2do Informe Eléctricos II

OBJETIVOS

Medir potencia activa, con solo el uso de un vatímetro.

Analizar la comparación de mediciones de las potencias.

Comparar los porcentajes de error en las mediciones.

Analizar el porcentaje de error en ambos casos (teórico y práctico) y observar por que suceden.

FUNDAMENTO TEÓRICO

En el siguiente informe trataremos de comprobar experimental y teóricamente el valor de la potencia de un circuito relativamente sencillo, en donde se pondrán dos condensadores y una resistencia variable, es decir para determinados casos cambiaremos el valor de dicha resistencia y tomaremos los datos o mediciones que sean necesarios para cumplir con el objetivo principal.

Se tendrá en cuenta también el tipo de material con los que se está trabajando, ya que de estos dependen las mediciones que se tomarán en el circuito, es decir, veremos la sensibilidad, precisión y exactitud que presentan algunos de dichos materiales.

CONEXIONES LARGA Y CORTA.

Conexión corta, el voltímetro está conectado directamente a las bombas del elemento a medir y consiguientemente alimentado a la tensión correspondiente. Sin embargo el amperímetro está colocado en una rama que recoge no sólo la intensidad de la resistencia incógnita sino también la consumida por el voltímetro lo cual proporciona una indicación superior a la debida, y por tanto un valor aparente de resistencia menor del real. Este hecho exigiría en rigor la utilización de instrumentos o sistemas voltimétricos que no consumieran corriente tales como voltímetros electrostáticos o procedimientos de compensación. Afortunadamente en la mayoría de las ocasiones se puede obviar esta exigencia sin merma excesiva de precisión.

conexión larga, es el amperímetro el que está colocado directamente en la misma rama del elemento a medir y por tanto compartiendo con éste la misma intensidad, en tanto que el voltímetro es alimentado por la tensión incógnita incrementada en la caída de tensión que la intensidad produce en el instrumento amperimétrico. Como en el caso anterior se puede obviar la utilización de procedimientos de medición de intensidades sin caída de tensión que hoy por hoy sólo puede realizarse por procedimientos de compensación.

MATERIALES

Fuente alterna:

Fuente de Alimentación Regulable 20A. Descripción Fuente de alimentación conmutada (Transformador). Se alimenta conectándolo directamente a la corriente alterna (AC 100/240 V) y proporciona alimentación.

Pinza Hurricane :

HR – 201

Rango 200-400ª 2 / 20 A

Vatímetro:

120 VAC +/-15%

220VAC +/-15%

440 VAC +/- 15%

12, 24, 48, 60 O125 VDC +/- 15%

Rango de potencia “x5”

Si la señal alimentadora se sale de este rango el instrumento no opera como es desable. Si el voltaje es muy bajo ‘pierde estabilidad quemandose.

Multímetro digital:

Reóstato utilizado en el laboratorio de 120 ohm:

R_max=261,2 ohm R_min=0 ohm

Capacitancia del condensador electrolitico del labortorio:

Las principales características de los capacitores electrolíticos son:

Capacitancia en la gama de 1uF a 220.000 uF.

Tensiones de trabajo entre 2 y 1.000 V.

Tolerancia entre –20% y +50%, generalmente.

La corriente de fuga es relativamente alta o sea que el aislamiento no es excelente.

Son polarizados, se debe respetar la polaridad.

La capacidad aumenta a medida que el capacitor envejece.

Los capacitores electrolíticos no se usan en circuitos de alta frecuencia, se usan en circuitos de baja frecuencia, uso general y corriente continua.

Tienen una duración limitada.

PROCEDIMIENTO

Montaje del circuito especificado.

Montaje del vatímetro en los terminales normal para la medición de la potencia activa.

Toma de datos del vatímetro para la potencia activa

Toma de datos de la pinza amperimétrica para verificación y comprobación de las intensidades

Toma de datos del vatímetro para la potencia Reactiva.

Toma de datos de la corriente que pasa por la carga utilizando la pinza amperimetrica.

Verificación de las medidas.

ANÁLISIS DE DATOS

PRIMER CASO

Valores medidos para R = 0

V( m-n) W (vatio) V(A-B) A1(A) A2(A) A3(A) R(ohm)

131 3 0.2 1.266 0.03 1.257 0

Hallamos la Impedancia total :

Para R=0 → (Z_3 ) ̅=0

Para X_C2 → (Z_2 ) ̅=-105.56 j ; pero no se considera al quedar abierta por el corto ckto.

Para X_C1 → (Z_1 ) ̅=-104.65 j

(Z_total ) ̅=-104.65 j

Hallamos la Potencia Activa del CKTO. :

P=VI cos⁡∅=R I^2

Para este caso hallaremos un valor teórico y otro práctico obtenido en el laboratorio

Para el teórico :

Hallamos teóricamente I :

(V ) ̅= I ̅ x (Z_total ) ̅

131<0= I ̅ x 104.65<-90

I ̅=1.2517<90

P_teórica=R I^2 = (0) 〖(1.2517)〗^2 = 0 Vatios

Para el práctico :

P_Práctica= Tomamos el valor medido en el laboratorio = 3 vatios

Hallamos la Potencia Reactiva del CKTO. :

Q=VI sen⁡∅=X I^2

Para este caso hallaremos un valor teórico y otro práctico obtenido en el laboratorio

Para el teórico :

(V ) ̅= I ̅ x (Z_total ) ̅

131<0= I ̅ x 104.65<-90

I ̅=1.2517<90

Q_teórica=X I^2=104.65 x 〖(1.2517)〗^2 =163.97 VAR

Para el Práctico :

Hallaremos el valor del ángulo ∅ :

P=VI cos⁡∅=131 x (1.266) cos⁡〖∅ 〗=3

∅=88.96

Hallamos Q_(práctico ):

Q_(práctico )=131 (1.266)sen(88.96) = 165.81 VAR

Modularmente , se obtiene un margen de error entre los dos valores =-1.12%

Hallando I_2, para el A_(2 ):

Hallamos el valor teórico :

(V_MN ) ̅- (I_T ) ̅((Z_1 ) ̅ )=

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