Laboratorio de Fisica Transformador Transmisión de potencia de un transformador

IDENTIFICACIÓN

PRÁCTICA N°:

NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Transmisión de potencia de un transformador

FECHA:  DD  / MM / AA

                                                                                 INTEGRANTES

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PROGRAMA:

GRUPO:                  

N° grupo

DOCENTE:  Ferley S.G

RESUMEN

En esta práctica, comprobamos el funcionamiento de un transformador, la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente, la eficiencia y la transferencia de potencia entre el devanado primario y el secundario.

TABLAS DE DATOS Y GRÁFICAS

[pic 2]

    FIGURA 1. Tabla y gráfica con 5Vp y devanado de 250 espiras.

TABLAS DE DATOS Y GRÁFICAS

[pic 3]

FIGURA 2. Tabla y gráfica con 7Vp y devanado de 250 espiras.

[pic 4]

FIGURA 3. Tabla y gráfica con 5Vp y devanado de 500 espiras.

TABLAS DE DATOS Y GRÁFICAS

[pic 5]

FIGURA 4. Tabla y gráfica con 7Vp y devanado de 500 espiras.

[pic 6]

FIGURA 5. Gráfica del funcionamiento de un transformador.

TABLA 1.

EVALUACIÓN Y CÁLCULOS

1. ¿Cómo es el funcionamiento de un transformador? , explique su respuesta.

Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearán un campo magnético variable dependiendo de la frecuencia de la corriente. Este campo magnético variable originará, por inducción, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.                                                                                                                                                La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) .                                                                                                                               La razón de transformación del voltaje entre el bobinado primario y el segundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario. En el segundario habrá el triple de tensión.                                                                                                                                                        Esta particularidad tiene su utilidad para el transporte de energía eléctrica a larga distancia, al poder efectuarse el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades y por tanto pequeñas pérdidas.                                             Así, si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario, si aplicamos una tensión alterna de 230 Voltios en el primario, obtendremos 23000 Voltios en el secundario (una relación 100 veces superior, como lo es la relación de espiras). A la relación entre el número de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llama relación de vueltas del transformador o relación de transformación.                Ahora bien, como la potencia aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la intensidad (potencia) debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10 Amperios, la del secundario será de solo 0,1 amperios (una centésima parte).

En la FIGURA 5. Podemos observar la gráfica del funcionamiento de un transformador, para entender mejor la explicación anterior.

1. ¿En qué se diferencia un estabilizador normal de un adaptador de voltaje?

• El estabilizador sirve para mantener seguros tus aparatos de cambios bruscos de voltaje, relámpagos, etc. Comúnmente lo llaman Regulador. Su función es mantener un voltaje limpio, sin picos para que no se dañen tus aparatos.

• El adaptador de voltaje es el que se encarga de convertir el voltaje y corriente a lo que se necesite.

1. ¿Qué significado tiene la gráfica obtenida y que se puede identificar en ella?

El significado de la gráfica obtenida es la eficiencia del transformador, al aplicar una tensión a diferentes cargas se puede identificar que las pérdidas son menores y la eficiencia es mayor al acercarnos a la corriente nominal del transformador; recordando que estos aparatos funcionan mejor si nos acercamos a su valor nominal; podemos observar como la potencia de entrada varía aumentado hasta llegar a su punto máximo, y luego comienza a disminuir.

EVALUACIÓN Y CÁLCULOS

1. ¿Qué diferencias se presentan en las curvas al variar el voltaje pico en 5 y 7 Vp.?

Se presentó un aumento en las curvas debido a que en la segunda medición (7Vp) se utiliza mayor tensión pero los valores de carga siguen siendo los mismos; se presenta un aumento de corriente, y si aumenta el voltaje la potencia también aumentara.

1. ¿Qué diferencias se presentan en las curvas al variar el devanado primario de 250 espiras a 500 espiras?

La potencia del devanado primero (500) y la potencia del devanado segundo (250) comienzan a disminuir, llegando a un punto en el cual ambas potencias tienen un mismo valor; Puede   decirse   que   prácticamente,   la   potencia   absorbida   por   el   secundario   de   un transformador es igual a la potencia consumida por el primario.

1. ¿Qué indica la eficiencia obtenida en las gráficas?

La eficiencia obtenida en las gráficas, indica el rendimiento del trasformador, definiéndose como la relación entre la potencia de salida y la potencia absorbida de la red por el transformador.

[pic 7]

Para determinar el rendimiento de un transformador podemos hacerlo de una manera rápida y directa, midiendo con un voltímetro la potencia absorbida y con otro voltímetro la potencia de salida.

1. Para 10 de los datos obtenidos, calcular los valores de voltaje y corriente en el primario y en el secundario. [pic 8][pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

Los siguientes cálculos serán realizados a partir de la TABLA 1.

[pic 12][pic 13]

EVALUACIÓN Y CÁLCULOS

[pic 14][pic 15]

ANÁLISIS DE RESULTADOS Y/O ANÁLISIS DE GRÁFICAS

• En los resultados de la corriente pudimos observar en ambos casos (primero y segundo) que cuando la potencia crece, la corriente decrece.

• En los resultados de los voltajes, podemos observar que cada vez que la potencia crece, lo hace así mismo con el voltaje, obteniendo entre más potencia mayor voltaje.

• Observamos que en cada una de las gráficas hubo una diferencia o alteración, pues se vio que la constancia.

• En la FIGURA 3. Observamos que la potencia de salida, comienza a estabilizarse llegando a tal punto que la potencia de entrada es igual a la potencia de salida.

• Hubo variación en las gráficas, debido a que en algunas se utilizó mayor tensión pero con los mismos valores de carga, se presentó en este caso un aumento de corriente.

• En las gráficas pudimos observar la relación entre la potencia de salida y la potencia absorbida.

OBSERVACIONES

La práctica se llevó a cabo de una buena manera, obteniendo los resultados favorables y requeridos, para desarrollar la evaluación y cálculos.

CONCLUSIONES

• Los resultados fueron concretos de acuerdo a la teoría de transmisión de potencia y la relación de transmisión de un transformador

• Las corrientes de salida y de voltaje fueron las esperadas de acuerdo a la conexión del transformador debido a que una de las lecturas se utilizaron como elevadores y las otras como reductores.

• El incremento al inicio de la gráfica, se debe al aplicar una tensión mayor a una resistencia pequeña, la corriente es alta, porque la corriente es proporcional a la resistencia.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Serway. Raymond. Fisica tomo II, quinta edición. Ed. Mc Graw Hill

• http://www.monografias.com/trabajos22/transformadores/transformadores.shtml

• https://www.fisicalab.com/

• Manual de laboratorio de física UTS.