Potencia Eléctrica PROFESOR: MIGUEL S AAVEDRA ALUMNO: PILLACA JERÍ, SERGIO ÁLVARO GRUPO: S ÁBADO 10 AM - 12M F ACULTAD: INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA E.A.P.: INGENIERÍA ELÉCTRICA
2017
14190183
I. PROCEDIMIENTO Experimento a: Medición de potencia En el experimento siguiente se debe examinar a medición indirecta de la potencia eléctrica por medio de una medición paralela de corriente y tensión. Monte el circuito experimental representado a continuación: En el caso de que desee realizar la medición por medio de un amperímetro virtual, la siguiente animación ilustra el cableado. Si desea realizar la medición por medio del multímetro MetraHit, podrá observar el cableado en la animación siguiente. Abra el instrumento virtual Fuente de tensión continua, y seleccione los ajustes. Encienda a continuación el instrumento por medio de la tecla POWER. Abra el instrumento virtual Voltímetro A, y el instrumento Amperímetro B, y seleccione los ajustes. Ahora, ajuste en el instrumento Fuente de tensión continua una tensión U PS de 1 V. Mida la tensión U1 a través de la resistencia R l al igual que la corriente resultante I 1 en miliamperios y anote los valores obtenidos en la correspondiente columna de la tabla siguiente. A partir de ello, determine la potencia P 1 absorbida por la resistencia en mW y anote de igual manera el resultado en la tabla. Repita el experimento para las tensiones de entrada de 2, 5 y 10 V y anote los valores en las líneas correspondientes de la tabla. TABLA 1 Exp 1 2 3 4
Ups(V) 1 2
5 10
() 1 2 4.9 9.9
() 1.3 2.3 5.3 10
() 1.17 4.6 25.94 99
Ahora, en el montaje experimental, reemplace la resistencia R1 de 1kΩ por la resistencia R2 de 500Ω y repita la serie de mediciones. Anote los resultados de las mediciones, al igual que los valores de potencia calculados, en la siguiente tabla (TABLA 2). TABLA 2 Exp 1 2 3 4
Ups(V) 1 2 5 10
() 0.9 2 4.9 9.9
() 0.3 4.3 10 10
() 0.27 8.6 49 99
Experimento b: Verificando la potencia eléctrica como función de voltaje y de la corriente eléctrica. Se calcula y se mide la potencia disipada en una resistencia conforme aumenta el voltaje.
Arme el circuito de la figura, las resistencias y (cada una de 1 W) están conectadas en paralelo, de manera que puedan disiparse 2 watts de potencia. Su resistencia en paralelo es de 50Ω.
= 100Ω = 100Ω
Observe la tabla 3 y use la ley de Ohm para calcular la intensidad que pasa a través de las resistencias. Varíe el cursor del reóstato. Anote los datos obtenidos en la tabla 3. Calcule la potencia para cada valor.
TABLA 3 VOLTAJE(v) 1 2
CORRIENTE(mA) 20 40
POTENCIA(mW) 20 80
3 4 5 6 7
60 80 100 120 140
180 320 500 720 980
Determinación de la variación de la resistencia del filamento de una lámpara con temperatura.
Sabiendo que la resistencia en frío del foquito es aproximadamente 6Ω , arme el circuito de la figura.
Ajuste la fuente de voltaje de energía sucesivamente a voltajes diferentes variando el reóstato y anote los valores que indica en la tabla 4. Al aumentar la corriente en el filamento aumenta la potencia disipada por este, elevando su temperatura hasta que brilla. Por tanto se disipa la potencia en forma de calor y luz. Calcule y anote la resistencia del filamento de la figura de la lámpara para cada valor de voltaje y corriente registrados en la tabla 4. TABLA 4 VOLTAJE(v) 3 5
CORRIENTE(mA) 20 30
7 9 11 12.8 14.6
40 45 50 55 60
RESISTENCA(Ω) 150 166.7 175 200 220 232.7 243.3
POTENCIA(mW) 60 150
280 405 550 704 876
II. CUESTIONARIO 1. Examine sus resistencias registradas en la tabla 4. ¿Al aumentar el voltaje aumenta la resistencia del filamento?, ¿En qué medida fue mayor la resistencia del filamento a tres voltios que cuando estaba frío? Sí aumenta la resistencia del filamento. Fue 25 veces mayor que cuando estaba frío, ya que esta aumenta cuando el filamento está incandescente, mientras más tensión se le aplique, mas resistencia tendrá. 2. Grafique V=V(R) de los resultados de la tabla 4. Determine la ecuación de la curva e interprete.
V=V(R) 16 14 12 E J 10 A T L 8 O V 6
Series1
4 2 0 150
166.7
175
200
RESISTENCIA
220
232.7
243.3
R(Ω)
V(v)
RV
150
3
450
22500
166.7
5
833.5
27788.89
175
7
1225
30625
200
9
1800
40000
220
11
2420
48400
232.7
12.8
2978.56
54149.29
243.3
14.6
3552.18
59194.89
= . = . = . = . ∑ ∑ = ∑ ∑ (∑) (1387.7)(62.4) m = 7(13259.24) 7(282658.07) (1387.7) m = 0.118 ∑ ∑ ∑ ∑ = ∑ (∑ )
)(62.4) (1387.7)(13259.24) b = (282658.07 7(282658.07) (1387.7) b = 14.406 Entonces:
= 0.118X 14.406
3. Compare los resultados con los resultados de la práctica de la ley de Ohm. Analice. Salen similares pero no idénticos y esto se debe a que los instrumentos de medición no son exactos y dificulta a la hora de hallar los valores.
4. Grafique P=P(R) de los resultados de la tabla 4. Determine la ecuación de la curva y/o recta e interprete.
R(Ω)
P(W)
RP
150
0.06
9
22500
166.7
0.15
25.005
27788.89
175
0.28
49
30625
200
0.405
81
40000
220
0.55
121
48400
232.7
0.704
163.8208
54149.29
243.3
0.876
213.1308
59194.89
= . = . = . = . P=P(R) 1
0.8 A I C 0.6 N E T O0.4 P
Series1
0.2
0 150
166.7
175
200
220
232.7
243.3
RESISTENCIA
∑ ∑ = ∑ ∑ (∑ )
(1387.7)(3.025) m = 7(661.9566) 7(282658.07) (1387.7) m = 8.241 ∗ 10−
∑ ∑ ∑ ∑ = ∑ (∑ )
(1387.7)(661.9566) b = (282658.07)(3.025) 7(282658.07) (1387.7) Entonces:
b = 1.202 = 8.2 41 ∗ 103X1.202
5. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas? Tabla 1 y/o 2 A) La resistencia pequeña absorbe escasa potencia con la misma tensión.
B) La resistencia pequeña absorbe una potencia elevada con la misma tensión. C) So se duplica la tensión, se duplica también la potencia absorbida. D) Si se duplica la tensión, se reduce a la mitad la potencia absorbida. 6. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas? Tabla 1 y/o 2 A) La potencia total es independiente de la tensión que se aplica. B) La potencia total disminuye si se eleva la tensión que se aplica.
C) La potencia total aumenta si se eleva la tensión que se aplica. D) La resistencia pequeña absorbe una cantidad mayor de potencia. E) La resistencia mayor absorbe una cantidad mayor de potencia.
III. CONCLUSIONES 1. La resistencia de un foco aumenta cuanta mayor tensión se le aplique. 2. En circuito normal como las de las tablas 1 y 2, cuanto menor sea la resistencia, mayor potencia absorbe. 3. En un circuito que involucra a un foco, como en la tabla 4, cuanto mayor sea la corriente, mayor será su resistencia y por tanto mayor será su potencia.
IV. REFERENCIAS https://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica http://www.areatecnologia.com/electricidad/potencia-electrica.html http://www.forosdeelectronica.com/f12/resistencia-bombillo-serie-triac-8397/
