2014 INSTITUCION: - Tecsup CURSO: - Lab. Electricidad TITULO DEL TRABAJO: - “Electromagnetismo: Transformador. DOCENTE: - Juan Romero Alvarado ALUMNOS: - Bautista Torres Freddy - Condor Briones Cristhian FECHA DE ENTREGA: - 05/11/12 – 12/11/12 CICLO: - I – C10-E
Fuente: Google Imágenes.
I.
OBJETIVOS 1.1. 1.2.
II.
Verificar en un electroimán la relación entre la fuerza magnética, la tensión y la corriente. Detectar la presencia de un campo magnético en un transformador.
INTRODUCCION TEORICA 2.1.
El estudio del magnetismo comenzó con la observación de que algunas piedras que se encuentran en la naturaleza, atraen al hierro. Cuando dos cargas están en movimiento, entre ellas surge una fuerza que se denomina fuerza magnética. La ciencia de la electricidad nació con el descubrimiento conocido por Tales de Mileto, en el año 600 a.C, de que un trozo de ámbar frotado atrae pedazos de paja. Cuando dos cargas eléctricas se encuentran en reposo, entre ellas existe una fuerza llamada electrostática. Estas dos ciencias se desarrollaron independientemente una de la otra hasta 1820, cuando un científico llamado Hans Christian Oesrted (17771851) observó una relación entre ellas, al saber, que la corriente eléctrica de un alambre puede afectar a una aguja magnética de una brújula. Poco después se comprobó que todo fenómeno magnético era producido por corrientes eléctricas, es decir se lograba de manera definitiva, la unificación de magnetismo y la electricidad, originando la rama de la física que actualmente se conoce como electromagnetismo.
2.2.
IMANES PERMANENTES Cualquier tipo de imán, ya sea natural o artificial, posee dos polos perfectamente diferenciados: uno denominado “polo norte” y el otro “polo sur”.
Figura 1: Imán permanente.
2.3.
POLARIDAD DE IMANES Una de las características principales que distingue a los imanes es la fuerza d atracción o repulsión que ejercen sobre otros metales las líneas magnéticas que se forman entre los polos. Si tratamos de que los imanes de cargas iguales se junten, estos se repelaran. Cuando aproximamos los polos de dos imanes, de inmediato se establecen un determinado número de líneas de fuerza magnéticas de atracción o de repulsión, que actúan directamente sobre los polos enfrentados.
Figura 2: Polaridad de imanes. 2.4.
IDUCCION MAGNETICA Cuando movemos un imán permanente por el interior de una bobina solenoide formado por un enrollado de alambre de cobre con núcleo de aire, el campo magnético del imán provoca en las espiras del alambre la aparición de una fuerza electromotriz (FEM) o flujo de corriente de electrones. Este fenómeno se conoce como “inducción magnética”. La existencia de ese flujo de electrones o corriente eléctrica circulando por las espiras del alambre se puede comprobar instalando un galvanómetro (G) en el circuito de la bobina solenoide, tal como se muestra a continuación.
Figura 3: Inducción magnética.
III.
EQUIPOS Y MATERIALES
Transformador
Cable trifásico
Multímetro Digital
Cables bananas
Pinza amperimetrica
IV.
Fuente de alimentación
PROCEDIMIENTO 4.1.
ELECTROMANNETISMO: TRANSFORMADOR
Verificar la continuidad de cada devanado del transformador Usa la escala más baja del ohmímetro, mide y anota la resistencia de cada uno de los devanados en la tabla 1.
Terminales
Resistencia
Existe continuidad
()
SI o NO
1a2
35.6
Si
3a4
120.1
SI
3a7
57.4
Si
7a8
45
Si
8a4
17.7
Si
5a6
37.2
Si
5a9
17.8
Si
9a6
19.6
Si
1a3
0
No
7a9
0
No
Tabla 1: Continuidad en los devanados. Comprobar la relación de transformación en un transformador A continuación mediremos las tensiones de devanado secundario, sin carga, cuando se aplican 120 V AC al devanado primario. Conectar el circuito que se ilustra en la figura 9 y solicite la aprobación del instructor para poder encender la fuente. Ajustamos la fuente de alimentación a 120 V AC con el voltímetro V1. Medimos y anotamos las tensiones de salida con el voltímetro V2, de acuerdo a las indicaciones de la tabla 2.
DEVANADOS
RELACIÓN DE
PRIMARIO (v1)
SECUNDARIO (v2)
1 a 2 =120
3 a 4 =208.4
TRANSFORMACIÓN a = V1/V2 0.57
1 a 2 =120
5 a 6 =120.3
0.99
1 a 2 =120
3 a 7 =104.0
1.15
1 a 2 =120
7 a 8 =75.9
1.58
1 a 2 =120
8 a 4 =27.9
4.30
1 a 2 =120
5 a 9 =60.2
1.99
1 a 2 =120
9 a 6 =60.1
1.99
Tabla 2: Relación de transformación
Determinar el efecto de saturación del núcleo del transformador Conecte el circuito mostrado en la figura 10 y pida la aprobación del instructor para encender la fuente. Mide y anota la corriente de excitación I y la tensión de salida V2 para cada tensión de entrada que se indica en la tabla 3.
TENSIÓN PRIMARIA (V1)
TENSION SECUNDARIA (V2)
CORRIENTE DE EXCITACIÓN (mA)
10
18.63
1.4
20
34.65
2.3
30
51.93
3
40
68.6
3.6
60
103.4
4.6
80
139.3
5.4
100
174.3
6.1
120
206.1
6.7
140
243.5
7.4
160
278.3
7.9
180
313.3
8.7
200
346.7
9.4
Tabla 3: Curva de saturación. Grafique la corriente (I) respecto de la tensión primaria (V1), luego trace una curva continúe que pase por los puntos obtenidos y observe que la corriente e magnetización aumenta rápidamente después de alcanzar cierta tensión de entrada. Corriente de Excitación (mA) 1.4 2.3 3 3.6 4.6 5.4 6.1 6.7 7.4 7.9 8.7 9.4
Tensión Primaria (V1) 10 20 30 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Tension Primaria (V1) 250 200 150 Tension Primaria (V1)
100 50 0 0
2
4
6
8
10
CUESTIONARIO 1. Los devanados 1 a 2 y 5 a 6 tienen 500 vueltas de alambre. El devanado 3 a 4 tiene 865 vueltas. Calcule las siguientes relaciones de vueltas: a) b) 2. ¿Cuántas espiras tendrá el secundario de un transformador, si su relación de transformación es 1:5 y el primario tiene 30 vueltas?
N2=150 vueltas 3. ¿cuánto indicaría un amperímetro si se conectara en el secundario del
transformador de la pregunta anterior, sabiendo que el amperímetro del lado primario indica 3 mA? 30x3x10-3=150x I2 I2=6mA
V.
OBSERVACION 5.1. 5.2.
Las herramientas fueron las adecuadas para realizar exitosamente nuestro trabajo en laboratorio. Seguimos acorde las indicaciones que se nos brindó del docente a cargo.
VI.
CONCLUSIONES 6.1.
El electro magnetismo se encuentra a nuestro alrededor y lo utilizamos para hacer que las maquinas funcionen, de este aprendimos a verificar las relaciones que existen entre su fuerza magnética, su tensión y su corriente.
VII.
BIBLIOGRAFIA Módulo de Lab. De Electricidad.
VIII.
LINKOGRAFIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_matem%C3%A1tica http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_imanes_permanentes http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_imanes_permanentes
