Informe 7 Final

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE CIENCIAS CIENCIAS E INGENIERÍAS INGENIERÍAS FÍSICAS Y FORMALES

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA, MECÁNICA ELÉCTRICA Y MECATRÓNICA.

CURSO: CIRCUITOS ELECTRICOS Ii Lab 07: POTENCIA ELECTRICA EN LOS CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA DOCENTE: Ing. juan diego Cáceres

Integrantes: Apaza colca, Fabricio Víctor Canales minaya cesar Gabriel

GRUPO: Horario: 17/10/17/12 AM

AREQUIPA – PERU

2 UNIVERSIDAD CATOLICA SANTA MARIA

Contenido I.

RESUMEN: ............................................................................................................................. 3

II.

PRÁCTICA Y RESULTADOS...................................................................................................... 3

III.

CUESTIONARIO: ................................................................................................................. 5

IV.

CONCLUSIONES: .............................................................................................................. 10

V.

BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................... 10

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS II: SECION 7


FORMALES

I.

RESUMEN: El vatímetro es un instrumento eléctrico que sirve para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico, se regulara el variac para obtener un voltaje de entrada fijo y se aumentara tanto la resistencia como las medidas del condensador, las resistencias desde 20 hasta 90 ohm y en cuanto a los capacitores se usaran de 50, 30 ,20 y 10 micro faradios. Con los instrumentos de medida se calcularán las potencias aparentes, potencias activas y potencias reactivas, directa e indirectamente. Luego se compararán los datos teóricos con los datos hallados experimentalmente, medidos con el vatímetro y multímetro.

II.

PRÁCTICA Y RESULTADOS

ELEMENTOS A UTILIZAR:

• • • • • •

01 variac monofásico 02 resistencia variable 0-44 ohmios 01 Multimetro digitales 01 amperímetro analógico 01 vatímetro electrodinámico 0-120 v, 5A - 01 vatímetro digital 5 condensadores, Conductores de conexión



III.

MARCO TEORICO

Potencia en Corriente alterna Si quieres aprender a resolver circuitos en c.a. te recomendamos este enlace : Circuitos de Corriente Alterna, aqui solo hablaremos de potencias. La corriente alterna es la que se genera en las centrales eléctricas, por eso todos los receptores que se conecten a los enchufes de las viviendas son de corriente alterna (c.a). Aquí la potencia es un poco más compleja, ya que no solo hay una potencia, sino que hay 3 diferentes. Tipos de Potencia

Potencia Activa = Pa = V x I x coseno ρ se mide en w (vatios) Potencia Reactiva = Q = V x I seno φ; se mide en VAR (voltio amperios reactivos)

Potencia Aparente = S = V x I se mide en voltio amperios (VA)

Aqui puedes ver el triangulo de potencias para su calculo y deducir sus fórmulas:

La potencia activa es la única de las 3 potencia que se transforma en energía útil, es decir es la potencia útil del receptor. La potencia reactiva es una potencia perdida. Esta potencia es una potencia consumida por las bobinas y por los condensadores. Tenemos 2 potencias reactivas, Ql (potencia reactiva inductiva) que será la potencia reactiva consumida por las bobinas para crear campos magnéticos y Qc (potencia reactiva capacitiva) potencia reactiva consumida por los condensadores para crear campos eléctricos. La suma vectorial de ambas será la potencia reactiva total como luego veremos en los ejemplos. Las dos son potencias perdidas, no sin realmente útiles. La potencia aparente es la suma vectorial de las otras dos, es la potencia util más la potencia perdida. Empecemos por la más importante, generalmente la que se conoce como potencia, la potencia activa, y dependiendo del tipo de receptor. LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS II: SECION 7


IV.

PARTE EXPERIMENTAL a) Armar el circuito de la siguiente figura:

b) Regulando el variac monofásico obtener en el voltímetro “VT” una tensión de 80 voltios.

c) Variando la resistencia R1 desde su máximo valor de 88 ohmios hasta 20 ohmios como mínimo, y para diferentes capacitores en el circuito, no deberá de circular más de 2.75 A en el circuito, registrar los valores V1, V2, A, W del circuito para 08 valores de R1 y C.

Punto

A (Amp)

V1 (V)

V2 (V)

VT

W (watts)

R1 (ohm)

C(uFΩ)

1

1.79

35.37

94.9

100.7 13 (65)

20

50

2

1.68

49

88.2

100 17(85)

30

50

3

1.56

58.28

81.2

99.1 18 (90)

38

50

4

1.45

65.24

75.5

99 19 (95)

46

50

5

0.99

53.83

85.4

99.8 11(55)

55

30

6

0.7

46.15

89.9

100 7(35)

65

20

7

0.36

28.17

97.2

100 3.5(17.5)

75

10

8

0.36

32.45

95.7

100 3.8(19)

88

10



Punto 1 2 3 4 5 6 7 8

P1=W 65 85 90 95 55 35 17.5 19

V.

R1 C P1=I^2.R1 P1=Vr^2/R1 Qc=I^2.Xc Qc=Vc^2/Xc 64.08 62.55 169.98 169.75 84.67 80.03 149.74 146.6 92.48 89.38 129.11 124.27 96.72 92.53 111.5 107.44 53.91 52.68 86.66 82.48 31.85 32.77 64.99 60.94 9.72 10.58 34.37 35.62 11.40 11.97 34.38 34.53

S total 180.25 168 154.9 143.5 98.8 70 36 36

P total 63.87 83.34 90.61 94.74 53.86 33.21 12.6 14.12

cUESTIONARIO: 1.

Explicar el principio de funcionamiento del vatímetro. El vatímetro es un instrumento eléctrico que sirve para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico, todo vatímetro consiste de un par de bobinas fijas, llamadas bobinas de corriente y una bobina móvil, llamada bobina de potencial. Funciona al aplicar corriente a un circuito, la energía dada a ese circuito contado en vatios es medida por el producto de la corriente que atraviesa el circuito en amperios y la diferencia potencial de los extremos de ese circuito en voltios, multiplicados por cierto factor llamado el factor de la energía en esos casos en los cuales el circuito sea inductivo y el alternarse actual. Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.

2.

¿Qué es la potencia eléctrica activa? Es la potencia en que en el proceso de transformación de la energía eléctrica se aprovecha como trabajo, los diferentes dispositivos eléctricos existentes convierten la energía eléctrica en otras formas de energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc.


Q total 169.87 148.18 126.69 109.49 84.57 62.96 34.94 34.45


3.

¿Qué es la potencia eléctrica reactiva? Potencia disipada por las cargas reactivas (Bobinas o inductores y capacitores o condensadores). Se pone de manifiesto cuando existe un trasiego de energía entre los receptores y la fuente, provoca pérdidas en los conductores, caídas de tensión en lo mismos, y un consumo de energía suplementario que no es aprovechable directamente por los receptores. Como está conformada por bobinas y capacitores es importante saber que las bobinas se toman positivas y los condensadores negativos. Estos se pueden sumar algebraicamente. Generalmente está asociada a los campos magnéticos internos de los motores y transformadores. Se mide en VAR.

4.

¿Qué es la potencia eléctrica aparente? La potencia aparente (S), llamada también "potencia total", es el resultado de la suma geométrica de las potencias activa y reactiva. Esta potencia es la que realmente suministra una planta eléctrica cuando se encuentra funcionando al vacío, es decir, sin ningún tipo de carga conectada.

5.

¿Cómo se conecta el vatímetro? Dibuje el esquema.

Las bobinas de corriente se conectan en serie y las de voltaje en paralelo. 6.

¿Qué instrumentos nos permiten encontrar la potencia eléctrica activa que consume un circuito? El propio vatímetro halla una relación al medir la corriente y voltaje, también se puede emplear el multímetro a diferencia que se hace 2 procesos de medición y después se halla la relación.

7.

¿Qué instrumentos nos permiten encontrar la potencia eléctrica reactiva que consume un circuito?

Para la medida de potencia reactiva se utiliza el varímetro (véase la Figura). LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS II: SECION 7


Básicamente, es similar al vatímetro, pero con la diferencia de que hay que incorporar al aparato un desfase de 90º entre la tensión y la intensidad en la bobina voltimétrica. Para ello se recurre a conectar bobinas y condensadores con la resistencia óhmica del vatímetro, con lo que se obtiene así la medida de la potencia reactiva del circuito. Este tipo de aparato es exclusivo para corrientes alternas. La forma de conexión de este aparato es idéntica a la del vatímetro.

8.

¿Qué instrumentos nos permiten encontrar la potencia eléctrica aparente que consume un circuito?

Es la potencia que disipa dicho circuito y se transforma en calor o tra bajo, no hay instrumento que la mida, si no que se mide de manera indirecta ya que es la energía que se disipa de otras maneras, ya que no existe lo ideal. Es la energía no eléctrica, como la termina o el flujo de trabajo.



9.

Dibujar el diagrama fasorial completo correspondiente al circuito armado. TABLA DE VALORES DEL DIAGRAMA FASORIAL

Q

10.

A partir de los datos, hallar las potencias activa, reactiva y aparente teóricas.

Punto 1 2 3 4 5 6 7 8

S 180.25 168 154.9 143.5 98.8 70 36 36

S

P

168.6

180.25

63.87

145.9

168

83.34

125.6

154.9

90.61

107.8

143.5

94.74

82.8

98.8

53.86

61.6

70

33.21

33.7

36

12.6

33.1

36

14.12

P 63.87 83.34 90.61 94.74 53.86 33.21 12.6 14.12

Q exp 168.555 145.871 125.634 107.780 82.828 61.621 33.723 33.115



A partir de los datos experimentales, hallar las potencias activa, reactiva y aparente experimentales.

11.

Punto 1 2 3 4 5 6 7 8

Q exp 169.87 148.18 126.69 109.49 84.57 62.96 34.94 34.45

CONCLUSIONES: En esta práctica hemos reconocido y aprendido el modo de conexión del vatímetro, asi como su uso y principio de funcionamiento El uso del vatímetro es útil en la industria ya que mide la potencia activa, ya que es la potencia útil que se puede utilizar Se puede comprobar que las potencias medidas son muy similares a las calculadas La energía medida también se comprueba que es parecida a la calculada El margen de error proviene por diversos factores de instrumentos mal calibrado u otros La potencia aparente es la potencia ideal, la cual se busca para no desperdiciar energía ni recursos La eficiencia depende de la potencia utilizada y también del tiempo. Se necesita tener conocimiento sobre el funcionamiento del medidor eléctrico por si alguna falla se presenta y poder notificar a la empresa

• • • • • • • •

VII.

P 63.87 83.34 90.61 94.74 53.86 33.21 12.6 14.12

En forma tabulada dar la divergencia de valores existentes entre los valores teóricos y experimentales.

12.

VI.

S 180.25 168 154.9 143.5 98.8 70 36 36

BIBLIOGRAFIA -

http://html.rincondelvago.com/vatimetro.html http://potenciaelectrica.wikispaces.com/4+Potencia+Activa+-+Reactiva++Aparente https://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica http://html.rincondelvago.com/sistema-electrico-de-potencia.html http://www.profesormolina.com.ar/electromec/concep_fundamen.htm


Informe 7 Final

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