Medicion De Potencia

PRACTICA Nº 9: Medición de Potencia

OBJETIVO: Comparar sobre las mediciones de potencia activa mediante el uso del voltímetro – amperímetro y del vatímetro. Explicar el comportamiento de elementos no lineales. Comparar las potencias en circuitos serie y paralelo energizados por la misma diferencia de potencial

FUNDAMENTO TEORICO

Potencia es la cantidad de energía suministrada por unidad de tiempo para medirla empleamos un amperímetro y un voltímetro, mediante la fórmula P =V.I podremos conocer la potencia [watts] la otra forma de medir potencia es utilizar un Vatímetro.

Vatímetro:

Es un instrumento que mide la potencia promedio consumida por un circuito.

Tiene dos bobina una por corriente y otra por voltaje que se debe emplearlas como si fuera un amperímetro (serie al elemento) y un voltímetro (paralelo al elemento) .cada vatímetro cuenta con un terminal neutro y el terminal a elegir (escala) dependiendo de esto en la parte inferior se encontrara una contante de escala que deberá ser multiplicada por el valor obtenido de la medición. El funcionamiento de un vatímetro se compara con el mecanismo del galvanómetro D’Arsonval, la bobina móvil se desplaza debido a la interacción del campo magnético fijo producido por el imán permanente conjuntamente con la corriente que circula por dicha bobina produce un torque que hace girara la bobina.

El campo producido por el imán es constante por lo cual la corriente será la que haga variar el sentido del torque y con esto el giro de la bobina

Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.

Formas de conexión de un vatímetro

En la Figura la corriente que circula por la bobina de corriente es la misma que circula por la carga R, pero el voltaje entre los extremos de la bobina de voltaje es igual a la suma del voltaje entre los extremos de la bobina de corriente más el de R. La medición será más exacta cuanto mayor sea la carga R con respecto a la resistencia interna de la bobina de corriente.

En la Figura el voltaje entre los extremos de la bobina de voltaje es igual al de la carga R, pero la corriente que circula por la bobina fija es la suma de la corriente por R más la corriente por la bobina móvil.

La medición será más exacta cuanto mayor sea la resistencia de la bobina de voltaje con respecto a la resistencia R.

Vati-horimetro

Es un contador eléctrico o medidor de consumo eléctrico, es un dispositivo que mide el consumo de energía eléctrica de un circuito.

Los medidores electromecánicos son aquellos que utilizan una bobina de corriente y de tensión para crear corrientes parasitarias en un disco que , bajo la influencia de los campos magnéticos , produce un giro de la aguja a diferencia de los medidores electrónicos que utilizan convertidores analógicos-digitales para hacer esta conversión

Existe una bobina de sombra que es una chapita la cual esta cortocircuitada, esta bobina posee un resistencia muy despreciable por esto generara una corriente la cual estará sometida a un campo y esto generara un par motor que eliminara el rozamiento entre los engranajes.

EQUIPO A UTILIZARSE

Fuentes: 1 Auto-transformador

Elementos: 3 Lámparas incandescentes de diferente

potencia 25 w, 40 w y 25 w

Equipo de medida: 1 Voltímetro

1 Amperímetro

1 Vatímetro monofásico

Elementos de maniobra y protección: 4 Interruptor simples

1 Interruptor doble con protección

Juego de cables.

PROCEDIMIENTO PRÁCTICO:

1. Explicación del instructor sobre la conexión del vatímetro y los errores, así como de los objetivos y tareas en el laboratorio.

2. Armamos el circuito de la figura 1.

3. Incrementamos el valor de voltaje entre 0 y 120 V en pasos de 20 V, tomamos medidas de: voltaje, corriente y potencia para cada nivel (valor) de voltaje.

4. Armamos el circuito serie de la figura 2 con los elementos de protección y maniobra necesarios.

5. Tomamos medidas de: voltaje, corriente y potencia en cada elemento.

6. Armamos el circuito paralelo de la figura 3 con los elementos de protección y maniobra.

7. tomamos medidas de: voltaje, corriente y potencia en cada elemento.

Esquema de conexión

Cuestionario

Fuente de voltaje (AC) Corriente medida (A) Voltaje medido (V) Potencia calculada P =VI (W) Potencia medida (W) Error relativo

Error de corriente Error de voltaje error corriente error voltaje

20 0.15 21.5 3.22 3.2 3.4 0.62% 5.59%

40 0.21 43 9.03 8.6 8.6 4.76% 4.76%

60 0.25 62 15.5 14.6 15.4 5.8% 0.64%

80 0.285 84 23.94 23 23.4 3.92% 2.25%

100 0.32 102 32.64 35 34 7.23% 4.16%

120 0.35 120 42 45 44 7.14% 4.76%

Presentar para cada circuito un cuadro donde conste las medidas efectuadas, calculadas y los errores porcentuales para cada medida y (adjuntar un ejemplo de cada cálculo para cada valor)

Ejemplo de cálculos

Potencia:

P=IV

P=0.15 (21.5)=3.22 W

P= 0.21 (43)=9.03 W

P=0.25 (62)=15.5 W

P=0.285 (84)=23.94 W

P=0.32(102)=32.64 W

P=0.35 (120)=42 W

Error relativo por corriente

Erelativo= |(V_m-V_r)/V_r x 100|

Er=|(3.2-3.22)/3.22 x 100|=0.62%

Er=|(8.6-9.03)/9.03 x 100|=4.76%

Er=|(14.6-15.5)/15.5 x 100|=5.8%

Er=|(23-23.94)/23.94 x 100|=3.92%

Er=|(35-32.64)/32.64 x 100|=7.23%

Er=|(45-42)/42 x 100|=7.14%

Error relativo por voltaje

Er=|(3.4-3.22)/3.22 x 100|=5.59%

Er=|(8.6-9.03)/9.03 x 100|=4.76%

Er=|(15.4-15.5)/15.5 x 100|=0.64%

Er=|(23.4-23.94)/23.94 x 100|=2.25%

Er=|(34-32.64)/32.64 x 100|=4.16%

Er=|(44-42)/42 x 100|=4.76%

Circuito 2

Fuente de voltaje (AC) Potencia de las lámparas

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