Laboratorio n°10

nin

LABORATORIO DE ELECTRICIDAD

Informe de trabajo en laboratorio

“ELECTROMAGNETISMO.TRANSFORMADORES”

Alumnos:

Sección G2 – 01 – F

-Aime Vargas Jesús-Chinchay Quezada Luís

- Urbano Ortega Raúl

Profesor: Mendoza Trujillo Elmer

Fecha de ejecución: 22 de mayo

Fecha de presentación: 29 de mayo

2008 - I

TECSUP

TECSUP Laboratorio de electricidad

OBJETIVOS

1.- Adquieran los conocimientos básicos de corriente alterna.

2. Adquieran habilidad en el manejo de los instrumentos de

medida.

3. Se familiaricen con la construcción y análisis de circuitos de

corriente alterna.

4. Aprendan a utilizar los teoremas de circuitos para diseño y

cálculo de circuitos equivalentes.

5.- Verificar las relaciones de tensión, corriente e impedancia en un

circuito de corriente alterna en seria.

6.- Construir diagramas fasoriales en circuitos RL, RC, RLC serie.

7.- Comprender adecuadamente el concepto de fasor en el análisis

senoidal, pudiendo analizar circuitos de c.a. monofásicos

mediante el análisis fasorial, dominando el estudio de potencias

y el comportamiento de los circuitos con la frecuencia.

8.- Ser capaz de aplicar los teoremas y técnicas fundamentales

para el análisis de circuitos lineales en c.c. régimen estacionario

y régimen transitorio en circuitos sencillos.

9.- Ser capaz de obtener conclusiones a partir de los datos que se

obtienen en el laboratorio.

Instituto Tecnológico Superior TECSUP 2


INTRODUCCIÓN

Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en

inglés, de Altern Current) a la corriente eléctrica en la que la

magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la

corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda

senoidal, puesto que se consigue una transmisión más eficiente de

la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras

formas de onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.

Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la

electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las

señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos,

son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin

más importante suele ser la transmisión y recuperación de la

información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA.

La característica principal de una corriente alterna es que durante

un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo,

mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten

tantas veces como ciclos o hertz por segundo posea esa corriente.

No obstante, aunque se produzca un constante cambio de

polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo,

tal como ocurre en las fuentes de FEM que suministran corriente

directa.


http://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_(telecomunicaci%C3%B3n)

http://es.wikipedia.org/wiki/Cable

http://es.wikipedia.org/wiki/Radiofrecuencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Audio

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_peri%C3%B3dica

http://es.wikipedia.org/wiki/Sinusoide

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica


FUNDAMENTO TEÓRICO

TIPOS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA:

1.- CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA RESISTIVO PURO..-

Considerando un circuito como el de la

figura, y analizando por Ley de Kirchhoff se

tiene que v-vR = 0.

Por ende:

Donde:

vR es la caída de tensión instantánea en la resistencia, por lo tanto

la corriente instantánea será:

Donde

Imáx. es la corriente máxima.

Como iR y vR varían según sen [wt] alcanzan sus valores máximos

al mismo tiempo, por lo tanto se dice que están en fase como se

observa en la imagen a). En el diagrama de fasores vemos que los

extremos de las flechas corresponden a los valores de tensión y

corriente máximas que desplazados sobre el eje vertical nos dan

los valores de la tensión y corrientes en la resistencia, ver imagen

b).



2.- CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA INDUCTIVO PURO.

Ahora tenemos un circuito compuesto solo

por un inductor conectado a los terminales

del generador de corriente alterna, como se

observa en la figura. Sabiendo que la fem

inducida en la bobina es Ldi/dt, la ecuación

de Kirchhoff en este circuito nos queda:

Considerando a v como Vmáx sen [wt] y reescribiendo la fórmula

obtenemos:

Integrando esta expresión se obtiene la corriente como una

función del tiempo (los límites de integración se ignoran ya que

dependen de las condiciones iniciales, las cuales no son

importantes en esta situación)

Reemplazamos cos[wt] por su igualdad trigonométrica -sen[wt -

p/2] expresando la ecuación de la corriente como:



3.- CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA CAPACITIVO PURO.

La tercera opción es considerar un circuito

donde se encuentra un capacitor conectado

a los extremos de la fuente de alimentación.

Utilizando nuevamente la Ley de Kirchhoff

nos queda que v-vC = 0, o lo que es lo

mismo:

Donde

vC es la caída de tensión instantánea en el capacitor; ya que vC =

Q/C reemplazando en la fórmula anterior obtenemos

Puesto que i = dQ/dt, la ecuación de la corriente en el capacitor es

Usando la igualdad trigonométrica cos[wt] = sen[wt + p/2]

podemos expresar una ecuación alternativa de la iC quedando

como



EQUIPOS Y MATERIALES

01 Fuente de tensión AC monofásica

02 Multímetros digitales

01 Modulo de condensadores

01 modulo de Resistores

01 Modulo de inductancias

--- Cables para conexión


Transformador don múltiples salidas

Multímetro

Cables de Conexión

Módulo de condensadores y módulo de inductancias

Fuente de tensión en corriente AC




PROCEDIMIENTO

1.- CIRCUITO RC SERIE

Armando EL circuito respectivo, y aplicando una tensión de 110 V,

realizamos las siguientes mediciones correspondientes.

DATOS VALORES MEDIDOS

U

(V)

R

(Ω)

XC

( Ω)

f

(Hz)

V

(V)

UC

(V)

UR

(V)

A

(A)

220 3701829.3

660 222 216 42 0.119


110V V

A

UR

UC

R

C

XC

R

Z

Φ

UC

UR

U

Φ


Realizando los cálculos necesarios para obtener los valores calculados:

VALORES CALCULADOS

f

(Hz)

XC

( Ω)

Z

(Ω)

Φ

(°)

I

(A)

UR

(V)

UC

(V)

U

(V)

601829.3

61866.4 78.57 0.119 44.03

217.3

40.119

Operaciones



2.- CIRCUITO RL SERIE

Armando eL circuito respectivo, y aplicando una tensión de 110 V,



U

(V)

R

(Ω)

XL

( Ω)

f

(Hz)

V

(V)

UL

(V)

UR

(V)

A

(A)

220 740 369.5 60 222 92.2 191.2 0.26


110V V

A

UR

UL

R

L

XL

R

Z

Φ

UL

UR

U

Φ



VALORES CALCULADOS

f

(Hz)

R

(Ω)

XL

( Ω)

Z

(Ω)

Φ

(°)

I

(A)

UR

(V)

UL

(V)

U

(V)

60 740369.

5827.1 26.53 0.26 192.4 96.07

215.3

3

Operaciones



3.- CIRCUITO RLC SERIE

Armando eL circuito respectivo, y aplicando una tensión de 110 V,



U

(V)

R

(Ω)

XL

(Ω)

XC

(Ω)

f

(Hz

)

V

(V)

UC

(V)

UL

(V)

UR

(V)

A

(A)

220 740369.

5

1829.

460 222 240 42 94

0.13

1


XL - XC

R

Z

Φ

UL - Uc

UR

U

Φ

R

220V V

A

UR

UL L

UC C



VALORES CALCULADOS

f

(Hz)

R

(Ω)

XL

( Ω)

XC

( Ω)

Z

(Ω)

Φ

(°)

I

(A)

UR

(V)

UL

(V)

UC

(V)

U

(V)

60 740369.

51829.4

1639.

763.1

0.1

3

96.9

4

48.

4245 219.3





Observaciones



Conclusiones


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