LAB. ELECTRICIDAD ELECTRICIDAD 2015-2
ELECTRICIDAD Laboratorio N° 11 “ELECTROMAGNETISMO” INFORME Integrantes del gr!o"
Gonzales Gonzal es Villalobos, illalobos , Abraham Ya Yanfre Montano Soto, Edson Iván #ro$esor" Gago Arenas% Cesar Se&&i'n"
C11-1-F Feha de realizai!n" (1 de o&tbre Feha de entre#a" ) de no*ie+bre ,-1) . ,
LAB. ELECTRICIDAD 2015-2
I.
INTRODUCCIÓN
Este fenómeno magnético se dice que fue descubierto por los griegos, ellos por primera vez lo observaron en magnesia en Asia del sur, por eso lo llamaron "Magnetismo" ellos notaban que algunas de las piedras atraían hierro se les llamaron emanes naturales. e dice que es producido por imanes tanto artificiales como naturales, donde un im!n tiene dos polos el norte el sur. #uando se quiere pasar un hierro por un im!n este tiene la capacidad de atraer m!s ob$etos hacia él. e creía que el magnetismo solo e%istía en los imanes, &ans #hristian 'ersted en el a(o de )*+ descubrió que un hilo conductor circulaba una corriente que e$ercía una perturbación magnética en su entorno -ciencia del Electromagnetismo. En el siglo //0, el electromagnetismo est! presente casi en todos los aparatos eléctricos que usamos diariamente, los cuales usan las bobinas -magnetismo la corriente -electricidad para su funcionamiento. 1na de las aplicaciones del electromagnetismo est! en los transformadores. e denomina transformador a una m!quina eléctrica que permite aumentar o disminuir el volta$e o tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. 2a potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. 2as m!quinas reales presentan un peque(o porcenta$e de pérdidas, dependiendo de su dise(o, tama(o, etc. 2os transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética est!n constituidos, en su forma m!s simple, por dos bobinas devanadas sobre un n3cleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. 2as bobinas o devanados se denominan primarios secundarios seg3n correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. 4ambién e%isten transformadores con m!s devanados, en este caso puede e%istir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario. En el laboratorio 5 )) de electricidad observaremos cómo funcionan los transformadores que corriente nos dar! cada tensión. 4ambién detectaremos la presencia de un campo magnético en un transformador. En este informe presentaremos los resultados obtenidos en el laboratorio también las conclusiones por la e%periencia realizada.
II.
OBJETIVOS
6erificar en un electroim!n la relación entre la fuerza magnética, la tensión la
corriente. 7etectar la presencia de un campo magnético en un transformador.
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III.
MARCO TEORICO
8ama de la física que estudia las relaciones entre la electricidad el magnetismo, es decir, el campo magnético creado por la corriente eléctrica el efecto de un campo magnético sobre una corriente eléctrica.
7entro de esta rama se hallan, por el hecho de basarse en las lees del electromagnetismo, la electrodin!mica la inducción electromagnética, que tratan, respectivamente, de las acciones ponderomotrí9ces entre las corrientes eléctricas de las fuerzas electromotrices inducidas en un circuito por la variación del flu$o electromagnético. 2as lees del electromagnetismo son la base del funcionamiento de los electroimanes de los motores eléctricos, las dinamos los alternadores.
#uando eso ocurre, las cargas eléctricas o electrones que se encuentran en movimiento en esos momentos, originan la aparición de un campo magnético tal a su alrededor, que puede desviar la agu$a de una br3$ula. E 1 E 2
=
N 1 N 2
=a
donde E) : es la tensión generada en la bobina primaria. E+ :es la tensión generada en la bobina secundaria. ;) : es el n3mero de espiras de la bobina primaria. ;+ : es el n3mero de espiras de la bobina secundaria. A : es la relación transformar las espiras de la bobina primeria secundaria.
E 1 E 2
=
N 1 N 2
=a
I 1
12
=
N 2 N 1
=
1 a
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I 2=
IV.
E 2
E 1
Z
E 2
=
N 1 N 2
N 1. I 1 = N 2. I 2
PROCEDIMIENTO
A.)ELECTROMAGNETISMO: TRANSFORMADOR En este laboratorio 5 )) comenzamos verificando la continuidad de cada devanado del transformador, usamos un voltímetro para medir la resistencia de cada uno de los devanados estos fueron nuestros resultados<
ESQUEMA DE TERMINALES DEL TRANSFORMADOR.
TERMINA LES
RESISTEN CIA (Ω)
EXISTE CONTINUIDAD SÍ O NO
1 a 2
0,4 Ω 113.5 Ω 55.4 Ω 42.5 Ω 16.1 Ω
SÍ SÍ SÍ SÍ SÍ
3 a 4 3 a 7 7 a 8 8 a 4
LAB. ELECTRICIDAD 2015-2 5 a 6 5 a 9 9 a 6 1 a 3 7 a9
34.7 Ω 16.5 Ω 18.5 Ω O.L O.L
SÍ SÍ SÍ NO NO
B.)TERMINALES DEL TRANSFORMADOR EN EL MÓDULO DE LABORATORIO. #omprobamos la relación de transformación en un transformador. Medimos las tensiones del secundario, sin carga, cuando le aplicamos )+6A# al devanado primario. Midimos la tensión de salida con el voltímetro 6+ estos fueron nuestros resultados<
Esquem !e me!"#"$% &' me!"' s e%s"*%es !e s"!.
DE+ANADOS -RIMARIO (+ ) 1 a 2 = 120 V 1 a 2 = 120 V 1 a 2 = 120 V 1 a 2 = 120 V 1 a 2 = 120 V #.
1 a 2 = 120 V 1 a 2 = 120 V
SECUNDARI O (+ / ) 3 a 4 = 206.9 V 5 a 6 = 119.7 V 3 a 7 = 103.4 V 7 a 8 = 75.48 V 8 a 4 = 27.78 V 5 a 9 = 59.7 V 9 a 6 = 59.89 V
RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN ,
V 1 V 2
0.58 1.00 1.16 1.59 4.32 2.01 2.00
determinamos el efecto de saturación del n3cleo del transformador.
=or ultimo
LAB. ELECTRICIDAD 2015-2 A guía de laboratorio de electricidad, &icimos las cone%iones del circuito seg3n la medimos anotamos la corriente de e%citación -0 la tensión de salida -6 + para cada tensión de entrada estos fueron nuestros resultados<
2
1
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TENSIN !RI"ARIA #V1$
TENSN SEC%NDARIA #V2$
30 60
52.07 V 103.4 V 155.8 V 207.0 V 258.1 V 309.8 V 362.7 V
90 120 150 180 210
TENSION PRIMARIA (V)
CORRIENTE DE EXITACION (mA)
@ 6
+.@ mA
? 6
@.? mA
D 6
.? mA
)+ 6
>.>* mA
)> 6
?.@ mA
)* 6
.+> mA
+) 6
*.)) mA
CORRIENTE DE E&CITACIN #'A$ 2.43 'A 3.60 'A 4.67 'A 5.58 'A 6.43 'A 7.25 'A 8.11 'A
CUESTIONARIO: .9 2os devanados ) a + > a ? tienen > vueltas de alambre. El devanado @ a tiene *?> vueltas. #alcular las siguientes relaciones< −¿
devanados 1 a 2 devanado 5 a 6
=
500 500
=1
a .¿
−¿
devanado 1 a 2 devanado 3 a 4
=
500 865
=0,5780
b .¿
+.9 B#u!ntas espiras tendr! la secundaria de un transformador, si su relación de transformación es de )<> el primario tiene @ vueltasC n=
N 1 N 2
→
1
30
= → N 2=150 5 N 2
LAB. ELECTRICIDAD 2015-2 @.9 B#u!nto indicar! un amperímetro si se conectara en el secundario del transformador de la
pregunta anterior, sabiendo que el amperímetro del lado
primario indica @ mAC n=
V.
I 2 I 1
→
1 5
=
I 2
3 mA
→ I 2= 0,6 mA
CONCLUSION
ELECTROMAGNETISMO
#oncluimos que, #uanto menos contacto tiene el arroamiento con el n3cleo magnético maor es la intensidad de corriente que pasa por él.
2a corriente de magnetización en el transformador no es sinusoidal. 2os componentes de las frecuencias m!s altas en la corriente de magnetización se deben a la saturación magnética en el n3cleo del transformador. Esto quiere decir que la corriente de magnetización en un transformador proviene desde un polo negativo hasta un polo positivo lo que demora un ciclo completo lo que origina que el transformador se cargue electro magnéticamente , una vez que el transformador haa alcanzado el punto de saturación del n3cleo se produce un incremento brusco de la corriente .
El principio de regulación es mane$ar el transformador, al haber incrementos en el volta$e, el de salida sube m!s porque el n3cleo no est! saturado, lo que hace suponer que la relación de tensión varia pero solo varía el valor de la tensión de salida a que el de entrada este es fi$o. Al no estar el n3cleo saturado, no ha vibración, no ha calentamiento e%cesivo del transformador, est!n dise(ados para soportar las temperaturas a que est!n e%puestos.
En la prueba de continuidad cuando medimos con el ohmímetro si marca '2, puede significar que una espira se fundió o est! en malas condiciones.
#oncluimos que en la medida de continuidad, por medio de la resistencia hallada, podemos determinar que entradas tienen m!s o menos espiras, concluendo así que la resistencia en cada bobina, determinaría el volta$e que libera.
#oncluimos que la 3nica manera de mantener la misma potencia en los dos bobinados es que cuando el volta$e se eleve la corriente se disminua en la misma proporción viceversa.
