PDF Practicas Circuitos Electricos

Universidad Politécnica Salesiana-Sede Cuenca.

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Practica #n 1: Reconocimiento Banco de Trabajo García David, Yascaribay Jenniffer. [email protected] [email protected] Universidad Politécnica Salesiana - Sede Cuenca Resumen--- En el presente informe se muestra lo realizado en la práctica lo cual consistía en el reconocimiento del banco de trabajo y distinguir la funcionalidad de cada una de sus partes

para realizar mediaciones para cual fuera la magnitud a medir como por ejemplo se puede realizar mediciones de intensidad, voltaje, potencia. 2.1. Banco de mediciones:

Palabras Claves—Banco OBJETIVOS Objetivo General:

• Conocer y utilizar correctamente los equipos de laboratorio de Circuitos Eléctricos.

Objetivos Específicos:

  

Conocer la manera de usar de cada uno de los instrumentos y equipos que se encuentran en el laboratorio. Identificar los diferentes instrumentos con los cuales podemos hacer mediciones de voltaje y corriente. Reconocer las utilidades del banco de trabajo

Figura 1. Banco de mediciones

2.2. Fuente DC: I. INTRODUCCIÓN El presente informe trata sobre el reconocimiento de banco de trabajo, saber cuáles son los conceptos, características, formas de conexión, utilidad, métodos de funcionamiento de cada elemento. Conocer las normas y reglas de seguridad al momento de usar los equipos.

Este es un módulo que nos sirve para regular la corriente y voltaje mediante dos perillas Fine y Corse, la perilla Fine nos permite regular la corriente o el voltaje en un orden de mV o mA y la perilla Corse nos permite así mismo regular la corriente o voltaje en un orden de V o A. También consta de un botón Hi-lo el cual nos sirve para indicar si se quiere trabajar en alta o baja corriente; y de 3 borneras de color verde, rojo y negro.

II. MARCO TEÓRICO

2.- Elementos del banco de trabajo en el laboratorio de circuitos eléctricos. Un banco de mediciones está compuesto por un conjunto de módulos destinados cada uno a realizar determinada medición o función, como su nombre mismo lo indica sirve

  

Verde=GND o tierra Rojo= (+), Negro= (-).


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un rango de 0-170V a 8A, este consta solamente de dos borneras (Rojo= +, Negro= -). En la parte de abajo no es regulable este nos ofrece 3X220V a 15A con 4 borneras (L1, L2, L3) y el Neutro con esta parte hay que tener mucho cuidado ya que la corriente que nos ofrece es muy alta y puede ocasionar accidentes.

Figura 2. Fuente DC

2.3. Módulo de carga capacitiva:

Condensadores.- es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico y su unidad de medida es en faradios (f). Este módulo contiene 9 capacitores los mismos que están agrupados en 3 grupos de 3 conectados en paralelos, cada uno de estos se activan al colocar en 1 el swtich.

Figura 4. Fuente Regulable AC-DC

En la parte superior del mismo modulo no encontramos con él un potenciómetro el cual nos sirve para regular el voltaje y un botón rojo que nos permite apagar todo el banco por si existe un cortocircuito o alguna falla.

Figura 3. Carga Capacitiva 2.4. Fuente regulable de AC-DC:

Este módulo consta de una fuente regulable de AC en un rango de 0-220V a 4A, consta de 4 borneras (L1, L2, L3) y el Neutro. También una fuente de regulable de DC en

Figura 5. Potenciómetro regulador de voltaje


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Figura 7. Módulo de carga Inductiva 2.5. Módulo de carga resistiva: 2.7. Breakers: Resistencia.- elemento que se opone al paso de la corriente. Los conductores tienen baja resistencia eléctrica, mientras que en los aisladores este valor es alto. La resistencia eléctrica se mide en Ohm (Ω). Este módulo contiene 9 resistencias las mismas que están agrupadas en 3 grupos de 3 resistencias conectadas en paralelo, cada una de estas se activan al colocar en 1 el swtich.

Se encuentran en la parte trasera de todo el banco de mediciones, son interruptores de seguridad que se activan en caso de una sobrecarga.

Figura 8. Breakers Figura 6. Módulo de carga Resistiva.

2.6. Módulo de carga inductiva:

Variac ¿Qué es un variac o transformador variable?

Inductancia.- o bobina que almacena energía en presencia de un campo magnético, su unidad de medida es Henrios (H) Como el módulo de capacitancia y resistiva las inductancias se encuentran agrupadas en 3 grupos de 3 inductancias conectadas en paralelo, cada una se activan al colocar en 1 el swtich.

Un Variac o transformador variable es un equipo eléctrico capaz de modificar y ajustar el voltaje de una línea eléctrica de manera manual o automática. Tiene un uso muy extendido en diferentes sectores y aplicaciones, desde laboratorios de investigación hasta diversos tipos de procesos industriales, los cuales requieren de un voltaje variable para ser llevados a cabo. El ajuste de voltaje automatizado permite controlar procesos de producción con necesidad de voltajes variables para su funcionamiento.

¿Cómo funciona un variac de voltaje? El ajuste de voltaje puede realizarse de forma manual en los casos más simples o de modo totalmente automatizado a través de un sistema de control electrónico encargado de modificar el voltaje de salida en función del tiempo, corriente, resistencia eléctrica, o cualquier otra variable asignada.


Tipos

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IV. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A. Variac Monofásico El Variac es un transformador con varios devanados reductores conectados a un conmutador rotativo, con el fin de reducir el voltaje AC desde el devanado primario, nuestros Variac monofásico pueden variar el voltaje desde 0-250 vac. Disponibles en diferentes potencias.

Figura 9. Variac Monofásico

 (Yascaribay Jenniffer) En esta práctica conocí los diferentes elementos que componen nuestro banco de trabajo y las diversas características y funciones de ciertos instrumentos que son usados comúnmente en el laboratorio de prácticas que involucran mediciones de voltaje en las fuentes y elementos que dispone el banco. Es importante conocer la manera correcta de conectar cada módulo y de qué forma vamos a usar los instrumentos de nuestro banco de trabajo ya que debemos tener mucho cuidado al realizar conexiones ya que se trabaja con corrientes altas que son peligrosas y debemos utilizar cada elemento según sus características, para no tener percances al momento de realizar las prácticas.  (García David )El banco de trabajo es una herramienta que nos facilita la medición mediante la simulación de un circuito eléctrico donde se encuentren los elementos pasivos o activos que necesitemos en la práctica. Por lo cual es necesario conocer la funcionalidad y la distribución de los elementos que se encuentran en el banco de trabajo. REFERENCIAS

Variac trifásico Funcionalmente es lo mismo que un variac monofásico solo que está construido para funcionar con corriente trifásica, es decir, con 3 fases en 380 vac, nuestros Variac trifásicos puede variar el voltaje desde 0-450 vac , disponibles hasta en 30 kva

Figura 10. Variac Trifásico

III. DESARROLLO

[1] Electricidad General. Consultoria Ruiz&Arias, S.L.. (Maquinas y aparatos electricos).


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Practica #n 2: Determinación de errores de medición en los diferentes equipos García David, Yascaribay Jenniffer. [email protected] [email protected] Universidad Politécnica Salesiana - Sede Cuenca Resumen--- En el presente informe se muestra lo realizado en la práctica #2 lo cual consistía en los errores de mediciones de corriente y voltaje en los diferentes equipos y además de aprender a conocer nuestro instrumento de medición para realizar la conexión debida

Tratamos de explicar el uso debido del amperímetro y el voltímetro, su funcionamiento y características del equipo.

Palabras Claves—Multímetro, Amperímetro, Voltímetro y Medición OBJETIVOS

Objetivo General:

magnitudes eléctricas desde el programa, el cual reducirá el análisis matemático de estas magnitudes VI. MARCO TEÓRICO

2.1. Medir Medir significa comparar una magnitud de valor desconocido con una determinada unidad de medida previamente elegida. El proceso de medición generalmente requiere el uso de un instrumento como medio físico para determinar la magnitud de una variable. El procedimiento de medición puede ser llevado a cabo por comparación directa con la unidad de medida o por medio de un instrumento graduado previamente con los patrones correspondientes de manera que una escala nos indica el valor buscado.

• Uso correcto de nuestro multímetro para tomar mediciones en nuestro circuito

Las mediciones con patrones se emplean preferentemente en los laboratorios y las unidades de medida empleadas son adoptadas internacionalmente.


2.2. Errores en las mediciones.





Comprobar las mediciones de los diferentes equipos y determinar la medida que se asemeja más a la real. Analizar las mediciones

V. INTRODUCCIÓN

El propósito de esta práctica es familiarizarnos con el uso de instrumentos de corriente ( A ) y voltaje ( V )), así como con el uso de la tecnología utilizando un nuevo software en este caso multisim, a partir de cual podremos realizar mediciones de dichas

Error.- Es la desviación a partir del valor real de la variable medida. El error puede ser positivo o negativo. El proceso de medición generalmente requiere el uso de un instrumento como medio físico para determinar la magnitud de una variable. Los instrumentos constituyen una extensión de las facultades humanas y en muchos casos permiten a las personas determinar el valor de una cantidad desconocida la cual no podría medirse utilizando únicamente las facultades sensoriales. Por lo tanto:


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Instrumento.- se puede definir como el dispositivo para determinar el valor o la magnitud de una cantidad o variable Exactitud.-Aproximación con la cual la lectura de un instrumento se acerca al valor real de la variable medida. Precisión.-Medida de la reproducibilidad de las mediciones; esto es, dado el valor fijo de una variable la precisión es una medida del grado con el cual las mediciones sucesivas difieren una de otra. Una mediación se la realiza con diferentes equipos y cada uno destinado para un tipo de medición en particular, el en caso de nuestra practica utilizaremos 3 equipos de medición para poder realizar nuestro análisis; un amperímetro analógico, voltímetro analógico y un óhmetro. Voltímetro. El voltímetro es un aparato que mide la diferencia de potencial entre dos puntos. Para efectuar esta medida se coloca en paralelo entre los puntos cuya diferencia de potencial se desea medir. La diferencia de potencial se ve afectada por la presencia del voltímetro. Para que este no influya en la medida, debe de desviar la mínima intensidad posible, por lo que la resistencia interna del aparato debe de ser grande.

Figura 1. Conexión del Amperímetro y Voltímetro VII. DESARROLLO 3.1 Procedimiento: Realizamos mediciones con los distintos equipos de nuestros compañeros de clase y cada uno de estos nos muestra diferentes resultados aproximados al valor real. Realizando comparaciones entre estos resultados podemos determinar el error absoluto.

1. Circuito en Serie:

Amperímetro Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. La corriente que se va a medir debe pasar directamente por el amperímetro, debido a que éste debe conectarse a la corriente. Los alambres deben cortarse para realizar las conexiones en el amperímetro. Óhmetro Es un dispositivo que sirve para medir resistencias. Cuando se mide una resistencia lo primero que hay que hacer es poner el aparato en cortocircuito con sus terminales. Con estos equipos procedemos medir intensidad y voltaje de las resistencias de los circuitos serie y paralelo, el tipo de conexión para medir estas magnitudes es muy importante ya que si realizamos mal la conexión el equipo se puede dañar o causar algún accidente.

La conexión del amperímetro se la realiza en serie y la conexión del voltímetro se realiza en paralelo.

Figura 2. Circuito en Serie

Ref

E1

E2

Error1

Error2

VR1

11. 56V

11.5 V

11.6 2V

0.5%

0.5%

V.e

19. 43V

19V

20.1 V

2.21%

3.4%

I.e

11 mA

13m A

11.3 5mA

18.18 %

2.72%


VR1

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I.entrante 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

Ref−(E1)

*100

Ref

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

11.56−(11.5)

*100

11.56


𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.5%

Ref−(E2) Ref

*100

11−(11.3) 11

*100

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 2.72%

V.entrante 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

Ref−(E1)

*100

Ref

Recursos (Accesorios y Material fungible):

   

19.43−(19)

*100

19.43

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 2.21%

Multímetro Fuente de alimentación Módulos de Resistencias Cables de conexión

I.entrante 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Ref−(Equi1)

*100

Ref


11−(13) 11

*100

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 18.18% VR1

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

Ref−(E2) Ref

*100

11.56−(11.62)

*100

11.56

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.5% V.entrante 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

 (Yascaribay Jenniffer) En esta práctica aprendí diversas características, funciones de ciertos instrumentos que son usados comúnmente en el laboratorio de prácticas que involucran mediciones de voltaje en las fuentes y elementos que dispone el banco. Es importante conocer la manera correcta de conectar cada módulo y de qué forma vamos a usar los instrumentos de nuestro banco de trabajo ya que debemos tener mucho cuidado al realizar conexiones ya que se trabaja con corrientes altas que son peligrosas y debemos utilizar cada elemento según sus características, para no tener percances al momento de realizar las prácticas. REFERENCIAS

Ref−(E2) Ref

 (García David) Los datos tomados como referencia se puede notar una leve variación entre estos lo cual se muestra de manera porcentual en el error total. Por tanto podemos decir que existe un error de medición pero este no es muy significativo

*100 [2]


19.43−(20.1) 19.43

*100

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 3.4%

[3]

SPCgroup. ‘MSA Análisis del sistema de medición’. spcgroup.com, 19 Abril 2014 http://circuitoelectricotelecom.blogspot.com/2011/03/funciones-de-unamperimetro-un.html


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Practica #n 3: Verificación de la Ley de Ohm García David, Yascaribay Jenniffer. [email protected] [email protected] Universidad Politécnica Salesiana - Sede Cuenca Resumen--- Este documento contiene el informe de la

verificación de la Ley de Ohm, el cual servirá como medio teórico para aplicar los conocimientos adquiridos acerca de la práctica sobre los valores que se puede sacar mediante la Ley de Ohm, , los cuales serán especificados con cada una de sus características para saber su cálculo correspondiente para sacar dichos valores. Se tratara todos los puntos relacionados con la ley de Ohm, la conexión serie, paralelo y mixto que aparte de su teoría es necesario saber sus conexiones.

Palabras Claves—Ohm.

X. MARCO TEÓRICO 2.- El ohmio El ohmio (también ohm) es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al paso de la corriente eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega Ω (omega).

2.1. La Ley de Ohm.

Objetivo General:

Esta ley relaciona los tres componentes que influyen en una corriente eléctrica, como son la intensidad (I), la diferencia de potencial o tensión (V) y la resistencia (R) que ofrecen los materiales o conductores.

• Medir voltaje e intensidad de corriente en los circuitos serie, paralelo y mixto con diferentes elementos y determinar la relación entre ellos mediante cálculos.

La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente fórmula o ecuación:

OBJETIVOS

𝐼=𝑉𝑅


Dónde: I = Intensidad en amperios (A) V = Diferencia de potencial en voltios (V)



 

Entender el funcionamiento y analizar la ley de Ohm.

Realizar las respectivas mediciones. Entender cómo medir tensión y corriente de un circuito al mismo tiempo. IX. INTRODUCCIÓN

El presente informe trata sobre la verificación la Ley de Ohm, saber su concepto, características. Además aprender las formas de conexión, cálculo de resistencias, tanto en serie, paralelo como mixto. Conocer las normas y reglas de seguridad al momento de hacer alguna conexión.

R = Resistencia en ohmios (Ω).

De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohmio (1 Ω) es el valor que posee una resistencia eléctrica cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un voltio (1 V) de tensión provoca un flujo o intensidad de corriente de un amperio (1 A). La resistencia eléctrica, por su parte, se identifica con el símbolo o letra (R) y la fórmula, derivada de la fórmula general de la Ley de Ohm, es la siguiente: 𝑅=𝑉𝐼

2.2. Circuito en serie.


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Figura 1. Circuito en serie

Figura 2. Circuito en Paralelo

Los circuitos en serie son aquellos que disponen de dos o más operadores conectados uno a continuación del otro, es decir, en el mismo cable o conductor. Dicho de otra forma, en este tipo de circuitos para pasar de un punto a otro (del polo - al polo +), la corriente eléctrica se ve en la necesidad de atravesar todos los operadores.

Un circuito en paralelo es aquel que dispone de dos o más operadores conectados en distintos cables. Dicho de otra forma, en ellos, para pasar de un punto a otro del circuito (del polo - al polo +), la corriente eléctrica dispone de varios caminos alternativos, por lo que ésta sólo atravesará aquellos operadores que se encuentren en su recorrido.

En los circuitos conectados en serie podemos observar los siguientes efectos: 



A medida que el número de operadores receptores que conectamos aumenta (en nuestro caso lámparas), observaremos como baja su intensidad luminosa. Cuando por cualquier causa uno de ellos deja de funcionar (por avería, desconexión, etc.), los elementos restantes también dejarán de funcionar, es decir, cada uno de ellos se comporta como si fuera un interruptor

En los circuitos en serie se cumplen las siguientes condiciones:   

La intensidad que circula por el circuito es siempre la misma. La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias de los receptores. El voltaje total del circuito es la suma de los voltajes de cada receptor.

2.3. Circuito en Paralelo.

En los circuitos conectados en paralelo podemos observar los siguientes efectos:



Los operadores (en este caso lámparas) funcionan con la misma intensidad luminosa.



La desconexión o avería de un operador no influye en el funcionamiento del resto.

En los circuitos conectados en paralelo podemos observar los siguientes efectos:



Los operadores (en este caso lámparas) funcionan con la misma intensidad luminosa.



La desconexión o avería de un operador no influye en el funcionamiento del resto.

2.4. Circuito Mixto.


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Calculo de RT, IT, VR1, VR3, VR2,VT: Datos:

Figura 3. Circuito Mixto

Vcc=20v R1= 1000Ω R2= 500Ω R3= 250Ω

Calculo de RT: Un circuito mixto como lo muestra la Figura 3 es una combinación de varios elementos conectados tanto en paralelo como en serie, estos pueden colocarse de la manera que sea siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas de elementos, tanto paralelo como en serie.

En este tipo de circuitos se combinan a la vez los efectos de los circuitos en serie y en paralelo, por lo que en cada caso habrá que interpretar su funcionamiento. Estos circuitos se pueden reducir resolviendo aplicando las fórmulas de resolución de circuitos serie y paralelo, mencionadas anteriormente; se comienza primero los elementos que se encuentran en serie y luego los que se encuentren en paralelo, para luego calcular y reducir un circuito único y puro.

RT=R1+R2+R3 RT=1000+500+250 RT=1750Ω

Calculo de IT: IT=

IT=

𝐕𝐜𝐜 𝐑𝐓 20

1750

IT= 0.011A IT= IR1=IR2=IR3= 0.011A Calculo de VR1:

XI. DESARROLLO

VR1=R1(IT) VR1=1000(0.011) VR1=11V

3.1 Procedimiento: 1. Circuito Serie:

Calculo de VR2: VR2=R2(IT) VR2=500(0.011) VR2=5.5V

Calculo de VR3:

Figura 4. Circuito en Serie.

VR3=R3(IT) VR3=250(0.011) VR3=27.5V


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1

RT= 1

Calculo de VT:

1 1 + + 1000 500 250

VT=VR1+VR2+VR3 VT=11+5.5+27.5 VT=44V Valor Medido Valor Calculado VT 20V 20 IT 11.2mA 0.011A IR1 11.2 mA 0.011A IR2 11.2 mA 0.011A IR3 11.2 mA 0.011A VR1 11.1V 11V VR2 05.6V 5.5 VR3 02.8V 27.5 Tabla 1. Resultado de mediciones y cálculos del circuito serie.

RT=142.85

Calculo de IT:

IT=

IT= 2. Circuito Paralelo:


142.86

IT= 0.14A

Calculo de IR1:

IR1=

IR1=

Figura 5. Circuito en Paralelo.

𝐕𝐜𝐜 𝐑𝟏 20

1000

IR1= 0.02A

Calculo de RT, IT, IR1, IR3, IR2: Datos:

Calculo de IR2:

Vcc=20v R1= 1000Ω R2= 500Ω R3= 250Ω

IR2=

Calculo de RT: IR2= RT= 𝟏

𝟏

𝟏 𝟏 + + 𝐑𝟏 𝐑𝟐 𝐑𝟑

𝐕𝐜𝐜 𝐑𝟐 20

500

IR2= 0.04A


Calculo de IR3:

12

R2= 500Ω R3= 250Ω

IR3=

IR3=

Calculo de RT:

𝐕𝐜𝐜 𝐑𝟑 20

R2.3= 1

1 + R2 R3

250

IR3= 0.08A R2.3= 1 VT IT IR1 IR2 IR3 VR1 VR2 VR3

Valor Medido 20V 11.2mA 11.2 mA 11.2 mA 11.2 mA 11.1V 05.6V 02.8V

1

1

1 + 500 250

Valor Calculado 20 0.011A 0.011A 0.011A 0.011A 11V 5.5 27.5

R2.3=166.66Ω RT=R1+R2.3 RT=1000+166.66 Ω RT=1166.66

Tabla 2. Resultado de mediciones y cálculos del circuito paralelo Calculo de IT: 3. Circuito Mixto: IT=

IT=


1166.66

IT= 0.0171A

Calculo de IR1 y IR2.3:

Figura 6. Circuito Mixto.

Calculo de RT, IT, IR1, IR2.3, VR1,VR2.3, VT: Datos: Vcc=20v R1= 1000Ω

IT= IR1=IR2.3 0.0171=IR1= IR2.3

Calculo de VR1: VR1=R1(IT) VR1=1000(0.0171) VR1=17.1V


Calculo de VR23: VR2.3=R2.3(IT) VR2.3=166.66(0.0171) VR2.3=2.849V

Calculo de VT

VT= VR1+VR2.3 VT=17.1+2.849 VT=19.95V

Valor Medido 20V 17.5mA 17.5 mA 17.5 mA 11.6 mA 17.4V 02.9V 02.9V

VT IT IR1 IR2 IR3 VR1 VR2 VR3

Valor Calculado 19.95V 0.0171A 0.0171A 0.0171A 0.0171A 17.1V 2.84V 2.84V

Tabla 3. Resultado de mediciones y cálculos del circuito mixto.


   

Multímetro Fuentes de Alimentación Resistencias Cables de conexión

XII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

 (García David) En la práctica numero 2 aprendí las conexiones y cálculos de las resistencias aplicando la Ley de Ohm y sus conceptos y lo más importante como se lo debe conectar aplicando las formulas

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correspondientes para que en una conexión futura no haya ningún inconveniente al momento de sacar los valores, los cuales pueden ser comprobados mediante un software.

El software que utilizamos en esta comprobación es el Multisim, ya que este programa nos da la facilidad de ingresar con facilidad los elementos para su respectivo funcionamiento.  (Yascaribay Jenniffer) En esta práctica aprendí diversas características, funciones de ciertos instrumentos que son usados comúnmente en el laboratorio de prácticas que involucran mediciones de voltaje en las fuentes y elementos que dispone el banco. Es importante conocer la manera correcta de conectar cada módulo y de qué forma vamos a usar los instrumentos de nuestro banco de trabajo ya que debemos tener mucho cuidado al realizar conexiones ya que se trabaja con corrientes altas que son peligrosas y debemos utilizar cada elemento según sus características, para no tener percances al momento de realizar las prácticas.

REFERENCIAS [4] [5] [6]

Electricidad General. Consultoria Ruiz&Arias, S.L.. (Maquinas y aparatos electricos). http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Electricidad_ley_Ohm.html http://josecolo.blogspot.com/2013/01/circuitos-electricos-serie-paraleloy.html


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Practica #n 4: Las cinco reglas de oro y riesgos de corriente eléctrica García David, Yascaribay Jenniffer.

[email protected] [email protected] Universidad Politécnica Salesiana - Sede Cuenca Resumen--- Este documento contiene el informe de las 5 reglas de oro y riesgos de corriente eléctrica, el cual servirá como información para minimizar al eléctrico los riesgos de sufrir algún daño grave o también la muerte. Y así aplicar los conocimientos adquiridos de manera teórica en clase, los cuales contienen muchos valores útiles para el aprendizaje de la materia. Las 5 reglas de oro serán especificadas con su definición y sus características. Se tratara todos los puntos relacionados con las reglas y riesgos de corriente eléctrica, que aparte de su teoría es necesario saber cómo aplicarlo a la práctica.

seguras en el ambiente de trabajo, así como la utilización de prácticas seguras al trabajar. En el ambiente de trabajo la seguridad del personal de trabajos eléctricos es la responsabilidad de cada trabajador.

Además estudiaremos normas y reglas de seguridad al momento de realizar la práctica.

XIV. MARCO TEÓRICO

Palabras Claves—Riesgos OBJETIVOS

Objetivo General:

• Conocer las reglas de oro y los riesgos que intervienen para realizar una instalación eléctrica.




Comprender la manera apropiada de poner en práctica las reglas de oro y riesgos de la corriente eléctrica.

XIII. INTRODUCCIÓN

Este informe presenta los aspectos principales relacionados con la prevención de los peligros eléctricos a través del mantenimiento de condiciones

Estas reglas consisten en minimizar al eléctrico los riesgos de sufrir algún daño grave o también la muerte, las cinco reglas son:     

Abrir Bloquear Verificar Aterrar Delimitar

2.1.-Abrir:


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Figura 1. Corte visible o efectivo Se abre “Todas las zonas de trabajo que sean necesarias”. Esta es la primera regla que trate hacer un corte visible a la apertura de un circuito eléctrico.  

Corte visible en subestaciones: apertura de interruptores y seccionadores. Corte visible en estructuras: apertura de cañuelas o portafusiles y seccionadores o cuchillas

2.2.-Bloquear:

Figura 3. Verificación de ausencia de tensión Se debe verificar “la ausencia de tensión”. Esta tercera regla de oro trata de la realización de todas las operaciones con las cuales mediante la operación de equipos adecuados se comprueba de que no hay tensión en los conductores.  

Antes y después de usar el detector de tensión se debe comprobar su buen funcionamiento. En toda comprobación de voltaje se deberá utilizar guantes dieléctricos según la tensión de trabajo.

2.4.-Aterrar:

Figura 2. Bloqueo y señalización Es la segunda regla de oro tiene que ver con el impedimento de cualquier maniobra de dicho aparato, esto permite mantenerlo en una posición determinada, evitando una falla técnica, una causa imprevista, un error humano.  

Para el bloqueo en subestaciones se deberá utilizar candados y tarjetas. Para el bloqueo en estructuras se deberá retirar todas los portafusiles.

2.3.-Verificar:

Figura 4. Puesta a tierra y en cortocircuito. “Colocar equipos de puesta a tierra y en cortocircuito”. Esta cuarta regla de oro es necesario hacerla ya que pueden llegar retornos de tensión a la zona de trabajo. Las razones por las que sucede este retorno pueden ser algún error de maniobra, caída de conductores, inducción, grupos electrógenos, fenómenos atmosféricos, etc.  

Poner en cortocircuito todas las fases. El objetivo de esta regla es limitar la corriente que pueda pasar por el cuerpo humano.

2.5.-Delimitar:


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Figura 5. Señalización “Señalizar la zona de trabajo”. La quinta regla de oro trata de indicar mediante frases o símbolo la existencia de un riesgo, es dar un mensaje para prevenir accidentes y hechos lamentables.  

Delimitar la circulación de trabajadores y peatones por el área de riesgo. Definir físicamente la zona donde se pueden realizar los trabajos programados.

2.5.1.-Riesgos de la electricidad. Estamos expuestos a sufrir grandes daños o incluso la muerte. Los efectos producidos pueden ser por un choque eléctrico, quemaduras por corriente eléctricas, gases, bola de fuego y energía radiante; todos estos accidentes dependen de:   

Tabla 1. Efecto de la corriente en el cuerpo.

Distribución porcentual de accidentes eléctricos en el cuerpo humano. Como pasa la corriente eléctrica por el cuerpo:

Intensidad de la corriente. Resistencia eléctrica del cuerpo humana. Tensión de la corriente.

Las características de los principales peligros de la electricidad al cual se exponen nuestro cuerpo, ya que nuestro cuerpo actúa como un circuito entre dos puntos de diferente potencial. 

No es perceptible por los sentidos del humano

Como afecta al cuerpo humano la corriente eléctrica

Las consecuencias del accidente dependen de los órganos del cuerpo humano “cerebro –corazón-pulmones”, que atraviese la corriente eléctrica circula entre los siguientes puntos de contacto.

     

Mano derecha - pie izquierdo Mano izquierda – pie derecho Manos - cabeza Mano derecha – tórax – mano izquierda Mano – brazo – codo Pie derecho – pie izquierdo

2.5.2.-Lesiones por un arco eléctrico


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Un arco eléctrico puede lanzar, arrojar y derribar a un trabajador de una escalera-contra las paredes o equipos cercanos. Las causas de un arco eléctrico pueden ser por el polvo, las impurezas, la corrosión, la condensación, los animales-descarga de chispas provenientes de contacto accidental y por dejar caer herramientas de manera accidental-sobre voltajes a través de espacios estrechos-la falla de materiales aislantes y mal funcionamiento del equipo. 



 

Descarga eléctrica: producido por el contacto directo o proximidad a circuitos energizados, puede producir contracción muscular, desvanecimiento y paro cardiaco. Quemaduras graves: son debidas al paso de la corriente eléctrica a través del cuerpo, pueden llegar a los órganos y nervios a nivel superficial e interno. Perdida de la visión: el destello de luz es tan intenso que puede dañar la visión. Lesiones por onda expansiva: fenómeno de llama directa ocurrido durante la aparición del arco eléctrico, no alcanza mucha distancia. XV. DESARROLLO



Multímetro

XVI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  (García David) En esta práctica aprendí sobre los conceptos, características, ventajas y desventajas de las reglas de Oro, ya que nos ayuda a tener en cuenta los riesgos que puede suceder al momento de la práctica.

Es necesario cumplir cada aspecto importante al momento de realizar cualquier tipo de conexión ya que eso nos ayudara a ser más cuidadoso y disminuir el riesgo de algún accidente.

 (Yascaribay Jenniffer) En esta práctica comprendí el funcionamiento y la manera de usar las diferentes reglas de oro y riesgos de corriente eléctrica Es importante tomar en cuenta estas reglas para minimizar al eléctrico los riesgos de sufrir algún daño grave o también la muerte. Además aprendí as características de los principales peligros de la electricidad al cual se exponen nuestro cuerpo, ya que nuestro cuerpo actúa como un circuito entre dos puntos de diferente potencial.

3.1 Procedimiento: Jenniffer Yascaribay Seco 6.8MΩ 3.21MΩ 4.60MΩ 4.26MΩ 5.2MΩ 6.23MΩ

David Garcia Mojado 1.3 MΩ 2.50MΩ 3.84MΩ 2.14MΩ 2.24MΩ 0.50MΩ

Seco 12.9MΩ 4.2MΩ 6.09MΩ 7.54MΩ 4.06MΩ 4.52MΩ

REFERENCIAS Mojado 0.5MΩ 2.05MΩ 2.07MΩ 5.02MΩ 1.58MΩ 2.12MΩ

Tabla 2. Tabla de mediciones.

Observando la Tabla el cuerpo en seco quiere se opone más al paso de la corriente eléctrica reduciendo el daño, mientras que si el cuerpo se encuentra mojado este no opone al paso de la corriente .


[1] Everyonweb. ‘Riesgos de la electricidad y su prevension. www.everyoneweb.com, 13 Mayo 2014 [2] Unirioja. ‘Riesgos eléctricos’. www.unirioja.es, 13 Mayo 2014


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Practica #n 5: Medición de la Potencia García David, Yascaribay Jenniffer. [email protected] [email protected] Universidad Politécnica Salesiana - Sede Cuenca

Resumen--- En el presente documento se expone la práctica # 5 de medición de potencia, la cual consiste en calcular el factor de potencia del circuito propuesto, el cual especificaremos con cada una de sus características.

suministrada a una carga es el producto de la corriente instantánea a través de la carga y la diferencia de potencial en sus terminales. Con los circuitos de a.c., como la corriente y la diferencia de potencial varían con el tiempo, una cantidad más usual es la potencia media que el producto de los valores eficaces de la corriente I y la diferencia de potencial V. XVIII. MARCO TEÓRICO

Se tratara de explicar el uso debido del vatímetro, la conexión del equipo, su funcionamiento y características del equipo. Además que se explicara la conexión interna del vatímetro

Palabras Claves— Vatímetro OBJETIVOS

Objetivo General:

• Comprender cómo se realiza la medición de la potencia en un circuito indicando la conexión del vatímetro para medir la misma.


 

Entender el funcionamiento y la manera de usar el vatímetro para medir potencia. Aprender cómo se debe de conectar el vatímetro.

XVII. INTRODUCCIÓN

Esta práctica trata de la medida de la potencia en circuitos eléctricos. En los circuitos eléctricos, tanto los c.c. como los de c.a., la potencia instantánea

2.- Potencia eléctrica

La Potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo, es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La potencia eléctrica se representa con la letra P y la unidad de medida es el Vatio (Watt)

A. Potencia y energía Para entender qué es la potencia eléctrica es necesario conocer primeramente el concepto de “energía”, no es más que la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo cualquiera para realizar un trabajo. El desplazamiento de una carga eléctrica (Q) entre dos puntos sometidos a una diferencia de potencial (U) supone la realización de un trabajo eléctrico (Energía) W= Q*U, como Q = I*t, entonces W = U*I*t. donde I es la corriente del circuito y t el tiempo El trabajo desarrollado en la unidad de tiempo es la potencia P, entonces P = W/t = U*I*t/t= U*I. La energía eléctrica se puede producir, ejemplo un alternador, o bien consumir, ejemplo un motor.


De acuerdo con la definición de la física, “la energía ni se crea ni se destruye, se transforma”. En el caso de la energía eléctrica esa transformación se manifiesta en la obtención de luz, calor, frío, movimiento, o en otro trabajo útil que realice cualquier dispositivo conectado a un circuito eléctrico cerrado. B. Potencia en corriente continua Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la corriente y a la tensión. Esto es P = W/t Donde W es la energía. W= U*I*t C. Potencia en corriente alterna El cálculo de la potencia eléctrica en circuito de corriente alterna se hace más complejo debido al desfase que provocan ciertos consumidores entre la corriente y la tensión. 2.-1Casificacion dela potencia Potencia activa Es la potencia en que el proceso de transformación de la energía eléctrica se aprovecha como trabajo útil, los diferentes dispositivos eléctricos existentes convierten la energía eléctrica en otras formas de energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc. Está dado por un número real “La intensidad y la tensión en una resistencia por ejemplo un calefactor, conectada en un circuito de corriente alterna tienen la misma fase. La curva de potencia activa es siempre positiva.” Esta potencia es la que miden los vatímetros y en una resistencia se puede calcular mediante la expresión: 𝑃=𝑅∙𝐼2 Se mide en vatios (W). Para calcular la potencia activa de cualquier circuito podemos utilizar la siguiente expresión: 𝑃=𝑉∙𝐼∙cos⁡(𝜑) Potencia reactiva

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Potencia disipada por las cargas reactivas (Bobinas o inductores y capacitores o condensadores). Se pone de manifiesto cuando existe un trasiego de energía entre los receptores y la fuente, provoca pérdidas en los conductores, caídas de tensión en lo mismos, y un consumo de energía suplementario que no es aprovechable directamente por los receptores. Como está conformada por bobinas y capacitores es importante saber que las bobinas se toman positivas y los condensadores negativos. Estos se pueden sumar algebraicamente. Generalmente está asociada a los campos magnéticos internos de los motores y transformadores. Se mide en KVArth. Como esta energía provoca sobrecarga en las líneas transformadoras y generadoras, sin producir un trabajo útil, es necesario neutralizarla o compensarla. La potencia reactiva está en el eje imaginario Y y la activa en el eje real X, por lo cual forma un triángulo rectángulo cuya magnitud de la hipotenusa es denominado potencia "aparente". La potencia reactiva o inductiva no proporciona ningún tipo de trabajo útil, pero los dispositivos que poseen enrollados de alambre de cobre requieren ese tipo de potencia para poder producir el campo magnético con el cual funcionan. La unidad de medida de la potencia reactiva es el volt-ampere reactivo (VAR). Está dada por números imaginarios. La potencia reactiva se calcula mediante las expresiones: 𝑄𝐿=𝑋𝐿∙𝐼2 ; 𝑄𝐶=𝑋𝐶∙𝐼2 Su unidad de medida es el voltio-amperio reactivo (VAr.). Para calcular la potencia reactiva de cualquier circuito utilizamos la expresión: 𝑃=𝑉∙𝐼∙𝑠𝑒𝑛(𝜑) Potencia aparente Es la potencia total que transportan los conductores que alimentan al circuito. Dado que en un circuito RLC existe potencia activa y reactiva, por los conductores que alimentan a dicho circuito se transportan ambas potencias. Si sumamos vectorialmente estas potencias obtendremos la potencia aparente. Se suele representar por la letra S y su unidad de medida el voltio-amperio (VA). Para calcular la potencia aparente de cualquier circuito utilizamos la expresión: 𝑆=𝜀∙𝐼


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A modo de resumen

3.1. Circuito Serie:

Tabla 1. Resumen de fórmulas para el cálculo de potencia

2.2. Medición de potencia El dispositivo que mide la potencia eléctrica es el vatímetro. En realidad, el vatímetro mide por separado la tensión y la intensidad de la corriente, para después realizar la operación 𝑃=𝑉∙𝐼

Figura 2. Circuito en Serie.

Calculo de RT, IT, VR1, VR3, VR2,VT: Datos: Vcc=50v R1= 1000Ω R2= 500Ω R3= 250Ω

Calculo de RT: Figura 1. Vatímetro analógico. Este aparato consta de dos bobinas; una amperimétrica y otra volumétrica. La bobina amperimétrica posee unas características similares a la de un amperímetro: tiene una resistencia muy baja y se conecta en serie. La bobina volumétrica posee las mismas características que las de un voltímetro: tiene una resistencia muy alta y se conecta en paralelo. Para CC (Corriente Continua), el aparato indica directamente el producto de la tensión por la intensidad, dando como resultado de la medida la potencia media. Para CA (Corriente Alterna)., el aparato indica directamente el producto de la tensión por la intensidad y por el cos φ dando como resultado de la medida la potencia activa. XIX. DESARROLLO 3.1 Procedimiento:

RT=R1+R2+R3 RT=1000+500+250 RT=1750Ω

Calculo de IT: IT=

IT=


1750

IT= 0.028A IT= IR1=IR2=IR3= 0.028A


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Calculo de VR1:

PT=0.4+0.2+0.1 PT=0.7W VR1=R1(IT) VR1=1000(0.028) VR1=28V

Calculo de VR2: VR2=R2(IT) VR2=500(0.028) VR2=14V Calculo de VR3: VR3=R3(IT) VR3=250(0.028) VR3=7V

Valor Valor Potencia Medido Calculado Calculada Potencia 0.8w 0.7w VT 50V 50 IT 22mA 0.028A IR1 22 mA 0.028A R1=0.4w IR2 22 mA 0.028A R2=0.2w IR3 22 mA 0.028A R3=0.1w VR1 28.3V 28V VR2 14.3V 14V VR3 7.V 7V Tabla 2. Resultado de mediciones y cálculos del circuito serie. 3.2.

Calculo de VT:

Circuito Paralelo:

VT=VR1+VR2+VR3 VT=28+14+7 VT=49V Calculo de PR1: PR1= 𝑰𝟐 ∗ 𝑹1 PR1 = 0.0282 ∗ 1000 PR1 =0.4 w Calculo de PR2: PR2= 𝑰𝟐 ∗ 𝑹2 PR2 = 0.0282 ∗ 500 PR2 =0. 2w

Figura 3. Circuito en Paralelo. Calculo de RT, IT, IR1, IR3, IR2: Datos:

Calculo de PR3: PR3= 𝑰𝟐 ∗ 𝑹3 PR3 = 0.0282 ∗ 250 PR3 =0.1w

Calculo de PTotal: PT=PR1+PR2+PR3

Vcc=50v R1= 1000Ω R2= 500Ω R3= 250Ω

Calculo de RT:

RT= 𝟏

𝟏

𝟏 𝟏 + + 𝐑𝟏 𝐑𝟐 𝐑𝟑


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IR2= 0.1A 1

RT= 1

1 1 + + 1000 500 250

RT=142.85

Calculo de IR3:

IR3=

IR3=

Calculo de IT:

𝐕𝐜𝐜 𝐑𝟑 50

250

IR3= 0.2A IT=

IT=

𝐕𝐜𝐜 𝐑𝐓

Calculo de PR1:

50

PR1= V*I PR1 = 50 ∗ 0.05 PR1 =2.5w

142.86

IT= 0.35A Calculo de PR2:

PR2=V*I PR2 =50∗ 0.1 PR2 =5w

Calculo de IR1:

IR1=

IR1=

𝐕𝐜𝐜 𝐑𝟏

Calculo de PR3:

50 1000

PR3=V*1 PR3 = 50∗ 0.2 PR3 =10w

IR1= 0.05A

Calculo de PTotal: PT=PR1+PR2+PR3 PT=2.5+5+10 PT=17.5W

Calculo de IR2:

IR2=

IR2=

𝐕𝐜𝐜 𝐑𝟐 50

500

Potencia VT

Valor Medido 17.2w 50V

Valor Calculado 50v

Potencia calculada 17.5w


IT IR1 IR2 IR3

0.6mA 2.9mA 2.5 mA 1.65 mA

0.35A 0.05A 0.1A 0.2A

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RT=R1+R2.3

R1=2.5w R2=5w R3=10w

RT=1000+166.66 Ω RT=1166.66 Ω

Tabla 3. Resultado de mediciones y cálculos del circuito paralelo Calculo de IT: 4. Circuito Mixto: IT=

IT=


1166.66

IT= 0.0428A

Calculo de IR1 y IR2.3:

IT= IR1=IR2.3

Figura 4. Circuito Mixto.

0.0428=IR1= IR2.3

Calculo de RT, IT, IR1, IR2.3, VR1,VR2.3, VT:

Calculo de VR1: VR1=R1(IT) VR1=1000(0.0428) VR1=42V

Datos: Vcc=50v R1= 1000Ω R2= 500Ω R3= 250Ω

Calculo de VR23:

Calculo de RT:

VR2.3=R2.3(IT) VR2.3=1166.66(0.0428) VR2.3=49V R2.3= 1

1

1 + R2 R3

R2.3= 1

1

Calculo de VT

1 + 500 250

R2.3=166.66Ω

VT= VR1=VR2.3


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Calculo de PR1:

   

PR1= V*I PR1 = 43.2 ∗ 0.044 PR1 =1.91w

Multímetro Fuentes de Alimentación Resistencias Cables de conexión

XX. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

Calculo de PR2: PR2=V*I PR2 =7.2∗ 0.029 PR2 =0. 20w Calculo de PR3: PR3=V*1 PR3 = 7.2∗ 0.029 PR3 =0.20w

 (Yascaribay Jenniffer) En esta práctica aprendí diversas características, funciones, conexiones internas del equipo y conexiones del equipo con el circuito. Es importante conocer la manera correcta de conectar el equipo de medición para no obtener errores y la forma correcta que vamos a usar dicho instrumento ya que debemos tener mucho cuidado para no dañar nuestro equipo para no tener percances al momento de realizar las prácticas.

Calculo de PTotal: PT=PR1+PR2+PR3 PT=01.91+0.20+0.20 PT=2.3W

Potencia VT IT IR1 IR2 IR3 VR1 VR2 VR3

Valor Medido 1.4w 50V 44.4mA 44.4 mA 29 mA 29 mA 43.2V 7.2V 7.2V

Valor Calculado

(García David)

En esta práctica aprendí las diferentes conexiones de circuitos. A sacar el valor de las potencias, corrientes voltajes de cada conexión, teniendo en cuenta que hay que verificar los equipos en qué estado están y en que pueden medirse para luego no tener dificultades tanto físicas como teóricas y así concluyendo con un cálculo exitoso y así pudiendo comprobar para mayor seguridad mediante cálculo y mediante conexión.

Potencia Calculada

19.95V 0.42A 0.042A 0.042A 0.042A 17.12V 42V 49V

Tabla 4. Resultado de mediciones y cálculos del circuito mixto.

Además que los valores de la potencia varían debido a la precisión de la medición, ya que la medición la realizamos a través un vatímetro analógico.

REFERENCIAS [1] Blogeducastor. ‘Potencia eléctrica y factor de medición’. Blog,educastor.es, 18 Mayo 2014 [2] Labcusb. ‘Vatimetro’. www.labc.usb.ve,18 Mayo 2014

PDF Practicas Circuitos Electricos

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