UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ( Universidad Universidad del Perú, Decana de América)
LABORATORIO DE FISICA II
0
“LABORATORIO N 6 DE FISICA III”
Nombre:
Horar rario: io:
Lun unes es 8.00 8.00 – 10. 10.00 00 am
Ciudad universitaria, 11 de octubre del 2015
POTENCIA ELECTRICA PROCEDIMENTO En el siguiente experimento examinamos la medición indirecta de la potencia eléctrica por medio de una medición paralela de corriente y tensión. emos seguido los pasos para usar la !uente de tensión continua" reali#amos los a$ustes siguientes. A$ustamos el instrumento de !uente de tensión continua % ps de &'" medimos la tensión % & a tra(és de la resistencia R& al igual )ue la corriente resultante I& en miliamperios y anotamos los (alores o*tenidos en la correspondiente columna de la ta*la siguiente. A partir de ello" determinamos la potencia de P & a*sor*ida por la resistencia en m+ y anotamos de igual manera el resultado de la ta*la. Repita el experimento para las tensiones de entrada de ,'" -' y &'. Tabla 1:
Exp & , / 2
Ups(V) & , &
U1(V) .,.-&.0 2
I1(mA) & , 1 &-
P1(mW) ,.&& &// 3
1 3
!5x6 7 ., x8,.,
- 2 P(mW) / , &
,
2
3
4
&
&,
&2
&3
I(mA)
P vs I
1 3 - 2 P(mW) / , &
-
&
&-
,
,-
,
,-
I2(mA)
1 3 - 2 P(mW) / , &
-
&
&-
I2(mA)
P vs 2
I
2.2 /./ ,.U(V)
, &.& .
,
2
3
4
&
&,
&2
&3
I(mA)
P vs I
A9ora con el monta$e experimental" reempla#amos la resistencia R& de & :; por la resistencia de R, de -; y repetimos las mediciones. Anotamos los resultados de la mediciones de las siguientes mediciones" al igual )ue los (alores de la potencia Ta*la ,< Exp 1 2 3 4
Ups(V) 1 2 5 10
U2(V) 0.5 0.85 2.3 4.5
I2(mA) 10 18 50 100
P2(mW) 5 15.3 115 450
R(Ω) 0.05 0.4 0.04! 0.045
- 2- 2 /- / ,- P(mW) , &- & -
!5x6 7 .- x8&.03
,
2
3
4
&
&,
I(mA)
P vs I P vs I2 - 2- 2 /- / ,- P(mW) , &- & -
!5x6 7 .- x8.04
,
2
3 I2(mA)
4
&
&,
2.2 /./ ,.U(V) , &.& .
,
2
3
4
&
&,
I (mA)
I vs U
CUE"TIONARIO (POTENCIA) 1. #C$%&'s ' &s s*+$*',-'s /m*,'s s, //'-s A. La resistencia pe)ue=a a*sor*e escasa potencia con la misma tensión. . La resistencia pe)ue=a a*sor*e una potencia ele(ada con la misma tensión. C. >i se duplica la tensión" se duplica tam*ién la potencia a*sor*ida. D. >i se duplica la tensión" se reduce a la mitad la potencia a*sor*ida. RE"PUE"TA La clave B: La resistencia pe)ue=a a*sor*e una potencia ele(ada con la misma tensión.
2. #C$%&'s ' &s s*+$*',-'s /m*,'s s, //'-s A. La potencia total es independiente de la tensión )ue se aplica. . La potencia total disminuye si se ele(a la tensión )ue se aplica. C. La potencia total aumenta si se ele(a la tensión )ue se aplica. D. La resistencia pe)ue=a a*sor*e una cantidad mayor de potencia. E. La resistencia mayor a*sor*e una cantidad mayor de potencia. RE"PUE"TA La clave C : potencia total aumenta si se ele(a la tensión )ue se aplica y la clave E: La resistencia mayor a*sor*e una cantidad mayor de potencia.
CONDEN"ADORE" %n condensador est? compuesto por dos conductores con cargas opuestas" )ue por medio del aislamiento de las cargas se !orma una di!erencia de potencial eléctrico entre los dos electrodos. Los condensadores tienen como @nalidad almacenar cargas eléctricas en reposo.
Q =C . U
Condensador de placas
onde< C< capacidad del condensador ε0 : εr :
− 12
constante eléctrica de campo
5 ε 0 =8.854 ∗10
6
Indice dieléctrico
A
Cmp/-m*',- ' $, ,',s/ 6/%m',-' P/'s ' /+ ' $, ,',s/ >i un condensador se conecta a una tensión continua
U 0
a tra(és de una resistencia de
carga R" se carga de*ido a la presencia de dic9a tensión" proceso durante el cual la tensión del condensador" de acuerdo con una !unción exponencial" aumenta de ' 9asta alcan#ar su @nal
U 0
condensador6
5&B6 5Cur(a de carga de un
(alor
P/'s ' 's/+ ' $, ,',s/ >i" a continuación" se desconecta el condensador la !uente de tensión y se lo cortocircuita" se produce un proceso de descarga in(erso al proceso carga.
de de
P/'s ' /+ '& ,',s/ ', '& */$*- ' //*',-' ,-*,$ En el experimento se anali#ó el proceso de carga de un condensador de &D 5cur(a de la tensión del condensador y corriente de carga6. >e montó el circuito experimental del es)uema mostrado<
%samos el instrumento (irtual de Duente de tensión continua" y se seleccionamos los siguientes a$ustes<
Para el instrumento (irtual Osciloscopio a tra(és la opción de men InstrumentosFInstrumentos de medición F Osciloscopio" seleccionamos los a$ustes )ue se detallan en la ta*la siguiente.
de
CUE"TIONARIO 5EL CONEN>AOR6 1. #C$%& 's & -/7'-/* ' & $/v ' & -',s*, '& ,',s/ 'sp$9s ' :$' s' ,'- & -',s*, ,-*,$ A6 >alta inmediatamente a un (alor de aproximadamente & ' y se mantiene en este (alor. G6 Asciende linealmente 9asta alcan#ar un (alor aproximado de & ' y se mantiene en este (alor.
C6 Asciende exponencialmente 9asta alcan#ar un (alor aproximado de & ' y se mantiene en este (alor. 6 Asciende exponencialmente 9asta alcan#ar un (alor aproximado de & ' y" a continuación" (uel(e a descender a ' R'sp$'s- C)
2. #C$%& 's & -/7'-/* ' & $/v ' //*',-' ' /+ 'sp$9s ' :$' s' ,'- & -',s*, ,-*,$ A6 urante todo el proceso de carga se mantiene constante. G6 En primer lugar" salta a un (alor m?ximo y luego desciende linealmente 9asta llegar a cero. C6 Asciende exponencialmente de cero a un (alor m?ximo. 6 En primer lugar" salta a un (alor m?ximo y" a continuación" desciende exponencialmente 9asta llegar a cero. R'sp$'s- D) 3. #;$9 /'*, s*,/< $, *sm*,$*, ' & /'s*s-',* ' /+ R13 ', '& v&/ m%x*m ' & //*',-' ' /+ A6 Ninguna. G6 La corriente de carga disminuirHa. C6 La corriente de carga ascenderHa. R'sp$'s- C) 4. #;$9 s$'' , & -',s*, '& ,',s/ A6 Permanece constante. G6 Aumenta. C6 esciende paulatinamente 9asta llegar a '. 6 Primeramente asciende y luego desciende 9asta '. R'sp$'s- C) 5. #Cm s' p$'' 'xp&*/ 's- /'*, A6 El condensador" una (e# )ue se 9a retirado la tensión de alimentación" representa una resistencia ó9mica. G6 El condensador se descarga a tra(és de la resistencia interna de la medición. C6 El condensador mantiene su tensión puesto )ue la carga no puede salir al exterior. R'sp$'s- ) 'uel(a a conectar la !uente de tensión continua para (ol(er a cargar el condensador. Para anali#ar la inuencia de la resistencia de entrada necesaria para la medición 5ANALOJ IN6" separe a9ora la conexión con el cla(i$ero AK6. 'uel(a a separar a9ora el ca*le )ue (a al cla(i$ero 2/. A continuación" conecte AK" sólo *re(emente" para compro*ar la tensión del condensador y mida la tensión en largos inter(alos de tiempo.
!. #;$9 s' p$'' =s'/v/ ', ,-/ps**, & m'**, ,-*,$ A6 No se o*ser(a ninguna di!erencia con la medición continua. G6 La tensión desciende a9ora m?s r?pidamente. C6 La tensión desciende a9ora m?s lentamente. 6 La tensión permanece a9ora constante. R'sp$'s- C)
>A OINA PROCEDIMENTO En el siguiente experimento se anali#ar? el proceso de desconexión de una *o*ina"para ello en primer lugar se cargar? la *o*ina con una tensión continua de -' y luego se a*rir? el circuito de corriente por medio de un relé. Luego montamos el circuito )ue se representa a continuación en la tar$eta de experimentación >O2,/M3A. En la siguiente ilustración e muestra el monta$e experimental.
Luego a*rimos el instrumento (irtual del osciloscopio" y seleccionamos los a$ustes )ue se detallan a continuación<
A*rimos el panel de redes por medio de la opción de men instrumentos F o pulsando la imagen )ue se encuentra a continuación<
Luego se o*tiene<
CUE"TIONARIO 1. #C$%& 's & -/7'-/* ' & $/v ' -',s*, ', & /'s*s-',* ' 's/+ R2 A. >alta a un ele(ado (alor positi(o y desciende a continuación lentamente acerc?ndose a ' G. >alta a un ele(ado (alor negati(o y desciende a continuación lentamente acerc?ndose a ' C. >alta inmediatamente a ' y permanece constante R'sp$'s-.
A9ora" reemplace la resistencia de descarga< R, 7 -; por la resistencia de R/ 7 &-; y repita el experimento. Lle(e el oscilograma a la siguiente (entana.
2.#Cm v/* & $/v ' -',s*, A. No (aria en lo a*soluto G. La tensión desciende a9ora r?pidamente y el pico negati(o muestra una ligera pronunciación. C. La tensión desciende a9ora r?pidamente y el pico negati(o muestra una pronunciación marcada. . La tensión desciende a9ora lentamente y el pico negati(o muestra una ligera pronunciación. E. La tensión desciende a9ora lentamente y el pico negati(o muestra una pronunciación marcada. D. La tensión permanece constante R'sp$'s-. C
