LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I І І CÓDIGO DE CURSO: EE511
7: LABORATORIO N ᵒ ᵒ 7 ” MEDICION DEL COEFICIENTE DE AUTOINDUCCION EN UN CIRCUITO ACOPLADO
-TURNO G2
PROFESOR: -JIMENEZ-ORMEÑO-LUIS -JIMENEZ-ORMEÑO-LUIS FERNANDO
ALUMNOS: -CUBA ISLADO ENRIQUE ESTEBAN
1413110167
-PRUDENCIO RODRIGUEZ JULIO DANIEL 141312011 -MAYTA SOLIS ISBAR ALBERTO
141311020
MIERCOLES 26 DE OCTUBRE DEL 2016
”
I.
OBJETIVOS:
Con esta práctica se pretende mediante diferentes métodos determinar el coeficiente de acoplamiento y el coeficiente de autoinducción en un circuito acoplado.
aplicando los métodos de trombiage y joubert
Verificar los resultados obtenidos en el laboratorio con los valores ya establecidos para el transformador.
Analizar y entender el principio de funcionamiento de un circuito con fuente alterna y lo peligroso que puede ser cuando se trabaja con 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
II.
TEORIA:
TRANSFORMADORES Un Transformador es un circuito magnético que usa el fenómeno de la inductancia mutua, existen varios tipos de transformadores núcleo de aire, núcleo de hierro, núcleo variable, transformadores de potencia, de radio frecuencia, se diseñan según la aplicación del transformador. Un transformador es un elemento que acopla magnéticamente dos circuitos de CA, en vez de hacerlo por medio de un conductor y lo más importante que permite la transformación de la tensión y la corriente de un circuito a otro. Los transformadores juegan un papel muy importante en la industria eléctrica y son necesario en las redes de distribución de potencia eléctrica
A)CLASIFICACIÓN Según su diseño •
•
•
monofásico o trifásico con o sin punto medio autotransformador
•
Según la relación entre las tensiones del primario y secundario •
reductor: si U1>U2
•
elevador: si U1
Según la forma del núcleo •
tipo ventana
•
tipo "E"
•
toroidal
Según su aplicación •
de protección
•
de medición: de voltaje o corriente
•
de potencia: para transmisión de energía eléctrica
•
de distribución
•
de audiofrecuencia
•
de radiofrecuencia
•
de alimentación
SÍMBOLOS Sólo se presentan algunos de los símbolos más comunes para transformadores monofásicos:
Transformadores Monofásicos con Punto medio:
Auto transformador Monofásicos:
POLARIDAD EN UN CIRCUITO ACOPLADO Se observa que M es una cantidad positiva pero la tensión producida por la inductancia mutua puede ser positiva o negativa, para poder hallar la polaridad podemos aplicar la Ley de Lenz en conjunción de la regla de mano derecha o la convención de puntos:
S i la corriente de cada bobina mutuamente acopladas s e aleja del punto (o s e dirig e a el) al pasar por las bobinas el término mutuo será positivo. S i la corriente de una bobina se aleja del punto para entrar al punto de la otra bobina el término mutuo será neg ativo. La convención de punto nos permite esquematizar el circuito sin tener que preocuparnos por el sentido de los arrollamientos. Dada más de una bobina, se coloca un punto en algún terminal de cada una, de manera tal que si entran corrientes en ambas terminales con puntos (o salen), los flujos producidos por ambas corrientes se sumarán.
Si es que tenemos la forma como a sido devanada la bobina y el sentido de la corriente podremos establecer los puntos de polaridad en el circuito aplicado la regla de la mano derecha.
Aquí los flujos se están sum ando por lo que los puntos de polari dad estarán uno al frente del otro, esto debido a las corrientes que están en el gráfico. Para este segundo caso después de aplicar la regla de la mano derecha, observamos que los sentidos de los flujos son contrarios, por lo que debemos colocar los puntos de polaridad en posiciones alternadas, esto por el sentido de las corrientes que nos han dado en la figura
Siguiendo esta convención, las bobinas acopladas presentadas previamente pueden esquematizarse de la siguiente manera:
REG LA GENERAL:
si ambas corrientes entran (o salen) de los puntos, el signo del voltaje mutuo será el mismo que el del voltaje auto inducido. En otro caso, los signos serán opuestos. COEFICIENTES DE INDUCCIÓN MUTUA La inductancia mutua se presenta cuando dos bobinas están lo suficientemente cerca como para que el flujo magnético de una influya sobre la otra.
() =
-
()
La corriente i 1 en L1 produce el voltaje de circuito abierto La corriente i 2 en L2 produce el voltaje de circuito abierto () 2 () = 21
v 2 en L2. v 1 en L1.
() 1() = 12
El valor de la tensión inducida en una bobina es proporcional a la corriente de la bobina que la induce y al denominado coeficiente de inducción mutua, representado con la letra M, que viene dado por la expresión:
= ∙ √ 1 ∙ 2 Donde K es el coeficiente de acoplamiento que varía entre 0 (no existe acoplamiento) y 1 (acoplamiento perfecto) y L 1 y L2 las inductancias de las dos bobinas. Por lo tanto, la tensión total en una bobina L 1 por la que pasa una corriente I 1 acoplada magnéticamente con otra bobina L 2 por la que pasa una corriente I 2 vendría dada por la expresión:
1 = 1 ± = 1 ∙ 1 ± 2 ∙ Dependiendo el signo de la posición del terminal de referencia de cada bobina con respecto a las corrientes que las atraviesan.
MÉ TODO DE J OUB E R T
= ∗ = ∗ = √ 1∗2
MÉ TODO DE TR OMB IA G E
De las ecuaciones
tenemos:
Y restando ambas ecuaciones, tenemos:
III. MATERIALES Y EQUIPOS A UTILIZAR
1 Voltímetro analógico.
1 Pinza amperimétrica
Cables cocodrilo.
Generador ac
1 transformador
un vatímetro
GENERADOR AC
MULTIMETRO
VATIMETRO
PINZA AMPERIMETRICA
TRANSFORMADOR
PROCEDIMIENTO:
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se ha podido determinar el valor de coeficiente de acoplamiento y del coeficiente de autoinducción mediante estos dos métodos.
También hemos logrado comparar los datos obtenidos de manera experimental con los datos ya dados para el transformador.
y se llegó a la conclusión q los datos obtenidos experimentalmente no son iguales a lo q están en el transformador
Realizar la conexión de los instrumentos para protección de ellos mismos. Tener en cuenta el estado en el que se encuentran los instrumentos ya que eso puede afectar en los datos de laboratorio. Tener en cuenta las normas de seguridad en el laboratorio para evita cualquier percance. Revisar que las conexiones del circuito estén correctas entes de empezar con la experiencia del laboratorio, especialmente la continuidad de los cables, ya que esto suelen estar abiertos dado al uso que se les da en el transcurso de las experiencias realizadas en el laboratorio.
BIBLIOGRAFIA
Circuitos Eléctricos
Circuitos Eléctricos II Ing. O. Morales
http://www.slideshare.net/mantenim/presentacion-histeresis
http://www.ifent.org/lecciones/cap07/cap07-06.asp
J.A. Edminister
http://www.paginadigital.com.ar/articulos/2002rest/2002terc/tecnologia/sica100.htm
Circuitos Eléctricos Dorf
circuitos electricos ing. f. lopez a./ing. o. morales g.
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