ELECTROTECNIA
LABORATORIO Nº 15
“
Factor de Potencia
”
C cama camaque A rotaipe rotaipe Nels Nels on Eudes E udes A lumno : G rupo rupo S emes tre F echa de entreg entreg a
: A P rofesor: Henry Lama Lama : II : 23 23 11 17 Hora:
Nota:
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1. OBJETIVOS
Implementar circuitos en AC para evaluar el factor de potencia y la corriente consumida total. Colocar diferentes condensadores de compensación a circuitos i nductivos.
2. MATERIAL Y EQUIPO
Módulo de conexiones. Bobinas, condensadores y resistencias varias. Alimentación de tensión alterna regulable. Multímetro digital. Cables de conexión.
Tener cuidado con el tipo y niveles de voltaje que suministran a las tarjetas
Antes de utilizar el multímetro, asegurarse que está en el rango y magnitud eléctrica adecuada.
Tener cuidado en la conexión y en la desconexión de los equipos utilizados
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3. PROCEDIMIENTO CIRCUITO SERIE INDUCTIVO Realizar el circuito según el esquema eléctrico.
Circuito 1:
Resistencia: 470 Ω Bobina: 4.4 H Fuente tensión alterna sinusoidal 12 V Frecuencia 60 Hz
Registre los valores pedidos de la tabla 1.
Tabla 1 V
R
L
12 V
470 Ω
4.4H
Mida y registre los parámetros que muestra la tabla con sus respectivas unidades.
Tabla 2
Registre los valores pedidos de la tabla 3. Dibuje el triángulo de potencias.
Tabla 3
V
IT
12 V
6.1 mA
P1
20.99 mW
RL (Resistencia óhmica de la bobina) 26.8 Ω
VR 2.8 V
= 2 2 = 2604.4 2 604.4 = 1658,76 1658 ,76
1658.76 Ω
VL 2.15 V
S1
Q1
73.2 mVA/73.33°
70.12 mVAR
Registre sus cálculos aquí
XL teórico
= = ∗
cos φ1
0.29°
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|| = 497 497 1658.76 || = 1731.61 = √ 11 2 = tan−+ 24.14 = √ = √ 11 23.1 23.122 = , = 73.32 = /º = ,/.º = 6.93/73.33 6.93/73.33 = 12/0º = = ∗ ∗ − = 12/ 12/0º 0º6.9 6.933 ∗ 10 /73.32 S = 0.08316 = 83.16 -
P = V x I* x cos( α α°) ° ) P = 12 V x 6.1 mA x cos(73.32°) P = 20.99 mW
-
Q = V x I* x sen( α α°) ° ) Q = 12 V x 6.93 mA x sen(73.32°) Q = 70.12 mVAR
-
cos (α°) (α°) = cos(73.32 °) °) cos(α°) = 0.29
Q
S 73.32
P
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CIRCUITOS SERIE INDUCTIVO CON CONDENSADORES EN PARALELO Realizar el circuito según el esquema eléctrico.
Circuito 2:
Resistencia: 470 Ω Bobina: 4.4 H Condensador: Fuente tensión alterna sinusoidal 12 V Frecuencia 60 Hz
Registre los valores pedidos de la tabla 4.
Tabla 4 V
12 V Mida y registre los parámetros que muestra la tabla con sus respectivas unidades.
R
470 Ω
L
RL
4.4 H
27Ω
C 0.47 uF
Tabla 5 V 11.98
IT 4.91 mA
VR 2.81 V
VL 9.92 V
Ic 1.90 mA
IRL 6.00 mA
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Registre los valores pedidos de la tabla 6. Dibuje el triángulo de potencias.
Tabla 6 P2 23.86 mW
S2 59.16 mVA
Registre sus cálculos aquí
= 2 = 2 604.4 = 1658.76 1658 .76 Ω
Q2 54.13 mVAR
cos φ2
0.4
= = .
= 5643.79 = 5643.79/90° Ω
Calculamos la Impedancia en la bobina y la resistencia.
|| = = ² || | = = 27 27 470 470 1658.76² || | = 1731.61 Ω = 1731.61/73.32°
= −. = 73.32°
Ω
Calcular la impedancia total del Circuito Convertimos la impedancia en la Bobina-Resistencia y la impedancia del Condensador a forma rectangular:
= 1731.61/73.32° =1731.61cos(73.32°)+j1731.61sen(73.32)= 497.01 + j1658.74
= 5643.79/90° =5643.79cos(-90)+j5643.79sen(-90)= 0 – j5643.79
= 1731.61/73.32° 5643.79/90° = // = 497.01 01 1658.7 1658.744 5643.7 5643.79 9
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−x cos(66.21) P = 59.16 P = 23.86 mW
10
-
Q = S x cos( α α°) ° ) − x sen(66.21) Q = 59.16 Q = 54.13 mVAR
-
cos( α α°) ° ) = cos(66.21°) cos( α α°) ° ) = 0.4
10
Q
S 66.21
P
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Realizar el circuito según el esquema eléctrico.
Circuito 3:
Resistencia: 470 Ω Bobina: 4.4 H Condensador: 10 µF Fuente tensión alterna sinusoidal 12 V Frecuencia 60 Hz
Registre los valores pedidos de la tabla 7.
Tabla 7 V
R
470
12 Mida y registre los parámetros que muestra la tabla con sus respectivas unidades.
Tabla 8
Registre los valores pedidos de la tabla 9. Dibuje el triángulo de potencias.
Tabla 9
10 uF
V 12
RL
L
IT 39.38
P3 0.1327
S3 0.4632
C
27
VR 2.81
Q3 0.1327
4.4H
VL
Ic 41.00
9.92
cos φ3
0.1327
Registre sus calculos aquí:
= 2 = 2 604.4
= = .
IRL 6.00
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Calcular la impedancia total del Circuito Convertimos la impedancia en la Bobina-Resistencia y la impedancia del Condensador a forma rectangular:
= 1731.61/73.32° =1731.61cos(73.32°)+j1731.61sen(73.32)= 497.01 + j1658.74
= 5643.79/90° =5643.79cos(-90)+j5643.79sen(-90)= 0 – j5643.79
. ° . . ° . − −. = // = = 493.99 == 99 1651.78 1651.78 265.26 265.26 ! . −. = 457324.16/16.65° 1471.89/70.39ª /º = 4.9310−/66.21 = = ./.º 310.71 87.04 S=V*12/0º*38.6*10-3=0.4632/-87.04 VA Q=S*sen(73.53)=0.1327 Cos(73.35)=0.28
P -87.04
Q
S
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Realizar el circuito según el esquema eléctrico.
Circuito 4:
Resistencia: 470 Ω Bobina: 4.4 H Condensador:0.1 Condensador:0.1 µF Fuente tensión alterna sinusoidal 12 V Frecuencia 60 Hz
Registre los valores pedidos de la tabla 10.
Tabla 10
Mida y registre los parámetros que muestra la tabla con sus respectivas unidades.
Tabla 11
Registre los valores pedidos de la tabla 12. Dibuje el triángulo de potencias.
Tabla 12
V
R
470 Ω
12 V
V 12
4.4 H
IT
0.078
0.1 µF
VL
2.81
S4
C
27
VR
5.7
P4 0.8
RL
L
Ic 0.4
9.92
Q4
cos φ4
0.8
Registre sus calculos aquí:
= 2 = 2 604.4 = 1658.76 1658 .76 Ω 494
= = .
= 26525.82/90º
Ω
IRL 6.00
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. /16.68 =1838.16/33.58 =./−. S=(V)(I*) S=(12)(6.52*10-3) (12)(6.52*10-3)=0.078/33.58
-
Q = S x cos( α α°) ° ) − x sen(33.58) Q = 0.078 Q = 0.0064.13 mVAR
-
cos( α α°) ° ) = cos(33.58) cos( α α°) ° ) = 0.8
10 10
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4. EVALUACIÓN Realice el cálculo teórico del circuito 1 para determinar el valor del condensador a conectar en paralelo para obtener un factor de potencia de 0.9.
= 260 4.4 = 1658,79 || = = = = 490 490 1658,76 = 1724,06 = − ( ) = − (1658.76 496 ) = 73,35° /° = 6,69/73,35° = = ,/,
= ∗ " = 12/ 12/0°0° ∗ 6,6 6,699 ∗ 10−/73,35° = 83,52 83,52 ∗ 10 10−/73,35° = 73,35 = 0,29 = ∗ = 0.024 0.024 = ∗ = 0.08
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5 CONCLUSIONES _Realizamos el armado armado de circuitos en circuito circuito AC en donde pudimos pudimos obtener las potencias y las corrientes consumidas en dicho circuito. _Se obtuvieron los valores de de las respectivas potencias potencias de los diferentes diferentes circuitos. _Con los valores ya obtenidos obtenidos se procedieron a realizar realizar sus respectivos triángulos triángulos de potencia. _Se pudo trabajar de una una forma adecuada con diferentes diferentes condensadores de compensación a circuitos inductivos. _Se trabajó con circuitos en paralelo y serie interactuando interactuando con distintos valores valores de los condensadores. _Se implementó implementó en un circuito tanto tanto como inductancias, capacitores y resistencias. resistencias. _Los cálculos obtenidos obtenidos del factor de potencia potencia fueron correctos ya que que este no excede la unidad. _Se realizó los cálculos cálculos respectivos de la cada uno de los circuitos tanto como el teórico como experimental. experimental.
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OBSERVACIONES _En cada una de las inductancias inductancias la resistencia resistencia interna que esta tiene también también se le tiene que timar encuentra ya que esta resistencia cambiaria los resultados obtenidos. _Tanto como las impedancias impedancias de las inductancias y los capacitores capacitores en paralelo y en serie se hallar aran de distintas manera el que no cambia vendría a ser el de la resistencia _Siempre tener en cuenta cuenta el circuito en que que se está trabajando esta vendría a ser paralelo o serie o ambos. Según a eso se procederá con el trabajo. _Tener encuentra los valores y las respectivas unidades unidades de los capacitores capacitores e inductancias con la que se está trabajando. _Al momento de de realizar las mediciones mediciones con los respectivos multímetros multímetros tener en cuenta si esta tiene que ser medido en serie o en paralelo ya que tanto como voltaje y la corriente varían al momento de ser medido los diferente circuitos. _Al momento de de realizar el triángulo de de potencia en cuenta el ángulo de esta ya que este será el responsable de realizar el triángulo. _El factor de potencia potencia tiene que ser menor menor a 1. Esta indica que este bien. _El factor de potencia potencia se define como el cociente de la Relación de la potencia activa entre la potencia aparente.
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HOJA DE EVALUACIÓN
TECSUP Criterio de desempeño
b : Aplican conocimientos actuales y emergentes de ciencia,
Ciclo:
matemática y tecnología. e: Trabajan eficazmente en equipo.
Laboratorio N°
Tema:
Fecha:
Puesto de trabajo:
Alumno:
Sección:
Excelente
Bueno
Requiere mejora
No aceptable
Realizan los cálculos y mediciones correctamente, debaten los resultados
3
2
1
0
Asumen la responsabilidad del uso adecuado de los instrumentos.
2
1.5
1
0
Culminaron la tarea en el tiempo previsto debido al trabajo en equipo.
3
2
1
0
Desarrolla con seguridad, orden y limpieza el laboratorio
2
1.5
1
0
Excelente
Bueno
Requiere mejora
No aceptable
4
3
1.5
0
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Nota parcial 1
CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE INFORME Evaluación