UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
SECCIÓN ELÉCTRICA
REALIZACIÓN: ING. JARVIER HERNÁNDEZ VEGA
SEMESTRE 20!"II
LABORA LABORATORIO DE DE AN LISIS DE CIRCUIT CIRCUITOS OS
PRÁCTICAS DE LABORATORIO LABORATORIO ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Presentación:
Estas prácticas tienen como objetivo principal que el estudiante de IME mediante la experimentación reafirme los conocimientos adquiridos en su clase teórica de análisis de circuitos eléctricos.
En esta revisión de prácticas se inclue la utili!ación del manejo de la computadora como "erramienta auxiliar reali!ando simulaciones de circuitos as# poder obtener los parámetros eléctricos respectivos.
$l inicio de las prácticas se proporciona una peque%a introducción "aciendo énfasis de las medidas de se&uridad que el alumno deberá tener en cuenta durante el desarrollo de las mismas.
El formato lleva una secuencia la cual consta del n'mero as# como del tema de la práctica( de los objetivos propuestos( de un peque%o comentario o &eneralidades respecto al tema( del material equipo requerido( de un cuestionario sus respectivas conclusiones.
Es conveniente que para un mejor aprovec"amiento( el alumno cuente con una preparación previa al tema que la práctica la realice durante el tiempo asi&nado al laboratorio. labora torio.
)*+$: )*+$: ,omentarios( opiniones -o su&erencias para el mejoramiento mejora miento de estas prácticas serán bien recibidas.
2
LABORATORIO LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
ÍNDICE
I)+*/0,,I1)
P3,+I,$ 4.5 ME/I,I1) /E E6I6+E),I$6
7
P3,+I,$ 2.5 8E9 /E *M
44
P3,+I,$ ;.5 P*+E),I$ E) ,./.
4<
P3,+I,$ <.5 8E9E6 /E =I,*>>
4?
P3,+I,$ .5 >$6*E6
2
P$,+I,$ @.5 P*+E),I$ M*)*>36I,$
;A
P3,+I,$ 7.5 >$,+* /E P*+E),I$
;<
P3,+I,$ B.5 ,I,0I+*6 +I>36I,*6
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P3,+I,$ ?.5 P*+E),I$ +I>3>I,$
<;
INTRODUCCIÓN
##AGUAS CON LA ENERGÍA ELÉCTRICA$$ ELÉCTRICA$$
CEs la corriente la que mataD 8a maor parte de las personas piensan que una descar&a eléctrica de 4AAAA volts es más peli&rosa que una descar&a eléctrica de 4AA volts v olts sin embar&o no lo es. El efecto real que produce una descar&a eléctrica depende de la intensidad de corriente ampersF que pasa por el cuerpo "umano as# como su resistencia la cual var#a dependiendo de los puntos de contacto de las condiciones de la piel "'meda "' meda o secaF( para la piel "'meda se consideran 4AAAG para piel seca se considera "asta AAAAG.
8a si&uiente &rafica muestra el efecto fisioló&ico que causan al&unas intensidades de corriente. N%&'(' )* *+(',-* /' 1)&*'.
A.AA4
A.A4
A.4
A.2
4
0mbral de percepció n
6ensación Mediana
/ificultad espiratoria
Muerte
Huemada Paro espiratorio
,omo ejemplo mediante la aplicación de la le de o"m el lector podrá determinar el ran&o de corriente cuando el cuerpo "umano tiene una resistencia de 4AAA o"ms piel "'medaF una resistencia de AAAA o"ms piel secaF si se "ace contacto con una fuente de voltaje de 4A( 42A( 22A( <
$ continuación se indicaran al&unas re&las de se&uridad que el alumno deberá tener en cuenta as# poder evitar posibles ries&os de accidentes durante el desempe%o de sus labores de trabajo.
REGLAS DE SEGURIDAD 3UE SE DEBEN DE TOMAR EN CUENTA
PARA EVITAR DESCARGA ELÉCTRICA. − −
−
− − − − − −
,oncentrarse en el trabajo que se va a reali!ar. $nalice las consideraciones en que se encuentra la "erramienta( el material el equipo de trabajo. )o se confié de los dispositivos de se&uridad fusibles( relevadores e interruptores de de cierre. +ener +ener orden en la mesa mesa de trabajo. )o trabajar en pisos mojados. )o trabaje solo. +rabajar con una sola mano para eliminar el paso directo de la corriente por el cora!ón. )o distraerse. )o "acer bromas.
PARA EVITAR 3UEMADURAS. − − − −
)o tocar las resistencias a que estas se calientan con el paso de la corriente. +ener +ener cuidado con los capacitores a que pueden almacenar ener&#a. +ener +ener cuidado al usar las "erramientas eléctricas sobre todo las que producen calor. 8a soldadura caliente puede producir quemaduras en la piel( en la ropa o en los equipos de trabajo.
PARA EVITAR LESIONES POR CAUSAS MECÁNICAS. − − − −
0so correcto de las "erramientas. Eliminar bordes filosos del material. 0so del equipo de protección. 0sar equipo adecuado para cuando se trabaje con sustancias peli&rosas.
PRÁCTICA MEDICIÓN DE RESISTENCIAS
OBJETIVO − − −
,onocer el uso manejo del módulo de resistencias. Medición de resistencias equivalentes en serie( en paralelo compuestas. $prender cómo construir circuitos de acuerdo a un dia&rama dado.
GENERALIDADES El módulo de resistencias está compuesto por ; columnas de resistencias cada una la inte&ran ; resistencias con valores de ;AA( @AA 42AA o"ms que en su totalidad nos dan ? tipos. ; de ;AA o"ms ; de @AA o"ms ; de 42AA o"ms $l combinar estas resistencias podemos obtener una amplia &ama de valores de resistencias. er er tabla anexa ubicada a un costado de la consola del laboratorioF. labor atorioF. ,omo observación cabe "acer notar que estas resistencias están compuestas por un devanado de alambre de alta resistencia embobinado sobre un carrete de cerámica para su protección del medio ambiente se encuentra cubierto por un u n material aislante para alta temperatura.
MATERIAL 4 E3UIPO − − −
Módulo de resistencias Mult#metro ,ables de conexión.
DESARROLLO 4.5 Mida anote los diferentes valores de las resistencias que inte&ran los módulos.
,olum
4
2
;
;AA
;<4.@
;
;2.
@AA
@44
@A7
@4@
42AA
42A;
424;
4
T*5)*
2.5 ,onexión de resistencias en serie( en paralelo compuestas. 2.4.5 $rme los si&uientes circuitos mida su resistencia equivalente anotándolas en la tabla 2.
600
600 600
600
700 200
,ircuito 4
,ircuito 2
600
600 800
800 200
,ircuito ;
,ircuito <
300
300600
700
,ircuito
200
,ircuito @
600 8 0
2 0
200
700
,ircuito 7
,ircuito B
2 6 600
7 0 0
200
6 0
700
600
,ircuito ?
,ircuito 4A
R
CIRCUIT O 4
4A?
2
4AA
;
7
<
?A
24?
@
4B<.B
7
4<2.A
B
74
?
4A
4@;.<
'9
T*5)* 2
CUESTIONARIO 4.5 Investi&ar los diferentes tipos de resistencias( sus caracter#sticas su aplicación. Resistencias de película de óxido metálico.- Son muy similares a las de película de carbón en cuanto a su modo de fabricación, pero son más parecidas, eléctricamente hablando a las de película metálica. Se hacen igual que las de película de carbón, pero sustituyendo el carbón por una fina capa de óxido metálico (estaño o latón. !stas resistencias son más caras que las de película metálica, y no son muy habituales. Se utili"an en aplicaciones militares (muy exigentes exigentes o donde se requiera gran fiabilidad, porque la capa de óxido es muy resistente a daños mecánicos y a la corrosión en ambientes h#medos.
Resistencias de película metálica.- !ste tipo de resistencia es el que mayoritariamente se fabrica hoy día, con unas características de ruido y estabilidad me$oradas con respecto a todas las anteriores. %ienen un coeficiente de temperatura muy pequeño, del orden de &' ppm)* (partes por millón y grado *entígrado. %ambién %ambién soportan me$or el paso del tiempo, permaneciendo su +alor en ohmios durante un mayor período de tiempo. Se fabrican este tipo de resistencias de hasta -atios de potencia, y con tolerancias del / como tipo estándar.
1
Resistencias de metal vidriado.- Son similares a las de película metálica, pero sustituyendo la película metálica por otra compuesta por +idrio con pol+o metálico. *omo principal característica cabe destacar su me$or comportamiento ante sobrecargas de corriente, que puede soportar me$or por su inercia térmica que le confiere el +idrio que contiene su composición. *omo contrapartida, tiene un coeficiente térmico peor, del orden de &' a &' ppm)*. Se dispone de potencias de hasta 0 -atios. Se dispone de estas resistencias encapsuladas en chips tipo 123 (dual in line o S23 (single in line.
Resistencias dependientes de la temperatura.- 4unque todas las resistencias, en mayor o menor grado, dependen de la temperatura, existen unos dispositi+os específicos que se fabrican expresamente para ello, de modo que su +alor en ohmios dependa 5fuertemente5 de la temperatura. temperatura. Se les denomina termistores y como cabía esperar, poseen unos coeficientes de temperatura muy ele+ados, ya sean positi+os o negati+os. *oeficientes negati+os implican que la resistencia del elemento disminuye seg#n sube la temperatura, temperatura, y coeficientes positi+os al contrario, aumentan su resistencia con el aumento de la temperatura. !l silicio, un material semiconductor, posee un coeficiente de temperatura negati+o. 4 mayor temperatura, menor resistencia. !sto ocasiona problemas, como el conocido efecto de 5a+alancha térmica5 que sufren algunos dispositi+os semiconductores cuando se ele+a su temperatura lo suficiente, y que puede destruir el componente al aumentar su corriente hasta sobrepasar la corriente máxima que puede soportar.
Resistencias de carbón prensado.- !stas fueron también de las primeras en fabricarse en los albores de la electrónica. !stán constituidas en su mayor parte por grafito en pol+o, el cual se prensa hasta formar un t ubo como el de la f igura.
1
3as patas de conexión se implementaban con hilo enrollado en los extremos del tubo de grafito, y posteriormente se me$oró el sistema mediante un tubo hueco cerámico (figura inferior en el que se prensaba el grafito en el interior y finalmente se disponian unas bornas a presión con patillas de conexión. 3as resistencias de este tipo son muy inestables con la temperatura, tienen unas tolerancias de fabricación muy ele+adas, en el me$or de los casos se consigue un '/ de tolerancia, incluso su +alor óhmico puede +ariar por el mero hecho d e la soldadura, en el que se somete a ele+adas temperaturas al componente. 4demás tienen ruido térmico también ele+ado, lo que las hace poco apropiadas para aplicaciones donde el ruido es un factor crítico, tales como amplificadores de micrófono, fono o donde exista mucha ganancia. !stas resistencias son también muy sensibles al paso del tiempo, y +ariarán ostensiblemente su +alor con el transcurso del mismo. Resistencias de película de carbón.- !ste tipo es muy habitual hoy día, y es utili"ado para +alores de hasta -atios. Se utili"a un tubo cerámico como sustrato sobre el que se deposita una película de carbón tal como se aprecia en la figura.
6ara obtener una resistencia más ele+ada se practica una hendidura hasta el sustrato en forma de espiral, tal como muestra (b con lo que se logra aumentar la longitud del c amino eléctrico, lo que equi+ale a aumentar la longitud d el elemento resisti+o.
3as conexiones externas se hacen mediante crimpado de ca"oletas metálicas a las que se une hilos de cobre bañados en estaño para facilitar la soldadura. 4l con$unto completo se le baña de laca ignífuga y aislante o incluso +itrificada para me$orar el aislamiento eléctrico. Se consiguen así resistencias con una tolerancia del &/ o me$ores, además tienen un ruido térmico inferior a las de carbón prensado, ofreciendo también mayor estabilidad térmica y temporal que éstas.
2.5 Explicar el funcionamiento del equipo de medición de resistencias ó"metroF. Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica. eléctrica .
1
Su diseño se compone de una pequeña batería batería para para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego, mediante un galvanómetro galvanómetro,, medir la corriente que circula a través de la resistencia. La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios ohmios,, a que en aplicación de la le de !hm, !hm, al ser el voltaje de la batería "ijo, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la r esistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia maor intensidad de corriente viceversa. #$isten también otros tipos de óhmetros más e$actos so"isticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la resistencia prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje !hm el valor de
Rvendrá
V en
R bajo
los e$tremos de la resistencia. %e acuerdo con la le de
dado por&
'ara medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida la de la resistencia bajo prueba. 'ara evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos (elvín. %os terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no a"ecta a la e$actitud de la medida.
;.5 /eterminar el J de error de las resistencias de la +abla 4 por medio de la si&uiente relación.
,olum
4
error
2
error
;
;AA
;<4.@
4;.B@
;
[email protected]@
;2.
B.
@AA
@44
@A7
4. 4.4@
@4@
2. 2.@
42AA
42A;
424;
44..AB;
4
4477.2
4.B; A.2
error
T*5)*
<.5 CHué porcentaje de error es el permitido en la medición de resistenciasD Este va a depender de las condiciones de las resistencias con que lo esté s midiendo en este caso es de un 4AJ aprox. .5 CEstán dentro del ran&o los valores obtenidos en la +abla 4D CExplicarD 6i a que en este se muestran condiciones malas como es sucias o bastante uso al i&ual de poner el mil#metro en este se tienen que estar moviendo a que no "ace un buen contacto con la superficie de las resistencias. @.5 *bten&a en forma teórica los valores de las resistencias de los circuitos dados en el inciso 2 compárelos con los de la +abla +abla 2. 1
R
CIRCUIT O 4
?AA
2
24AA
;
7AA
<
?AA
2AA
@
474.<2
7
4;;.;
B
7AA
?
;74.<2
4A
4A
'9
T*5)* 2 7.5 *bten&a el J de error de los circuitos dados. CIRCUIT R '9 '9 O '1 4A? 47.@@ 4 2
4AA
2B.7
;
7
.74
<
?A
.
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7.B
@
4B<.B
7.B
7
4<2.A
@.2A
B
74
7.2B
?
B.B?
4A
4@;.<
B.?;
1
B.5 ealice la simulación de los circuitos anteriores.
CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA
1
PRÁCTICA 2 LE4 DE OHM OBJETIVO − −
$prender la le de *"m. >amiliari!arse con los aparatos de medición.
GENERALIDADES El f#sico alemán Keor&e 6imón *"m 47B754B
En donde: ex tremos de las resistencias oltsF. oltsF. E es la diferencia de potencial voltajeF entre los extremos
I es la intensidad de corriente que pasa por la resistencia $mperF. R es la resistencia del elemento *"mF
INSTRUMENTOS 4 E3UIPO − − − −
>uente de alimentación de ,. /. Módulo de resistencias. Mult#metro de ,. /. ,ables de conexión.
DESARROLLO 4.5 ealice el si&uiente circuito determine los valores de la corriente correspondientes a los voltajes indicados en la tabla 4. 44
I
VCD
600 ;
C-+&1 V CD IC
A A
42
< A
4?4
2<@
;42
4 A
;7@
4 2
D
T*5)* 2.5 epita el procedimiento anterior pero a"ora para una resistencia de @AA G.
I
VCD
700 ;
C-+&1 2
V CD IC
A A
< A ;2.
@;
4 A ??
D
T*5)* 2
4;A
4@<
4 2 4?7
CUESTIONARIO 4.5 ,on los valores obtenidos en la tabla 4 2 trace las &ráficas correspondientes. +$L8$ 4
ICD 400 350 300 250
ICD IC D
200 150 100 50 0 0
20
40
60
80
100
120
140
+$L8$ 2
ICD 250 200 150
ICD IC D
100 50 0 0
20
40
60
80
100
120
140
2.5 Indique de acuerdo a las &ráficas cual es el comportamiento de la resistencia. 6E *L6E$ H0E )E+E ME)* 6E$ 8$ E6I6+E),I$ E) E8 ,$6* /E ;AA *M M$9* 6E$ 8$ I)+E),I/$/. P* H0E ,*MP$$)/* ,*) 8$ E6I6+E),I$ /E @AA *M L$* E) 0) $P*NIM$/* /E 0) AJ H0E E) 8$ /E ;AA *M. ;.5 Mediante la le de o"m llene espacios indicados en la si&uiente tabla.
E
4A
4AA
2
I
A.
4A
2
2A
<
R
A
42A 42AA
A.4
<.5 0n medidor de amperes de ,. /. tiene una resistencia de A.4 o"m si se conecta a un voltaje de 42A ,/. C,uál ser#a la corriente que pasar#a por el instrumento que efectos ocasionar#aD ,*) E6PE,+* 8$ >*M08$ +E)/I$M*6 H0E 60 I)+E),I/$/ E6 I$K0$8 $ 42AA $MPE6 H0EM$)/* E8 /E/I/* P* H0E )* E6 $ 8* H0E E6+$ /I6EO$)/*. .5 0n medidor tiene un ran&o de voltaje de A54A ,/. +iene una resistencia de 4A AAA o"ms. /etermine la corriente que pasa por el instrumento cuando se conecta a una l#nea de 42A ,/. /E 8$ MI6M$ >*M08$ +E)EM*6 /*)/E +E)EM*6 42A-4AAAA *M BN4AQ5< @.5 0na persona toca en forma accidental una l#nea de voltaje de 22A ,/. 6i la resistencia de su piel es de 4AAAA o"ms. C,uál es el valor de la corriente c orriente que pasa por su cuerpoD /*)/E I- +E)EM*6 H0E I22A-4AAA IA.22$MPE6 7.5 Por que las aves que se paran en las l#neas de $lto o oltaje no sufren da%o al&uno. Explicar. P* H0E E6+$6 E6+$6 6*8* +*,$) 0) ,$L8E 9 )* $,E) +IE$ ,E) +IE$ ,E$)/* E8 ,I,0I+* P* 8* +$)+* E6+$6 )* E6IE) /$O*.
CONCLUSIÓNES BIBLIOGRAFÍA "ttp:--RRR.asifuncion "ttp:--RRR.asifunciona.com-electrotecnia-SeT a.com-electrotecnia-SeTleTo"m-SeTle leTo"m-SeTleTo"mT4."tm To"mT4."tm
"ttp:--cienciaes.com-ciencianuestra-2 "ttp:--cienciaes.com-ciencianuestra-2AA?-A<-2A-5po AA?-A<-2A-5por5qu5no5se5elect r5qu5no5se5electrocutan5los5p5jaros5qu rocutan5los5p5jaros5que5se5posan5sobre5 e5se5posan5sobre5 los5cables5de5alta5tensi5n-
PRÁCTICA 6 POTENCIA EN CD
GENERALIDADES 6abemos que la potencia eléctrica de un circuito se determina mediante la si&uiente relación: P x I 555555555555 4 F En donde: P es la potencia en Ratts. es el voltaje. I es la corriente. Puesto que el voltaje( la corriente la resistencia están relacionadas por medio de la le de o"m se deduce que: P I2 x 5555555552F ó P 2 - 555555555;F
,omo observación( podemos "acer notar que( un elemento que disipa potencia debe ser resistivo. 8a le de la conservación de la ener&#a requiere que la potencia disipada por elementos resistivos sea i&ual a la potencia proporcionada por la fuente de ener&#a. ,uando la ener&#a eléctrica lle&a a un elemento resistivo( se convierte inmediatamente en calor con el resultado de que la resistencia se calienta. Mientras maor sea la potencia( maor será su temperatura. 8a relación que existe entre la potencia el calor disipado por una resistencia está dada por:
H ;.<; x U
/ónde: H calor en L+0 - "ora . U potencia en Ratts.
ó H A.AAA2< x U x t.
/ónde: H ,alor en Silocalor#as. U Potencia en Ratts. Ratts. t +iempo en se&undos.
MATERIAL 4 E3UIPO Módulo de fuente de ener&#a ,. /. Módulo de resistencias. Módulo de medición de ,. /. ,ables de conexión.
DESARROLLO
4.5 $rme el circuito de la fi&ura 4( teniendo cuidado de que concuerden las polaridades indicadas en los equipos de medición.
>IK0$ 4
2.5 ,on un voltaje de 42A ,/ mida la corriente que pasa por la resistencia
I A.< ;.5 /eje que el circuito funcione durante dos minutos <.5 edu!ca el voltaje a cero desconecte la fuente de ener&#a. Huiten el módulo de resistencias de la consola. ,oloque la mano cerca de la resistencia de ;AA o"ms teniendo cuidado de no tocarla. *bservara que dic"a resistencia está caliente pueden soportar temperaturas continuas de ;AA &rados cent#&radosF .5 ,alcule los L+0 por "ora que disipa esta resistencia. ;.<; x U 4B;.B
>IK0$ 2 I A.4amperes a 2?.Bvolts b ;Avolts c 2?.BAvolts
edu!ca la fuente de alimentación a cero volts.
B.5 ,alcule la potencia que disipa cada una de las resistencias. /etermine la potencia total disipada sumando las potencias determine la potencia suministrada. aF
Pa a x I 2.?BUatts
bF bF cF
P b b x I ;Uatts Pc c x I 2.?BUatts
dF
P+ Pa V P b V Pc B.?@ Uatts
eF
P6 + x I+ ?Uatts
C,oncuerdan dF eFD CPor quéD ?.5 ,onecte el circuito de la fi&ura ;. $liméntelo con un voltaje de ?A,/ con el mismo volt#metro "a&a la medición.
>IK0$ ; 4A.5 epita el inciso B aF bF bF cF dF
Pa a x Ia 27Uatts P b b x I b 4;.@BUatts P+ Pa V P b
C,oncuerdan los valores de la potencia total la potencia suministradaD CPor quéD
CUESTIONARIO l." C1=>+'5' )1( *)1'( /' )*( >1&',-*( >1 ='/1 /') -+*/*/1 /' )* -1',&' ? )* '((&',-* ? &*=5@, >1 ='/1 /') -+*/*/1 /') 1)&*' ? )* '((&',-* /' )1( --+&1( +(*/1( ', ') /'(*1))1 /' '(&* >-&-*. En este caso los valores serán mas exactos por que se toman valores conocidos como es resistencia e intensidad estos no se toman de un dispositivo como él un multimetro. aF
Pa a F Q2 IF ;Uat ;Uatts ts
bF bF cF
P b b F Q2 IF ;Uatts Pc c FQ2 IF ;Uatts
dF
P+ Pa V P b V Pc ? Uatts P6 + x I+ ?Uatts
2." C1=1 '( )* >1&',-* &1&*) '(>'-&1 * )*( >1&',-*( >*-*)'( ', +, --+&1 -1, '((&',-*( -1,'-&*/*( ', ('' ? ', --+&1( -1,'-&*/1( ', >**)')1. En un circuito seri las potencias son i&uales tomando como ejemplo la pre&unta anterior la potencia 4(2(; son las mismas. Mientras que en un circuito paralelo la potencia va a variara con respecto la corriente que pase por cada una de las resistencias res istencias con esto se sacara la potencia total( esta será resultado de la suma de de las potencias
6." S' &',', 6 )=>**( ,-*,/'(-',&'( -1, +,* >1&',-* /' 80 70 ? 00 *&&( '(>'-&*=',&'. C1,'-&*/*( * +, 1)&*' /' 20 1)&( ', >**)')1 /'&'=,*: * L* -1',&' >1 )=>** )=>** ? -1',&' -1',&' &1&*). /on de tenemos.5 I P- I
I@A-42AA.
I4AA-42AA.B;
It4.@@ $MP.
5 R'((&',-* >1 )=>** ? '((&',-* &1&*). /*)/E +E)EM*6 P-IFQ2
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- BTU >1 1* 1* >1 -*/* )=>** )=>** ? BTU >1 1* &1&*). &1&*).
t72.7
/onde tenemos H;.<;PF H;.<;
H;.<;@AF2A.B
H;.<;4AAF;<;
Ht @B@
8." C*)-+)* )* -*,&/*/ /' )1-*)1*( 9+' >1/+-' +, 1,1 /' '((&',-*( /' 000 *&&( -1,'-&* /1 * +, 1)&*' /' 201)&( /+*,&' 2 1*( /' 1>'*-%,. D'&'=,* &*=5@, )* -1',&' ? )* '((&',-*. /onde I4AAA-42A B.;;$MPE
4AAA-B.;;FQ24<.<4
HA.AAA2<4AAAF72AAF 472B L+0 .5 6i se tienen ; resistencias de ;AA( AA( 42AA o"ms( que resistencia puede manejar con se&uridad una maor potencia. Esta va a depender de la corriente que se maneje a que si es mu alta ser#a mejor manejar la resistencia de 42AA pero si es baja es una no manejar la resistencia de ;AA ,onclusiones.5 En esta práctica manejamos distinto valores de resistencias calculamos su corriente después se calculo la potencia. +ambién se anali!o las diferencias que existen en el cálculo dado por los aparatos el cálculo por teor#a estos no variaron muc"o. +ambién se anali!aron las distintas formulas para calcular tanto resistencias( corriente calor( esto es bueno porque dependiendo el circuito te dan varios datos con el análisis de las formulas podemos sacar de una manera más rápida los cálculos que se piden. +ambién anali!amos los circuitos más comunes que es el 6erie paralelo se observo cómo es la variación en datos.
Liblio&raf#a ciber&rafia $puntes de análisis de circuitos prof. e&a "ttp:--RRR.e"oRenesp "ttp:--RRR.e"oRenespanol.com-calcular5p anol.com-calcular5potencia5circuito5par otencia5circuito5paralelo5comoT;2?2@ alelo5comoT;2?2@-"ttp:--RRR.natureduca.com "ttp:--RRR .natureduca.com-fisTelecTccc4;.p"p -fisTelecTccc4;.p"p
"ttps:--RRR.&oo&le.com "ttps:--RRR.&oo&le.com.mx-Reb"pDsourceidc" .mx-Reb"pDsourceidc"rome5instantWion rome5instantWion4Wespv2Wie0+>5 4Wespv2Wie0+>5 BXqdefinicionVdeVcircuitoVenVparalelo
PRÁCTICA 8 LE4ES DE IRCHHOFF OBJETIVO ,onfirmar las 8ees de =irc""off.
GENERALIDADES 8os parámetros de voltaje corriente pueden ser determinados mediante la aplicación de lees sencillas establecidas por =irc""off las cuales expresan que:
"
)odo: punto de unión o conexión entre dos o más ramas( elementos( resistencias o impedancias de un circuito.
")-*/1 * /-1 --+&1<.
a V b V c VYn t
Mediante la consideración de estas lees podemos decir que:
•
•
•
P** +, --+&1 ', (''. El voltaje de alimentación de un &rupo de resistencias es i&ual a la suma de las ca#das de voltaje producidas por dic"as resistencias. 8a corriente será i&ual en cada una de las resistencias que inte&ran el circuito. 8a resistencia total es i&ual a la suma de las resistencias de dic"o circuito.
•
•
P** +, --+&1 ', >**)')1. 8a suma de las corrientes en un nodo del circuito es i&ual a cero. 8os voltajes existentes en cada una de las ramas es el mismo.
•
8a resistencia total es i&ual al cociente que resulta de dividir la unidad entre los rec#procos de las resistencias del circuito.
MATERIAL 4 E3UIPO Módulo de fuente de ener&#a de ,/. Módulo de resistencias. Módulo de medición de ,/. ,ables de conexión.
DESARROLLO ealice las conexiones que se indican en los si&uientes circuitos. *bten&a los valores de voltaje de corriente. ,ompruebe las lees de =irc""off en forma teórica( experimental simulada
4F
,ircuito 4
2
alor Medido
alor ,alculado
alor 6imulado
Ia
A.4
444.44m$
444.42?m$
I b
4AAMa
444.444m$
444.44m$
a
;;.B
;;.;;;
;;.;;;
b
@@.B
@@.@@@
@@.@@7
2
2F
300 600
)** Vcd
+**
,ircuito 2
alor Medido
alor ,alculado
alor 6imulado
27.42
27.27
27.27;
<.7A
<.<
<.<
4B.2
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4AA.2
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4AA
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a b c t
I
24
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* oh
* oh
,ircuito ;
22
alor Medido
alor ,alculado
alor 6imulado
a
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@A
@A
b
@A
@A
@A
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A.2
I b
A.2
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4??.??m$
It
A.
200 ohms
V!"
-* oh
* oh
,ircuito <
alor Medido
alor ,alculado
alor 6imulado
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A.2
2AA.AA
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Ic
A.47
A.4;
4;;.;;m$
a
<.@
b
;<.@
c
;<.;
t
BA.2
BA
BA
CUESTIONARIO
4.5 Existe al&una diferencia entre los valores medidos( los calculados los simuladosD En los medidos si existe deferencia a que cuando se coloco el voltaje se pudo "aber pasado por esto "a una diferencia difer encia al i&ual per el uso de la fueste resistencias. En el calculado el simulado no "a diferencias. 2.5 Hue sucede si las polaridades de los aparatos de medición no se respetanD 8as lecturas serian ne&ativas o en el peor de los casos puede que no se marque nin&una medida en el multimetro ;.5 Hue sucede cuando se conectan en serie dos bater#as del mismo valor de voltaje aF con misma misma polaridad. polaridad. 6e mantienen el voltaje de una de las bater#as bF con polaridad invertida. En este caso se sumarian los voltajes <.5 Hue sucede cuando se conectan en paralelo dos bater#as del mismo valor de voltaje aF con misma misma polaridad polaridad El voltaje es el mismo pero la corriente se suma. bF con polaridad invertida 6e suma el volta&e .5 En la si&uiente fi&ura( determine en forma al&ebraica el valor de la corriente It
CONCLUCIONES En esta práctica anali!amos como es el comportamiento de la corriente en los diferentes circuitos como es el circuito serie el circuito paralelo al i&ual se "i!o el cálculo de cómo es que se puede saber el voltaje de entrada con solo saber las corrientes las resistencias que se maneja. BIBLIOGRAFIA $P0)+E6 análisis de circuitos eléctricos profesor ve&a "ttp:--RRR.quimicaReb.net-&rupoTtrabajoTfq;-temaB-indexB."tm "ttp:--RRR.definicionabc.com-tecnolo&ia-circuito5electrico.p"p
PRÁCTICA ! ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS EN C.A.
OBJETIVOS 4.5 Estudiar el comportamiento de los circuitos eléctricos usando &raficas vectoriales fasoresF. 2.5 Establecer el dia&rama de impedancias. ;.5 ,omprobar las lees de =irc""off
GENERALIDADES ,uando ,uando se aplica aplica un voltaj voltajee de ,.$. ,.$. a un circui circuito to 6erie la corrient corrientee produci producirá rá una ca#da de voltaje tanto en la resistencia como en la reactancia. El voltaje en la resistencia estará en fase con la corriente de l#nea que produjo esa ca#da( en tanto que la reactancia se adelanta reactancia inductivaF o atrasa reactancia capacitivaF ?A &rados respecto a la corriente. 8a amplitud de la ca#da de voltaje en la resistencia es proporcional a la corriente a la resistencia I x F. 8a amplitud de la ca#da de voltaje en la reactancia inductiva o capacitiva( también es proporcional a la corriente a la reactancia I x NF. Puesto que estas ca#das de voltaje voltaje están desfasadas entre s#( s#( la suma aritmética aritmética de las mismas mismas es maor maor que el voltaje voltaje de la fuente fuente de alimen alimentac tación ión(( no obstante obstante(( si estas ca#das ca#das de voltaje voltaje se suma sumann vect vector oria iall ment mentee el resu result ltad adoo será será i&ua i&uall al vo volt ltaj ajee prop propor orci cion onad adoo po porr la fuen fuente te de alimentación. $"ora cuando se aplica un voltaje de ,. $. a un circuito paralelo( este voltaje ori&ina una corriente que flue por la rama resistiva una corriente que flue también por la rama de la reactancia. 8a corriente que pasa por la resistencia se encuentra en fase con el voltaje de alimentación en tanto que la corriente que pasa por la reactancia se adelanta capacitivaF o se atrasa inductivaF ?A &rados respecto al voltaje de alimentación. ,omo estas corrientes no están en fase( la suma aritmética de las mismas será diferente que la corriente de alimentación. 6in embar&o( si estas corrientes se representan en forma fasorial( la suma vectorial será i&ual a la corriente de alimentación. En esta práctica se calcularan los valores de los parámetros eléctricos de un circuito de ,. $.( utili!ando dia&ramas fasor#ales.
MATERIAL 4 E3UIPO Módulo de fuente de ener&#a ,. $:. Módulo de medición de ,. $. Módulo de resistencias Módulo de inductancias Módulo de capacitancias ,ables de conexión.
DESARROLLO C-+&1( ', (''. 4.5 En los si&uientes circuitos: 4.4. ,onecte la fuente de voltaje ajuste la corriente a 4 ampere. 4.2. Mida anote en la tabla 4 los valores de los los voltajes respectivos. )*+$.5 )*+$.5 al término de las mediciones correspondientes( desconecte la fuente de alimentación.
80 #
,ircuito 4
80 # ,ircuito 2
,ircuito ;
,ircuito <
,I,0I+
4
7B
55555555555555555555
@2.7
44;
2
555555555555555555555 5 B;.;
@B.
?@.@
;?
44B.B
@4
2AA
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;2
; <
555555555555555555555 55
+abla 4
C-+&1( ', >**)')1. 2.5 En los si&uientes circuitos:
2.4. ,onecte la fuente de alimentación de voltaje a 42A volts 2.2. Mida anote en la tabla 2 los valores de las las corrientes respectivas
,ircuito
,ircuito @
,ircuito 7
,ircuito B
,ircuito ?
I ,I,0I+*6 $m ere 4.B @ 7 B ?
A.<2
Ic
I8
I+
$m ere
$ m e re
$m ere
4.?
5555555555555555555555 5 5555555555555555555555 4.7 5 5555555555555555555555 2.2; 5 4.B@ A.?
5555555555555555555 5 4.7
4.? 2.@
4.4
A.
2
A.@
4.4
2
+abla 2
CUESTIONARIO 4.5 a&a un reporte de las actividades que llevó a cabo en la reali!ación de la práctica. El reporte de la práctica debe de incluir procedimiento teórico operaciones donde se requiera. 2.5 ,on los valores obtenidos en la tabla tabla 4 2 dibuje a escala los fasores de voltaje de corriente de cada circuito. ;.5 /eterminar en forma teórica los valores de los voltajes para los circuitos serie las corrientes para los circuitos en paralelo.
<.5 ,oncuerdan los valores medidos con los valores calculados. .5 ,ompruebe las lees de =irc""off. @.5 Indique en cada circuito el án&ulo de desfasamiento entre el voltaje la corriente.
7.5 ,alcule los valores de las inductancias de las capacitancias de los circuitos usados en las pruebas( anótelos en la tabla si&uiente.
,I,0I+
8
,
4 2 ; < B.5 Indique la relación que existe entre la velocidad an&ular la frecuencia de una función senoidal. ?.5 CHué es un fasor como se representaD 4A.5 C8a resistencia( la inductancia la capacitancia son afectadas por la frecuencia amplié su respuestaFD 44.5 CHué es reactanciaD 42.5 Indique la relación entre la inductancia la reactancia inductiva. 4;.5 Indique la relación entre capacitancia la reactancia capacitiva 4<.5 CHué es impedanciaD
CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA
PRACTICA 7 KPOTENCIA MONOFÁSICA OBJETIVOS 4.5 /iferenciar los conceptos de potencia en un circuito de ,. $. 2.5 $prender el uso del Uattmetro. Uattmetro.
GENERALIDADES
En circuitos ener&i!ados con ,. /. la potencia proporcionada a una car&a resistiva es i&ual al producto del voltaje entre las terminales de la car&a por la corriente que circula por el mismo. /imensionalmente( el resultado es expresado en Ratts. Para el caso de circuitos ener&i!ados con ,. $. el producto producto anterior es expresado en volts5ampers. volts5ampers. Por lo tanto( la potencia real la potencia aparente serán las mismas siendo sus unidades los Ratts.
CAPACITANCIA ,uando un capacitor es alimentado con una fuente de voltaje de ,. $.( este voltaje aumenta( disminue e invierte su polaridad en forma continua. ,uando el voltaje aumenta( el capacitor almacena ener&#a cuando el voltaje disminue el capacitor libera la ener&#a almacenada( "abrá ener&#a ener&#a que flua de i!quierda a derec"a cuando el capacitor capacitor se car&ue de derec"a a i!quierda cuando se descar&ue puesto que no se disipa nin&una potencia( el Rattmetro indicara cero( sin embar&o( se produce una ca#da de voltaje se tiene un flujo de corriente en el circuito. El producto de ambos es la potencia aparente( encontrándose la corriente adelantada ?A &rados eléctricos respecto al voltaje. $ esta potenci potenciaa se le deno denomin minaa >1&',-* >1&',-* '*-&* -*>*-&* -*>*-&* siendo sus unidades los volts5 ampers reactivos $ 6F.
INDUCTANCIA En un elemen elemento to inducti inductivo( vo( al ser ener&i!a ener&i!ado do con ,.$. ,.$. el comportam comportamient ientoo del voltaje voltaje la corriente es similar al que se tiene en un elemento capacitivo solo que en este( el voltaje es el que determina la cantidad de ener&#a almacenada en tanto que en el inductor se trata de la corriente. 3
Para este caso( si se conecta Rattmetro( la lectura será de cero Ratts pero considerando el desfasamiento existente entre el voltaje la corriente de ?A &rados( el producto nos dará la >1&',-* '*-&* ,/+-&* siendo sus unidades los volts5ampers reactivos $6F. En resumen podemos decir que: Para un elemento resistivo se tiene la potencia real siendo sus unidades los Ratts. Para un elemento capacitivo o inductivo se tiene una potencia reactiva capacitiva o inductiva siendo sus unidades los $ $6. •
•
MATERIAL 4 E3UIPO Módulo de fuente de alimentación de ,.$. Módulo de medición de ,.$. Módulo de Uattmetro Uattmetro monofásico 7A RF. Módulo de esistencias( Inductancias ,apacitancias. ,ables de ,onexión.
DESARROLLO 4.5 0sando los módulos necesarios( arme el circuito ilustrado en la fi&ura 4( ajustando la car&a a 7 o"ms. ver tabla anexa de valores de resistenciasF.
$ /ca /
01
,$.K$
#
FIGURA
;4
2.5 ,onecte la fuente de alimentación a una car&a resistiva de 7 o"ms dando valores de
;2
R! 1=( *8+$
,*IE)+E
P*+E),I$
A.@
4
BA
4.2
?A
42A
4.7
2 ;A
T*5)*
;.5 6ustitua en el circuito la car&a resistiva de 7 o"ms por una car&a '*-&* ,/+-&* de 7 o"ms. $note los valores en la tabla 2.
XL ! 1=( *8+$
,*IE)+E
P*+E),I$
A.@
BA
4.2
2A
42A
4.B
A
T*5)* 2
<.5 ,onecte la car&a '((&* de 7 o"ms en >**)')1 con una '*-&*,-* ,/+-&* de 7 o"ms. $note los valores obtenidos en la tabla ;.
R XL *8+$
,*IE)+E
P*+E),I$
4
2A
BA
4.?
42 A
42A
;
;A A
T*5)* 6
.5 ,onecte la car&a '((&* de 7 o"ms en >**)')1 con una '*-&*,-* -*>*-&* de 7 o"ms. $note los valores obtenidos en la tabla <
R XC *8+$
,*IE)+E
P*+E),I$
4
4
BA
4.?
?A
42A
;
2< A
T*5)* 8
CUESTIONARIO 4.5 a&a un reporte de las actividades que llevó a cabo en la reali!ación de la práctica. El reporte de la práctica debe de incluir procedimiento teórico operaciones donde se requiera. 8a tabla 4 2 son los mismos valores por calculo *8+$ ,*IE)+E E I-
P*+E),I$ PIQ2 F
A.7A
27.?;
BA
4.<
444.72
42A
2.4A
24.;7
8*6 $8*E6 /E8$ +$L8$ ; 9 8$ ,0$+* 6*) 8*6 MI6M*6 +E*I,$ME)+E *8+$ E
,*IE)+E I-
P*+E),I$ PIQ2 F
4.
7.<@
BA
2.BA
22;.<<
42A
<.24
A.4;@
T*5)* 2 2.5 /eterminar en forma teórica simulada( los valores de corriente potencia indicados en las tablas anteriores.
8os valores se repiten para el circuito uno dos
;.5 C6on i&uales los valores teóricos( medidos simuladosD si <.5 $note sus comentarios. 8os valores teóricos simulados son los mismo pero los medidos a tienen variaciones por el uso del equipo. .5 epresentar en forma senoidal en forma fasorial los voltajes las corrientes indicados en las tablas.
@.5 +race el trián&ulo de potencias respectivas.
7.5 /escribir el funcionamiento del Uattmetro Uattmetro vat#metro es un instrumento electrodinámico electrodinámico para para medir la potencia la potencia eléctrica o eléctrica o la tasa de suministro de ener&#a eléctrica de eléctrica de un circuito eléctricodado. eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas bobinas fijas( fijas( llamadas Zbobinas de corriente[ o amperométrica( una bobina móvil llamada Zbobina de potencial[ o voltimétrica. 8as bobinas fijas se conectan en serie serie con con el circuito( mientras la móvil se conecta en paralelo en paralelo.. $demás( en los vat#metros analó&icos analó&icos la la bobina móvil tiene una a&uja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. 0na corriente corriente que circule por las bobinas bobinas fijas &enera un campo electroma&nético cua electroma&nético cua potencia es proporcional proporcional a la corriente está en fase con con ella. 8a bobina móvil tiene( tiene( por re&la &eneral( una resistencia resistencia&rande &rande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.
El resultado de esta disposición es que en un circuito de corriente continua( continua ( la deflexión de la a&uja es proporcional tanto a la la corriente corriente como como alvoltaje alvoltaje(( conforme a la ecuación U$ o PEI. En un circuito de corriente alterna la alterna la deflexión es proporcional al producto instantáneo medio del voltaje la corriente( midiendo pues la potencia real posiblemente dependiendo de las caracter#sticas de car&oF mostrando una lectura diferente a la obtenida multiplicando simplemente las lecturas arrojadas por un volt#metro volt#metro un amper#metro amper#metro independientes independientes en el mismo circuito.
B.5 Para el caso de una car&a completamente resistiva Ces i&ual la lectura indicada por el Uattmetro Uattmetro que el producto x ID Existirá una li&era variación a que al ajustar el voltaje este siempre vareara con este la cooriente también depende de cómo este ajustada la escala si este es analó&ico o di&ital. di&ital. Esto es lo que puede mostrar mas variación
CONCLUSIONES E, '(&' -*(1 (' +(1 ') --+&1 ', >** )')1 =1(&*,/1 )*( '((&',-*( ', >**)')1 (' =*,'1 &*,&1 '((&',-* -1=1 -*>*-&1 ' ,/+-&*,-* '(&1 ('=>' +'1, ', 1=( >** *-)&* ') =*,'1 /' 1=+)*( >** (*-* -1',&' ? &*=5@, >** +(* ') *>**&1 *&&='&1. Q*&&='&1 (' =1(&1 -1=1 '( 9+' (' /'5' /' -1,'-&* ? -+*) '( (+ +,-%, (' -1=>*1 )1 9+' /*5* -1, +, --+&1 /('*/1 ', =+)&(= >** =1(&* )*( /'',-*(. BIBLIOGRAFÍA "ttps:--es.RiSipedia.or&-RiSi-atJ,;J$/metro "ttps:--RRR.&oo&le.com.mx-searc"D qtrian&uloVdeVpotenciaVelectricaWespv2WbiR4<. EK$
PRÁCTICA FACTOR DE POTENCIA OBJETIVOS 4.5 Entender cómo se relaciona la potencia real( la potencia reactiva potencia aparente. 2.5 $nali!ar el comportamiento del factor de potencia de un motor monofásico ;.5 ,orre&ir el factor de potencia a un motor monofásico.
GENERALIDADES
8os motores de ,. $. para su funcionamiento requieren de un campo ma&nético.
Para la creación de este campo ma&nético el motor requiere de una potencia reactiva$6F proporcionada por la l#nea de alimentación( esta potencia reactiva reac tiva no produce nin&'n trabajo 'til
$demás estos motores también demandan potencia real la cual se convierte en potencia 'til o de trabajo traba jo U$++6F. U$++6F.
8a relación entre estas dos potencias nos proporciona lo que se conoce como factor de potencia f.p.F.
Esta relación se puede anali!ar en forma más clara mediante el trián&ulo de potencia.
En esta práctica anali!aremos el comportamiento del factor de potencia en un motor monofásico de ,. $. como poder corre&irlo. corre& irlo.
MATERIAL 4 E3UIPO
Módulo de fuente de ener&#a de ,. $. Módulo de medición de ,. $. Módulo de capacitancias 2F. Módulo Rattmetro monofásico ,ables de conexión. Motor monofásico de fase "endida -arranque por capacitor. +acómetro. Electrodinamómetro.
DESARROLLO
4.5 ,onecte el circuito de la fi&ura 4. c.a.
)
2!3!4 5!6 5!6%#6S%!4 %# 4467U#
)
/c.a.
8
)
)+* / c. a. +
9
+ -
1
9
0
6
#L#534!%:62!2#34! 4!35:!6
+
)+* / c. a.
)+* / c. a.
6
>i&ura 4
2.5 Por medio de la banda acople el motor con condensador de arranque al electrodinamómetro. ;.5 Kire la perilla del electrodinamómetro en el sentido anti"orario "asta su posición extrema con la finalidad de tener A lb5in en la parte inferior inferior del electrodinamóme electrodinamómetro tro se visuali!a visuali!a la a&uja que indica el parF <.5 Encienda la fuente de alimentación proporcione un voltaje de 42Avolts de ,.$. .5 ealice las mediciones que se indican en la tabla 4.
+ lbi A
I
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6
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42A
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42A
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474<.;
42
42A
;.7
<2
4@B.
T*5)* .
@.5 edu!ca a cero lb5in el par. 7.5 $pa&ue la fuente de alimentación. B.5 $lambre en paralelo los dos módulos de capacitancias conéctelos en paralelo al motor como se muestra en el circuito 2. ?.5 Encienda la fuente de alimentación. 4A.5 >ije el par a ? lb5 in 44.5 ,oloque el valor de la reactancia capacitiva se&'n indique la tabla 2 realice sus mediciones.
c.a.
)
2!3!4 5!6 5!6%#6S%!4 %# 4467U# )
,
/c.a.
8
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+
)+* / c. a. +
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1
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0
5apacitancia equivalente
6 #L#534!%:62!2#34! 4!35:!6
+ )+* / c. a. )+* / c. a.
6
>i&ura 2
Nc A
I
P
6
olt
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P
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47A;.?
2B. 2B .
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42A
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47AB
A
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47A7.;
T*5)* 2.
42.5 edu!ca el electrodinamómetro a A lb5in apa&ue la fuente de alimentación. 4;.5 /esconecte la fuente de alimentación.
CUESTIONARIO 4.5 ,on los datos obtenidos obtenidos de la tabla 4( para cada par: aF ,alcule ,alcule la Potenci Potenciaa apare aparente. nte. bF ,alcule la Potencia reactiva. cF ,alcule ,alcule el >actor >actor de pote potenci ncia. a. dF /ibuje /ibuje el triá trián&ul n&uloo de pote potenci ncias as Potencia reactiva
Potenc ia
>actor de
47BA.2B
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2A<
474.?<
A.44
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A.4<
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<<<
4@A;.42
A.2
4<<
2.5 ,omente que sucede al incrementar el par con: aF 8a potenci potenciaa aparen aparente( te( CPor qué quéDD 8a potencia va en incremento por que se ve involucrada la corriente pero el voltaje que da i&ual bF 8a potencia reactiva( CPor quéD 8a potencia va en disminución a que las revoluciones van en disminucion cF >acto >actorr de pote potenc ncia ia(( CPor CPor quéD quéD dF 8a vel veloci ocida dad( d( CPor CPor qué quéDD 8a velocidad disminue por que la potencia va en incremento
;.5 ,on los datos obtenidos de la tabla 2( para cada valor de reactancia capacitiva:
aF ,alcule ,alcule la potenci potenciaa apare aparente nte bF ,alcule potencia reactiva cF ,alc ,alcul ulee el fact factor or de pote potenc ncia ia dF /ibuje /ibuje el triá trián&ul n&uloo de pote potenci ncias as Potencia reactiva
Potenc ia
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<.5 ,omente que sucede al incrementar la reactancia capacitiva con\ aF 8a potenci potenciaa aparen aparente( te( CPor qué quéDD Esta va incrementado a que la corriente tiende a aumentar. bF bF 8a potencia reactiva( CPor quéD Esta va en incremento pero no de forma mu exponencial esto es por que las revoluciones van aumentando. cF >acto >actorr de pote potenc ncia ia(( CPor CPor quéD quéD Este va en disminución a que la potencia no va en incrmento sino al contrario las revoluciones por minuto van en aumento. dF 8a vel veloci ocida dad( d( CPor CPor quéD quéD Esta va en aumento a que la reactancia capacitiva se aumento desde A "asta A
CONCLUCIONES. E, '(&* >-&-* =1( -1=1 '( 9+' *-&* +, =1&1 =1,1(-1 *) +*) (' 15('' -1=1 (' =/', )*( '1)+-1,'( >1 =,+&' ? -1=1 '( 9+' '(&*( *, * *+=',&1 1 *, /(=,+?',/1 -1, '(>'-&1 *) =1/+)1 /' -*>*-&*,-*( &*=5@, (' 15('' -1=1 '( *'-&*/* )* -1',&' 9+' >*(1 ', )1( /(&,&1( -*(1(. LIL8*K$>I$ $puntes análisis de circuitos profesor ve&a "ttps:--es.RiSipedia.or&-RiSi-PotenciaTelJ,;J$?ctrica
"ttp:--RRR.asifunciona.com-respuestas-respuestaT2-respuestasT2."tm "ttp:--RRR.asifunciona.com-electrotecnia-SeTfactorTpotencia-SeTfactorTpotenciaT;."tm
PRACTICA . CIRCUITOS TR)FÁSICOS
OBJETIVOS
4.5 $nali!ar el comportamiento del voltaje la corriente en un circuito trifásico. 2.5 $prender cómo se efect'an las conexiones en delta en estrella. ;.5 /eterminar la potencia en circuitos trifásicos.
GENERALIDADES
En la maor#a de los casos( los circuitos trifásicos están balanceados( es decir( está compuesto por tres ramas idénticas cada una de las cuales tiene la misma impedancia. ,ada una u na de estas se puede tratar como una car&a monofásica.
8os circuitos trifásicos no balanceados constituen un caso esencial.
8os sistemas trifásicos se conectan por lo &eneral en una confi&uración] /E8+$ /E8+$ 1 E6+E88$( teniendo cada una caracter#sticas eléctricas bien definidas.
En esta práctica anali!aremos estas caracter#sticas.
MATERIAL 4 E3UIPO
Módulo de fue fuente de aliment entaci ación trifásica. Módulo de medición de voltaje corriente. Módulo de resistencias. ,ables de conexión
DESARROLLO
." C1,'%, ', '(&'))* 4.4. ,onecte el circuito de la fi&ura l. $juste cada sección de resistencias a
I% 4
VL I&
5 V&
N
VL
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Vc 6 Ic
F+*
olta >ase <(n >ase (n >ase @(n ,orriente. ,orriente. 8#nea ,orriente. 8#nea
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,orriente
A.;4 A.;2 A.;4
T*5)*
4
2." C1,'%, /')&* 2.4. ,onecte el circuito de la fi&ura 2. $juste cada sección de resistencias a
F+* 2
olta >ase 4(2 >ase 2(; >ase 4(; ,orriente. ,orriente. 8#nea ,orriente. 8#nea
,orriente
24A 24 22A A.4B A.4B A.4B
T*5)* 2 <4
CUESTIONARIO
4.5 En las conexiones estrella delta( determinar en forma teórica simulada los valores de voltajes como los corrientes correspondientes.
2.5 C,oncuerdan los valores teóricos con los valores medidosD
;.5 C6e cumple la relación de 4.7; entre los valores de fase respecto a los valores de l#neaD
<.5 En un circuito conectado en estrella( el voltaje de l#nea a l#nea es de 4AAA olts olts ,. $. C,uál es el valor del voltaje de l#nea a neutroD .5 En un circuito conectado en delta( la corriente de fase es de 2A amperes( C,uál es la corriente de l#neaD @.5 En un circuito conectado en estrella( la corriente de fase es de 4A amperes( C,uál será el valor de la corriente de l#neaD 7.5 +res car&as conectadas en estrella con una resistencia i&ual a 4A o"ms cada una disipa una potencia total de ;AAA Ratts. ,alcular el voltaje de alimentación de la car&a voltaje de l#nea a l#neaF. B.5 6e conectan tres resistencias de 42 o"ms en delta a un voltaje de l#nea de <
CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA
PRÁCTICA POTENCIA TRIFÁSICA
OBJETIVOS
4.5 Interpretar el si&nificado de potencia positiva( potencia ne&ativa( potencia real potencia reactiva. 2.5 $nali!ar las variables eléctricas de un sistema trifásico
GENERALIDADES Para la medición de potencia real activaF.en los circuitos trifásicos existen dos métodos. aF Método de de los dos Rattmetro Rattmetros. s. bF Método de los tres Rattmetros. En estas condiciones( la potencia trifásica será i&ual a la suma de las lecturas de dic"os Rattmetros( respectivamente. ,abe mencionar que( en forma práctica( también es mu frecuente el uso de un Rattmetro para la medición de la potencia trifásica denominado Rattmetro trifásico. 0n Rattmetro trifásico com'n es el que tiene tres terminales de entrada tres terminales de salida. 6i la ener&#a flue de la fuente de alimentación "acia la car&a eléctrica se considera una potencia positiva. 6i la ener&#a va desde la car&a "acia la fuente de alimentación( se s e tendrá una potencia ne&ativa. /e la misma manera que existen métodos aparatos eléctricos para la medición de la potencia real trifásica( existen también métodos aparatos mu similares pero que nos dan la potencia
reactiv reactivaa $6( estos estos aparato aparatoss se les den denomi omina na ] ]$ $ME+* ME+*6] 6] dand dandoo tambié tambiénn lectura lecturass positivas ó ne&ativas dependiendo del sentido de flujo de ener&#a.
MATERIAL 4 E3UIPO Módulo de fuente de alimentación de ,. $. Módulo $nali!ador de ener&#a. Módulo de resistencias( reactancias capacitancias. ,ables de conexión.
DESARROLLO 4.5 ,onecte el circuito de la fi&ura 4( el valor de la impedancia de fase ^f F está indicada en la tabla 4. 8os interruptores de los módulos de resistencia( inductancia capacitancia deben de estar en la posición abierta. abierta. 2.5 Encienda la fuente de alimentación. F.J+:* 1
'(
208 Vc) %)
'(
2
208 Vc) %)
'( 3
1 N
;.5 El anali!ador mostrará en la pantalla de arriba "acia abajo $L( L, el factor de potencia factor de potencia menor a A.< no lo #ndicaF. <.Pul <.Pulse se el bot botón $( $
la infor nform maci ación que que apa apare rece ce en la pant pantal allla de de arr arrib ibaa "ac "aciia aba abajo jo es U(
pulsar nu nuevamente el el botón . $l pu pulse nueva nuevame ment ntee el botó botónn
aparecerá en en la la pantalla I$( IL la frecuencia(
re&re re&resar saráá a la la pri prime mera ra info inform rmaci ación ón.. @. $pa&ue la la fuente de aliment alimentación. ación.
7. ,oloque el valor de ^f de acuerdo a la tabla 4 encienda la fuente de alimentación fije el voltaje a 42A mida los valores que se piden. B. epita los puntos @ 7 para las las demás impedancias de fase( al finali!ar apa&ue la la fuente de alimentación. ?. ,onecte el motor el Motor trifásico aula de ardilla ardilla en estrella mida los valores que están en la tabla 4( apa&ue la fuente de alimentación.
'( *+,
-). *VOLTS,
.3/
3/
S3/
*$ATT,*VAR,*VA,*A,*A,
*VOLTS,
A
242.<
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244.B
A.;@4 A.;7 A.;A@
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24;.<
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4<;
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244.? 242.@
CUESTIONARIO
4.5 Estable!ca el trián&ulo de potencias as# como la representación fasorial de los voltajes de las corrientes en cada una de las car&as indicadas en la tabla.
2.5 Explique el funcionamiento de medición de la potencia activa RattsF por el método de los dos tres Rattmetros. ;.5 Explique el funcionamiento del armetro trifásico. <.5 Es afectada la potencia real cuando se conectan car&as reactivasD CPorqueD .5 ,uando se conecta desconecta una car&a resistiva conectada en paralelo con otra car&a reactiva C6e interrumpe la ener&#aD @.5 CHué pasa con las corrientes( con los voltajes con las potencias cuando son conectadas en paralelo dos car&as reactivas inductivas capacitivasF capac itivasF del mismo valorD $mpl#e $mpl#e su respuesta. 7.5 C,ómo se modifica el factor de potenciaD
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
