Serie 1 Materia: Máquinas Eléctricas Semestre: 2017-1 Grupo: 1503 Fecha 11 e !"osto el 201# 1$- E%plique el e%perimento e Faraa&$ Michael Faraday demostró mediante un experimento que se podía generar una corriente eléctrica inducida a partir de un campo magnético. Al acercar un imán a una espira conductora que no esta conectada a ninguna fuente de alimentación eléctrica, el galvanómetro detectaa el paso de corriente mientras el imán estuviera en movimiento. !l sentido de la corriente al acercar el imán es opuesto al que tiene cuandose ale"a.#i se mantiene fi"o el imán y se mueve la espira, el resultado es el mismo.
2$- E%plique el e%perimento e 'erste$ !l experimento consiste en colocar un cale próximo a una r$"ula, por el que se hace circular una corriente eléctrica, y el campo magnético resultante será capa% de desviar la orientación de la agu"a de la r$"ula. !xperimento de &ersted se reali%ó en el a'o ()*+, y con él, &ersted, demostró la existencia de un campo magnético en torno a todo conductor, que se encuentre atravesado por una corriente eléctrica. Fue un descurimiento muy importante para el posterior desarrollo de la electricidad. 3$-E%plicar os propieaes (unamentales el campo ma"nético$!cci)n trans(ormaora & acci)n motora$ !ci)n tran(ormaora: (. !l principio de los transformadores se rige mediante al inducción electromagnética. *.!l campo magnético es eslaonado por un circuito magnético com$n mediante circuitos islados entre si . !ci)n motorara:
*$-+e(inici)n e trans(ormaor mono(asico$
5$-E%plique el (uncionamiento e un trans(ormaor real con car"a$
#$-,uáno se presenta histéresis en un material (erroma"nético. -uando se le aplica una exitación de corriente a un material ferromagnético provocando un campo mangético permanente y esto se dee a que lo materiales ferromagnéticos exhien un fenómeno de ordenamiento de largo alcance a nivel atómico, que hace que los espines de los electrones no apareados se alineen paralelamente entre si. !l ferromagnetismo se manifiesta en el hecho de que un peque'o campo magnético impuesto externamente, puede originar que los dominios magnéticos que se alineen entre sí y entonces se dice que el material está magneti%ado presentando histéresis .
7$-,/ué es (luo e ispersi)n.
$-,uáles son las périas que se presentan en un ncleo e un trans(ormaor. érdidas de corriente de Foucault. érdidas por /istéresis. érdidas en el material de oinado. $- ,)mo se pueen reucir las périas en el ncleo. !s necesario que el nucleo no sea maci%o,cosntruido con chapas magnéticas de espesores mínimos apiladas y aisladas entre si.!sto hace que la corriente al no poder circular entre chapas lo tenga que hacer independientemente en cada una de ellas,induciendo menos corriente y disminule la potencia en pérdidas por corrientes de Foucault.
10$-+e(inici)n e punto ) marca e polaria$ #e usa para denotar la polaridad del volta"e de dos componentes mutuamente inductivos, tal como el devanado de un transformador,el punto ó marca de polaridad se representa por un punto negro que da el sentido a los devanados de un transformador y por consecuencia se puede conocer su polaridad.#e pueden tener dos condiguraciones de acuerdo al orden de los puntos. -onfiguración de trandormador en Fase 0devanados en la misma dirección12
-onfiguración de trandormador en 3esfasado ()+40devanados con dirección opuesta12
11$-En que consiste la prue4a e corto circuito & para qué sire$ 3etermina los parámetros del circuito equivalente de un transformador real.5a pruea se lleva a cao desde el lado de alta tensión del transformador mientras el lado de a"a tensión está cortocircuitado. !l volta"e de suministro requerido para circular la corriente nominal a través del trandormador es normalmente muy peque'o y es del orden de unos cuantos porcenta"es del volta"e nominal y este volta"e del 67 está aplicado a través de primario. 5as pérdidas en el n$cleo son muy peque'as porque el volta"e aplicado es solo unos cuantos porcenta"e del volta"e nominal y puede ser despreciado. Así, el vatímetro solo medirá las pérdidas en el core.ara llevar a cao el ensayo de cortocircuito en un transformador2
• 3esconectar totalmente el transformador. • -ortocircuitar las fases de a"a tensión. • Alimentar desde el lado de alta tensión con una tensión peque'a hasta que la corriente por el secundario alcan%a su valor nominal. • Medir la tensión, corriente y potencia de entrada. !l vatímetro indica las pérdidas totales en el core.
12$-Escri4e 10 componentes e un tran(ormaor mono(asico$
1 6 - 2 -- 3 --10 * --118 5 --128 # --138 713$+e(inici)n e re"ulaci)n e oltae$ 5a regulación de volta"e a plena carga es una cantidad que compara el volta"e de salida del tranformador sin carga con el volta"e de salida del transformador a plena carga.3eido a que el transformador real tiene impedancia su volta"e de salida varía con la carga,aunque el volta"e de entrada permane%ca constante. 1*$-E%plique en que consisten las teor9as e ominios cuano se tienen périas por histéresis$ 5a cantidad de flu"o presente en el n$cleo depende no solo de la cantidad de corriente aplicada a los devanados del n$cleo, sino tamién de la historia previa del flu"o presente en el n$cleo. !sta dependencia de la historia previa del flu"o y el seguir una trayectoria diferente en la curva, se denomina histéresis.5a histéresis se produce porque cuando el campo magnético exterior se suprime, los dominios magnéticos del material que componen el n$cleo no se uican de nuevo al a%ar, sino que permanecen alineados. !sto se dee a que los átomos requieren energía para recuperar su anterior posición. 5a energía para el alineamiento original fue provista por el campo magnético exterior. !ste hecho de requerir energía originacierto tipo de pérdidas de energía en todas las máquinas y transformadores. 5as perdidas por histéresis en el n$cleo del hierro corresponden a la energía requerida para reorientar los dominios durante cada ciclo de corriente aplicada al n$cleo 15$-,/ué es el (actor e potencia. !s un indicador sore el correcto aprovechamiento de la energía, de forma general es la cantidad de energía que se ha convertido en traa"o. !l factor de potencia puede tomar valores entre + y (, lo que significa que2
!l valor ideal del factor de potencia es (, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en traa"o.or el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa mayor consumo de energía necesaria para producir un traa"o $til.
;'<=EM!S 1$-'4tener la irecci)n e la (uer>a resultante? en el conuctor & escri4e que re"la e la mano aplicaste$
Fuer%a resultante
5a fuer%a resultante es hacia aa"o y utilicé la regla de la mano derecha.
2$-=a (i"ura muestra a un imán & a un alam4re recto en el cual (lu&e una corriente e electrones hacia a(uera e la hoa & perpenicularmente a ella $,En cuál e los casos la (uer>a so4re el alam4re apuntará hacia la parte superior e la hoa.
#olución 2 caso @A
3$-=a (i"ura muestra un conuctor que se muee a una elocia entro e un campo ma"nético$alcular la ma"nitu & la irecci)n e la (em inucia por el conuctor e inicar que re"la e la mano utili>aste$Si el conuctor tiene una resistencia e 0$15 ohms,uál es el alor e la corriente que transporta.
%<
Wb
=8.86+ T * in 5a tensión inducida en este cale se puede calcular de la ecuación +.++6
e ind=( v x B )⋅l
v9:elocidad del alámre. ;9vector de densidad de flu"o l9longitud del conductor en el campo magnético m )⋅(8.86+ T )⋅(( (.6 m)( cos <6 ° ))=<(.( V positivo hacia aa"o s utili%ando la regla de la mano derecha. e ind=( v x B )⋅l =vBl cos<6 ° =( 6
:9=> ? > 9 :@= 9 <(.(: @ +.(6 &hms 9 *8< A. *$- +el si"uiente transormaor ,uál es el oltae e salia & su (unci)n que reali>a.
BsC1300
DsC.
BpC*#0
DpC127 D$
Vp Np Ns⋅Vp (++⋅(*8 V = ⇒ Ns = = =6).C( V la función que cumple es de elevador de volta"e Vs Ns Np
