %e(,#a%a $(e"#: e es!re&&a7 e"#s!#e%( !a,'#= &a $(e"#: e !r#5/.&( ( %e&!a e &as 9.e &as '('#as se a$(p&a se/; es!a #/.ra /e(,=!r#$a  &(s >#&(s %e &ea par!e %e &(s *=r!#$es4 E"#s!e p(r !a!( $.a!r( p(s#'&es #!er$(e"#(es e!re /eera%(r  $ar/a+ 14 Es!re&&a  Es!re&&a


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FISICA III

24 Es!re&&a  De&!a 4 De&!a  Es!re&&a 4 De&!a  De&!a E &(s $#r$.#!(s !#p( es!re&&a7 &as $(rr#e!es %e ase  &as $(rr#e!es %e &ea s( #/.a&es  &(s *(&!a)es %e &ea s(+ es!5 a%e&a!a%(s 0 a es!(s+

*e$es ,a(r 9.e &(s *(&!a)es %e ase 

E &(s $#r$.#!(s !#p( !r#5/.&( ( %e&!a7 pasa &( $(!rar#(7 &(s *(&!a)es %e ase  %e &ea7 s( #/.a&es  &a $(rr#e!e %e ase es $(rr#e!e %e &ea  es!5 a%e&a!a%a 0 a es!a+

*e$es ,5s pe9.e?a 9.e &a

E& s#s!e,a !r#5s#$( es . !#p( par!#$.&ar %e!r( %e &(s !i!te'! #oli+1!ico! %e /eera$#: e&=$!r#$a7 a.9.e $( ,.$>( e& ,5s .!#&#-a%(4


Página 


FISICA III

MATERIALES Una !a"a #$% !&n'i%n%(

•

•

Una )á*+a,a -$&,%.!%n'%/

•

Un a,,an!a0&,

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FISICA III

•

Un &)'*%',& 0% !&,,i%n'% a)'%,na 22V

•

Un a*+%,*%',& 0% !&,,i%n'% a)'%,na Un *$)'*%',& 0igi'a)

Esquema:


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FISICA III

PROCEDIMIENTO 5 CALCULOS 6 RESULTADOS Primera Parte:

FUNCIONAMIENTO DE LA LAMPARA FLUORESCENTE:

En esta primera parte es mas que todo de observación:

A) !&!a, !&n %)%!',&n%. 0% $na !i%,'a %n%,ga )&. á'&*&. 0% A,gn & g .% i&ni9an +,&0$!i:n0&.% %n'&n!%. ,a0ia!in %)%!',&*agn:'i!a i.i;)% %n +%#$% EL ENCENDIDO DE LA L?MPARA SE PRODUCE CUANDO SE INICIA LA IONI@ACIN DEL ARGN B MERCURIO/

Pa,a !&*+,%n0%, !&*& .$!%0% %.'& !&n.i0%,% %) .ig$i%n'% !i,!$i'&(

Di.+&.i!in 0% )&. !&*+&n%n'%. +a,a )a +,i*%,a +a,'% 0% )a


Página 12


FISICA III

B aga )& .ig$i%n'%(

1. C&n%!'%

)a '%n.in 0% )n%a a )&. +$n'&. M = N & %n!$%/ O;.%,% #$% n& +a.a a;.&)$'a*%n'% na0a %n %) '$;&/

2. Una

)&. +$n'&.  = S !&n $n !a;)%/ O;.%,a,á $na +%#$%
3. D%.!&n%!'%

.;i'a*%n'% %) !a;)% S 0% !$a)#$i%,a 0% )&. +$n'&. = &;.%,a,á a) %n!%n0i0& in.'an'án%& 0% )a )á*+a,a/

E.'% *%!ani.*& 0% %n!%n0i0& 0% )a )á*+a,a 'i%n% )a .ig$i%n'% %+)i!a!in(

Ini!ia)*%n'% +a.& 1 %) !i,!$i'& MNPS %.'á a;i%,'&> +&, %.& n& !i,!$)a ning$na !&,,i%n'% = )&. H)a*%n'&. +%,*an%!%,án a )a '%*+%,a'$,a a*;i%n'a) = a $n +&'%n!ia) #$% n& %. .$H!i%n'% +a,a ini!ia, )a i&ni9a!in 0% )&. ga.%./ C$an0& .% !i%,,a %) !i,!$i'& +a.& 2 !i,!$)a $na !&,,i%n'% a ',a:. 0% )&. H)a*%n'&.> ,a9n +&, )a !$a) :.'&. .% !a)i%n'an> +,&0$!i:n0&.% %n'&n!%. $na n$;% 0% %)%!',&n%. 0%;i0& a )a '%n.in a)'%,na !i,!$)a,án %n',% $n& = &',& %',%*&. 0%) '$;& .in a)!an9a, )a %n%,ga .$H!i%n'% +a,a i&ni9a, a )&. ga.%. +%,& 0an0& )$ga, a $na !i%,'a !&,,i%n'% %):!',i!a a ',a:. 0%) '$;&/ Fina)*%n'% +a.& 3 a) 0%.!&n%!'a, %) !a;)% S .% +,&0$!% $n !a*;i& ;,$.!& %n %) a)&, 0% )a !&,,i%n'%> )& !$a) 0a &,ig%n a $na $%,9a %)%!',&*&',i9 a$'&in0$!i0a %n',% )&. ;&,n%. 0%) ,%a!'&, = !&n.%!$%n'%*%n'% $na g,an 0i%,%n!ia 0% +&'%n!ia) %n',% a*;&. H)a*%n'&. 0% )a )á*+a,a/ E.'% +&'%n!ia) a!% #$% )&. %)%!',&n%. a0#$i%,an $na %n%,ga .$H!i%n'% +a,a i&ni9a, a )&. ga.%. 0% )a )á*+a,a = +&, )& 'an'& %n!%n0%,)a/

U.$a)*%n'% )&. +a.&. 2 =/ 3 0% %.'% %+%,i*%n'& .&n ,%a)i9a0&. a$'&*á'i!a*%n'% +&, %) a,,an!a0&,/

4. E.'a;)%9!a

a&,a %) .ig$i%n'% !i,!$i'&(


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C&n%in 0% a,,an!a0&, a) !i,!$i'&

O;.%,a,á %) ,á+i0& %n!%n0i0& 0% )a )á*+a,a/

E) %n!%n0i0& 0% )a )á*+a,a !&n a,,an!a0&, .% %+)i!a 0% )a .ig$i%n'% *an%,a(

Ini!ia)*%n'% .% %.'a;)%!% )a *i.*a 0i%,%n!ia 0% +&'%n!ia) 'an'& %n',% )&. %)%!',&0&. 0%) a,,an!a0&, !&*& %n',% )&. H)a*%n'&. 0% )á*+a,a/ E.'% +&'%n!ia) %. .$H!i%n'% +a,a i&ni9a, %) ga. 0%) a,,an!a0&, = a!%, !i,!$)a, !&,,i%n'% a ',a:. 0% :) !a)%n'án0&.% a. %) %)%*%n'& ;i*%'á)i!& :.'% a) 0i)a'a,.% !%,,a,á %) !i,!$i'& MNPS/ En %.'% *&*%n'& %*+i%9a %) !a)%n'a*i%n'& 0% )&. H)a*%n'&. 0% )a )á*+a,a = .% %.'a;)%!% $na !&,,i%n'% a ',a:. 0%) '$;& #$% a,á 0i.*in$i, )a !&,,i%n'% #$% !i,!$)a +&, %) a,,an!a0&, +&, )& 'an'& %) %)%*%n'& ;i*%'á)i!& .% !&n',a%,á = %) !i,!$i'& 0%) a,,an!a0&, .% a;,i,á a$'&*á'i!a *%n'%> +,&0$!i:n0&.% %n'&n!%. +&, a$'&in0$!!in %n %) ,%a!'&,> $na g,an 0i%,%n!ia 0% +&'%n!ia) %n',% )&. H)a*%n'&. 0% )a )á*+a,a = +&, )& 'an'& %) %n!%n0i0& 0% )a *i.*a/

Segunda Parte:

En %.'a .%g$n0a +a,'% .% *%0i,á %) a)&, 0% )a in0$!'an!ia L 0%) ,%a!'&,> ,%!$:,0%.% #$% %.'a in0$!'an!ia n& %. +$,a .in& #$% +$%0% !&n.i0%,a,.% !&n.'i'$i0a +&, $na in0$!'an!ia +$,a L %n .%,i% !&n $na ,%.i.'%n!ia R> a. !&*& )a +&'%n!ia 0i.i+a0a a ',a:. 0% :)( Pa,a %))& +,&!%0%, 0% )a .ig$i%n'% *an%,a( 1. Con el multímetro digital mida la resistencia del reactor. R=46.5

J

2. Luego, debe establecer el siguiente circuito:


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F&,*a 0% !&)&!a, )&. *%0i0&,%. %):!',i!&. +a,a *%0i, !a,a!'%,.'i!a. 0%) ,%a!'&,

3. Con los valores de I e , de ! " de # e determine gr$%camente el valor de la reactancia inductiva. Para ello, tra&ar un vector '( )cu"o valor es Ie !* a escala seg+n el ee de las -. ' artir del e/tremo ( levante una erendicular. Con e/tremo en ' " un radio vector de magnitud igual a # e intersecte la erendicular en C. (C nos dar$ la caída del voltae a trav0s de la inductancia L, es decir I e  L.

S% *$%.',a %) .ig$i%n'% !$a0,& 0% a)&,%. &;'%ni0&. %n %) !i,!$i'& an'%,i&,(

V(&!a)e E#$a- T(,a$(rr#e!e

22 V4

Ve 3 C(rr#e!e E#$a- Ie 3

046 A4

Res#s!e$#a Rea$!(r Rea$!(r3

64 P

Fre$.e$#a  f 3

60 H-4

G,aH!& +a,a a))a, %) a)&, 0% )a ,%a!'an!ia in0$!'ia(


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V ef I ef Z L

I ef R

C&*& .a;%*&. %n %) ',iáng$)& AKC .% !$*+)% #$%(

( Ief Z L )2 = ( V ef )2 - ( Ief R )2 R%%*+)a9an0& )&. 0a'&. 0% )a 'a;)a 1(

( Ief Z L )2 = (

2! )2 -

(

"#2$"% )2

Ie  L  .45 #

6. ' artir de la medici7n de (C " del valor de I e , calcule el valor de L ) L  8L* en 9enrios.

S% .a;% #$%(

ZL =

D&n0%(

@L 

Lω =

2 π  L

77.06 I ef

f = 69


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En'&n!%. )a in0$!'an!ia .%,á(

L

Z L 2π f

77.06



4.2 2π (60)

En'&n!%.(

 /487 &enrios

L = 0.04! 9enrios

. Encuentre el $ngulo de ase φ 1 entre el voltae " la corriente a trav0s del reactor.

 Z L

 77 .06  arctan  4 .2  46 

φ 1 = arctan

  

En'&n!%.(

φ 1 = 21.!45"

 R

    

 21/745&

5.;
C&*& .% .a;%> %) ,%a!'&, +&.%% $na ,%.i.'%n!ia in'%,na .% !&n.$*i,á %n%,ga !$an0& )a !&,,i%n'% !i,!$)% +&, :)/ Pa,a a))a, )a +&'%n!ia 0i.i+a0a(

P = V ef I ef cos φ 1

D&n0%( V%  28 V I%  4/2 A φ 1 

L$%g&(

21/745&

' = ( 2! ) $ ( "#2) $ cos(2#"* o )


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P = 11.436 #$%%&'

E.'% a)&, %. *$= 0i%,%n'% a) a)&, n&*ina) 0% P 0%) ,%a!'&,  P  3  %.'& .% 0%;% a )&. %,,&,%. "$.'a*%n'% 0% .$. )%!'$,a. '&*a0a.> +$%. %) ,%a!'&, !&*& =a n& !$*+)% !&n %) 1 0% .$ %H!i%n!ia> =a #$% '&*a*&. )%!'$,a. 0%) &)'a"% 0% 28V> !$an0& .$ a)&, n&*ina) %. 22V/

>ercera Parte:

A&,a .% ',a'a 0% 0%'%,*ina, )a +&'%n!ia 0i.i+a0a a ',a:. 0% )a )á*+a,a -$&,%.!%n'%/ Pa,a %))& +,&!%0%, 0% )a .ig$i%n'% *an%,a(

1. Estable&ca el siguiente circuito:

S% ,%a)i9a )a. !&n%i&n%. +a,a *&n'a, %) !i,!$i'& .ig$i%n'%> %n 0&n0% .% *i0% )&. &)'a"%. %H!a!%. 0% )a. $%n'%.> V MN> 0%) ,%a!'&, VMP = 0%) -$&,%.!%n'% V NP> a. !&*& 'a*;i:n )a !&,,i%n'% %H!a9 a ',a:. 0%) !i,!$i'&/

S% *$%.',a 0n0% !&)&!a, %) a*+%,*%',& 2. Con el voltímetro de C.'. mida los voltaes e%caces # ?@ , # ?P , # P@. Fuente (V MN )


230V

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Reactor (V M ) P

200 V

Fluorescente (V N ) P

60 V

3. Con el amerímetro de c.a. mida el valor e%ca& de la corriente 1. Ief = #+, 6. El tri$ngulo construido en la seunda arte se utili&ar$ ara encontrar la otencia disiada a trav0s de la l$mara Auorescente. El $ngulo φ 1 que 9ace 'C con '( es el $ngulo de desasae entre el voltae " la corriente a trav0s del reactor. Luego sobre 'C " a artir de ' " a escala reresentar el valor del voltae entre ? " P )# ?P *. Suoner que el e/tremo sobre 'C est$ reresentado or CB


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5/ Con centro en el v0rtice C trace una circunerencia cu"o radio tenga el valor del voltae a trav0s de la l$mara # @P.

5. Con centro ' trace una circunerencia cu"o radio tenga el valor del voltae de entrada )tensi7n de la línea* # ?@ , intercet$ndola con la circunerencia anterior en el unto D.


Página 2


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5. >race el tri$ngulo D'CB, que ser$ el tri$ngulo del circuito.
7/ Por el unto D trace DE aralela a '( " mida el $ngulo ED' ) φ *. 2

. Ftili&ando los valores de # @P , I " φ 2 , calcule la otencia disiada a trav0s de la l$mara Auorescente.
S% .a;% #$%( VNP  6V I%  /13 A

C&n.',$=%n0& )a g,aH!a #$% n&. in0i!an> = *i0i%n0& !&n $n !&*+a. ))%ga*&. a )a !&n!)$.in #$%( φ 2 

136

L$%g&> 0% )a &,*$)a( P

R%%*+)a9an0& 0a'&.(

=

V ef I ef cosφ 2

P = (%)(#+)cos(+%) = * att.s


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P = 5 #$%%('

Ta*;i%n !a;% )a +&.i;i)i0a0 0%( P = (%)(#+)cos(%"  ) =att.s P = ! #$%%('

'ara este caso/ 0a potencia nomina0 de0 1uorescente era de *# att.s

14. Indique si el comortamiento de la l$mara Auorescente es inductivo o caacitivo.

E) !&*+&,'a*i%n'& 0% )a )a*+a,a -$&,%.!%n'% %. 0%) 'i+& in0$!'i&> +$%. .&n 0i.+&.i'i&. !&n ,%.i.'%n!ia n%ga'i&0%+%n0i%n'% 0% )a '%n.in/ E.'& .igniH!a #$% %) -$&,%.!%n'% .)& %*i'% )$9 *i%n',a. a;.&,;%n %n%,ga> *i%n',a. #$% )a. #$% a!$*$)an )a %n%,ga a;.&,;i0a +a,a %*i'i, )$9 an 0%.+$:. 0% a;%, 0%.a+a,%!i0& )a !a$.a #$% )a +,&0$!%> .% ))a*an &.&,%.!%n'%. %.'a %. )a #$% '%n0,ia 0a0& %) !a.& !&*+&,'a*i%n'& !a+a!i'i&/

11.
La )a*+a,a -$&,%.!%n'% %n %) '$;& ,%#$i%,% $na '%n.in 0% a,,an#$% g%n%,a)*%n'% *a=&, #$% )a 0% ,:gi*%n = $na '%n.in 0% a,!& *ni*a 0% &+%,a!in> !$=&. a)&,%. 0%+%n0%n 0% )a ,%!$%n!ia = 0% )a %i.'%n!ia & n& 0% %)%!',&0&. +,%!a)0%a0&.> %.'& .igniH!a #$% .i%*+,% ,%#$i%,%n 0% $n a,,an!a0&, +a,a +,&+&,!i&na,)% 0i!a '%n.i&n *ai*a 0% a,,an#$%/

P$%. .i n& .% '$i%,a 0i!& a,,an!a0&,> a;,a #$% !&n%!'a, = 0%.!&n%!'a, )&. ;&,n%. )i;,%. 0%) -$&,%.!%n'% +a,a )&g,a, )a i&ni9a!in 0%) ga./ E) $.& 0%) a,,an!a0&, %. 0%;i0& a #$% ,%a)i9a %.'a 'a,%a a$'&*á'i!a*%n'%/ A0%*á. La Lá*+a,a -$&,%.!%n'% +&.%% $na !a,a!'%,.'i!a 0% ,%.i.'%n!ia n%ga'ia> +$%. )a !a0a 0% '%n.in %n )a )á*+a,a 0i.*in$=% !&n %) a$*%n'& 0% )a !&,,i%n'%/ P&, %))&> %.'a. $%n'%. 0% )$9 ,%#$i%,%n +a,a .$ $n!i&na*i%n'& )a in.'a)a!in 0% $na i*+%0an!ia & ;a)a.'& #$% )i*i'% )a in'%n.i0a0 a;.&,;i0a> +a,a )&g,a, $na &+%,a!in %.'a;)% a) a)i*%n'a,.% 0%.0% $na $%n'% 0% '%n.in !&n.'an'%/


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12. E/lique detalladamente el 9ec9o de que al interrumirse la corriente en el arrancador aarece un alto voltae a trav0s del tubo,
C$an0& !&n%!'a*&. %) !i,!$i'& !&*& %. #$% %*&. %!& %n %.'% )a;&,a'&,i&> a) !&n%!'a,)& a )a '%n.i&n> .% 0i)a'a %) ;i*%'a)i'& 0%n',& 0%) a,,an!a0&,> .% !i%,,a %) !i,!$i'& = %*+i%9a a !i,!$)a, $na !&,,i%n'% a ',a:. 0%) ,%a!'&,> )a !&,,i%n'% 0i.*in$=% ;,$.!a*%n'% 0%n',& 0%) ;&;ina0& 0%) ,%a!'&,> !&n %.'& 'a*;i:n .% ,%0$!% )a *agni'$0 0%) !a*+& *agn:'i!& %n .$ in'%,i&,> +&, )& 'an'& a= $n g,an !a*;i& 0% -$"& %n %) 'i%*+&/ T&0& %.'& .%gn )a L%= 0% Fa,a0a= +,&0$!% $n FEM a$'&in0$!i0a #$% 0%;% !,%a, $na !&,,i%n'% %n %) *i.*& .%n'i0& 0% )a #$% .% ,%0$"& +a,a &+&n%,.% a) !a*;i& 0% -$"& .%gn )a L%= 0% L%n9 %.'a FEM %. *$!& *a. in'%n.a #$% )a 0% )n%a +$%. +,&0$!% )a '&'a) i&ni9a!in 0%) ga. %n %) '$;&/

13. De acuerdo a las mediciones de voltae eectuados,
La )%= 0% !&,,i%n'% 0% i,!&Q .&)& %. a+)i!a;)% a !i,!$i'&. 0% !&,,i%n'% !&n'in$a/ C&*& +&, %"%*+)&( La ,%g)a 0% i,!&Q 0% )a. *a))a. n& .% !$*+)i,a 0%;i0& a #$% )a .$*a 0% !a0a 0% +&'%n!ia) %n %) !i,!$i'& n& %. )a *i.*a #$% %) +&'%n!ia) #$% 0a )a $%n'%/

Sin %*;a,g& )&. a)&,%. 0% &)'a"%. in.'an'án%&. %n %) !i,!$i'& .i .% +$0i%,a *%0i, %) a)&, ,%a) 0% )&. &)'a"%. %n',% MN> V MP = VNP %n !a0a in.'an'% %,a*&. #$% )a .%g$n0a ,%g)a 0% i,!&Q .% !$*+)i,ia %n '&0& *&*%n'&/ Pa,a %.'& .% 0%;% ,%a)i9a, $na .$*a 0% )a. +,&=%!!i&n%. %n %) %"%  0% )&. a!'&,%. 0% &)'a"% 0%) !i,!$i'&> %.'& n&. 0a a %n'%n0%, #$% )a ,%g)a 0% i,!&Q +$%0% .%, %'%n0i0a +a,a in!)$i, -$"&. 0% !&,,i%n'% #$% 0%+%n0%n 0%) 'i%*+&/

OBSERVACIONES 

En )a +,i*%,a +a,'% 0%) %+%,i*%n'&( %. )gi!& #$% n&. .% i%,a ningn %%!'& %n %) !i,!$i'& a,*a0&> +$%. %.'a;a a;i%,'&> )$%g& a) !%,,a, 0i!& !i,!$i'& +,&0$!'& 0% )a !i,!$)a!in 0% !&,,i%n'% a ',a:. 0% )&. %)%*%n'&. 0%) '$;& .% 0%.+,%n0an %)%!',&n%. 0% ni%)%. %n%,g:'i!&. in%,i&,%. a) *a. %'%,n&/ E.'a


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%*i.in 0% %)%!',&n%. !&n %n%,ga +,&&!a;a )a i&ni9a!in 0%) ga. a,gn = n%n !i,!$n0an'% +&, )& !$a) .% n&'a;a $na )ig%,a )$*in&.i0a0> a) 0%.!&n%!'a, %) !a;)% .% +,&0$"& $na F/E/M/ in0$!i0a #$% +,&&!& $n !a*+& %):!',i!& 'an g,an0% 0%n',& 0%) '$;& %) !$a) ,%;a.& %) a)&, 0% .$ ,igi0%9 0i%):!',i!a 0% ga./ E.'a +,&&!& .$ i&ni9a!in = )& i9& !&n0$!'&,/ 

En )a g,aH!a(

V ef

I ef Z L

I ef R

P&0%*&. %, #$% %) !a'%'& !&,,%.+&n0i%n'% a I % @%  %. *%n&, #$% %) #$% )% !&,,%.+&n0% a I% R% %n'&n!%. %*&. #$% %) ,%a!'&, +,%.%n'a $n !&*+&,'a*i%n'& *a. ,%.i.'i& #$% in0$!'i&/



En %) *i.*a g,áH!& a) !&*+a,a, %) a)&, 0%  1  21/745 !&n %) a)&, n&*ina) 0% C&.1/2 0% )& !$a) .% &;.%,a %n',% %.'&. a)&,%. $na 0i%,%n!ia *$= g,an0%/ P&0%*&. 0%0$!i, .%gn %) g,aH!& #$% $n *a=&, a)&, 0%  1 0a $n *a=&, !&*+&,'a*i%n'& in0$!'i& a) ,%a!'&,/ En'&n!%. )a g,an 0i%,%n!ia %n',% )&. a)&,%. n&*ina) = %+%,i*%n'a) 0% 1 .% 0%;a a) !&n'in$& $.& = 0%.ga.'% 0%) ;&;ina0& 0%) ,%a!'&, #$% .% $.& %n %) )a;&,a'&,i&/



D% a!$%,0& a )a .%$n0a +a,'% 0%) )a;&,a'&,i&> .% &;.%,a #$% a= *a=&, a*+)i'$0 0% &)'a"% %H!a9 %n',% )&. ;&,n%. 0% ,%a!'&, #$% %n',% )&. ;&,n%. 0%) -$&,%.!%n'%/ Ta) !&*& %n %) g,aH!& an'%,i&, %*&. #$% %) ,%a!'&, .% !&*+&,'a !&*& $n ,%0$!'&, 0% &)'a"%/

CONCLUSIONES


Página 24




FISICA III

D% a!$%,0& a )&. ,%.$)'a0&. &;'%ni0&. .% 0i.i+a *a=&, +&'%n!ia> = +&, %n0% *a=&, %n%,gia a ',a:. 0%) ,%a!'&,  811/436 > %n !&*+a,a!in a )a +&'%n!ia 0%) -$&,%.!%n'%  14/4  ≈

≈



El valor de inductancia del reactor L ( ≈ 0.0487 H) nos dice que ha un ca!"io de corriente de 1 # en un se$undo se $eneraran tan solo 0.0487 % de &E' inducida (de ε



=

L

−

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6 Informe Fisica 3

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