Informe 6 Fabrizio Briceño PDF

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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARIAFACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIASFISICAS Y FORMALESESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA,MECANICA ELECTRICA Y MECATRONICACIRCUITOS ELÉCTRICOS IPRACTICA 6DOCENTE: Ing. DEIDAMIA GIOVANNA CHANI OLLACHICAPRESENTADO POR : BRICEÑO CORNEJO, CARLOS FABRIZIOGRUPO : 01...

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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARIA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y FORMALES

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA, MECANICA ELECTRICA Y MECATRONICA CIRCUITOS ELÉCTRICOS I PRACTICA 6 DOCENTE: Ing. DEIDAMIA GIOVANNA CHANI OLLACHICA PRESENTADO POR: BRICEÑO CORNEJO, CARLOS FABRIZIO

GRUPO: 01 AREQUIPA

202

CAT

SESION 06: BALANCE DE POTENCIA ELECTRICA EN LOS CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA I. OBJETIVO Analizar y verificar en forma experimental la existencia del balance de potencias en los circuitos eléctricos de corriente continua, tanto en forma directa (Vatímetro), como en forma indirecta (voltímetro –amperímetro). Analizar y verificar el procedimiento correcto para la utilización y funcionamiento del instrumento vatímetro. IV. ACTIVIDADES a) Armar el circuito de la siguiente figura:

b) Regulando la fuente de corriente continua y manteniendo R1 y R2 en valores diferentes, obtener en el voltímetro “V” una tensión de 110 voltios. c) Variando la resistencia R1 y R2 desde su máximo valor de 500 ohmios hasta 10 ohmios como mínimo CADA UNO, registrar los valores V1, V2, A, W del circuito para 08 valores de R1 y R2.

TABLA 1 Punto

A (Amp)

V1 (V)

V2 (V)

VT

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1.019 0.901639 0.808824 0.733333 0.670732 0.614528 0.547267 0.456434 0.391462 0.332329

86.574 82.951 80.074 77.733 75.793 73.743 71.144 68.465 66.548 66.465

23.426 27.049 29.926 32.267 34.207 35.643 38.309 41.079 43.061 43.203

110 110 110 110 110 110 110 110 110 110

W (Vatímetro) (Watts) 112.037 99.18 88.971 80.667 73.78 67.22 59.9 49.999 42.908 36.446

R1 (𝛀)

R2 (𝛀)

84.96 92.00 99.00 106.00 113.00 120.00 130.00 150.00 170.00 200.00

22.99 30.00 37.00 44.00 51.00 58.00 70.00 90.00 110.00 130.00

Ahora verificar el BALANCE DE POTENCIA: POTENCIAS GENERADAS = POTENCIAS CONSUMIDAS

Pfuente CC = PR1 + PR2

Potencias consumidas

Punto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TABLA 2 Potencia en R1 EXPERIMENTAL Potencia en R2 EXPERIMENTAL P1 P1=I1^2 P1 P2 P2=I2^2 P2 = =V1*I1 R1 =V1^2/R1 =V2*I2 R2 V2^2/R2 88.219 88.219 88.219 23.871 23.871 23.871 74.792 74.792 74.792 24.388 24.388 24.388 64.766 64.766 64.766 24.205 24.205 24.205 57.004 57.004 57.004 23.662 23.662 23.662 50.837 50.837 50.837 22.944 22.944 22.944 45.317 45.317 45.317 21.904 21.904 21.904 38.935 38.935 38.935 20.965 20.965 20.965 31.250 31.250 31.250 18.750 18.750 18.750 26.051 26.051 26.051 16.857 16.857 16.857 22.088 22.088 22.088 14.358 14.358 14.358

Pconsumida= P1 + P2

112.090 99.180 88.971 80.667 73.781 67.221 59.900 50.000 42.908 36.446

Potencias Generadas

Punto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pgenerada = Pfuente EXP Pf =VT*IT 112.090 99.180 88.971 80.667 73.781 67.598 60.199 50.208 43.061 36.556

SIMULACIÓN EN PROTEUS:

TABLA 3 Pfuente TEÓRICO 112.090 99.180 88.971 80.667 73.781 67.598 60.199 50.208 43.061 36.556

PR1 TEÓRICA

PR2 TEÓRICA

112.090 99.180 88.971 80.667 73.781 67.978 60.500 50.417 43.214 36.667

88.219 74.792 64.766 57.004 50.837 45.317 38.935 31.250 26.051 22.088

V CUESTIONARIO 1.

Explicar el principio de funcionamiento del vatímetro. El vatímetro utilizado en la práctica fue un vatímetro digital el cual se muestra en la imagen posterior, procederemos a explicar cómo funciona el vatímetro digital o también conocido como vatímetro electrónico Este tipo de dispositivo es un elemento pasivo utilizado tanto los circuitos eléctricos como en circuitos electrónicos, es capaz de almacenar energía sustentando (manteniendo) un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras que generalmente son placas o laminas, distribuidas de manera que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una lámina van a parar a la otra, están separadas por un material dieléctrico o por el vacío, las placas son sometidas a una diferencia de potencial y adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, de manera que la variación de carga total es nula.

2.

¿Cómo se conecta el vatímetro? Dibuje el esquema. Con un poco de conocimiento básico de electricidad se podrá entender la definición de potencia eléctrica que se va a realizar a continuación, la potencia eléctrica no es más que la relación que existe entre el paso de flujo eléctrico por unidad de tiempo, en otras palabras, la cantidad de energía eléctrica que es entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado, cuando una corriente eléctrica fluye por un circuito eléctrico, se puede transformar en calor, luz, movimiento, sonido, procesos químicos, etc., cumpliendo de esta manera con el principio de conservación de la energía que afirma que la energía no se crea ni se destruye solo se transforma y o transfiere

3.

¿Qué instrumentos nos permiten encontrar la potencia eléctrica que consume un circuito? El diagrama de conexión del vatímetro ya se especificó en la parte superior del informe, pero volveremos a dibujarlo a continuación para proceder con la explicación El vatímetro está representado en el diagrama en el espacio señalado con una circunferencia punteada de color rojo, los terminales 1, 2, 3 y 4 son exactamente la misma cantidad de terminales tanto de ingreso como de salida del vatímetro utilizado en la práctica, podemos observar claramente que de la fuente de corriente alterna que se posee en el laboratorio ingresan al vatímetro dos cables directamente a los terminales 1 y 4, se debe de tener en cuenta que en fuentes de alimentación de corriente continua no interesa la polaridad de la fuente de alimentación

4.

¿Qué es “Balance de potencias” y cuándo se cumple? El principal instrumento de medición de la potencia eléctrica en un circuito es el vatímetro ya sea analógico o digital, pero también existen multímetros capaces de medir la potencia eléctrica, como el multímetro presentado a continuación en la siguiente figura, este multímetro de pinzas aparte de medir la intensidad de corriente, la diferencia de potencial, la resistencia también mide la potencia ya sea potencia activa, potencia aparente, potencia reactiva.

5.

A partir de los datos experimentales, hallar las potencias generadas y consumidas y verificar si existe “Balance de potencia” en el circuito eléctrico. Balance de potencias Por balance de potencias de un circuito eléctrico se entiende la comprobación de que la suma algebraica de las potencias que generan o "absorben" las fuentes es igual a la suma de potencias que disipan los elementos pasivos. Para ello es necesario analizar previamente el

circuito, esto es, determinar las corrientes que circulan por cada una de sus ramas, así como las caídas de tensión en bornes de las fuentes de intensidad si las hubiere 6.

En forma tabulada dar la divergencia de valores existentes entre los valores que registra directamente el vatímetro y las potencias calculadas teóricamente, adjuntar un ejemplo de cálculo. Punto

Pgenerada

Pconsumido

1

112.090

112.090

2

99.180

99.180

3

88.971

88.971

4

80.667

80.667

5

73.781

73.781

6

67.598

67.221

7

60.199

59.900

8

50.208

50.000

9

43.061

42.908

10

36.556

36.446

Si existe un balance de potencias en el circuito eléctrico no es preciso, pero se acerca mucho la potencia consumida a la potencia generada, esto se puede ser por la lectura de los instrumentos, pero es mínima, por eso consideramos que la potencia consumida es igual a la potencia generada y así confirmamos que se cumple el balance de potencias. 7.

En el circuito desarrollado en la práctica ¿Se cumple el balance de potencias? ¿Por qué? Realice un cuadro para realizar la comparación. Punto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Potencia V(W) 112.0370 99.1800 88.9710 80.6670 73.7800 67.2200 59.9000 49.9990 42.9080 36.4460

Potencia C(W) 112.0900 99.1803 88.9706 80.6666 73.7805 67.2208 59.9000 49.9996 42.9078 36.4459

Potencia G(W) 112.0900 99.1803 88.9706 80.6666 73.7805 67.5981 60.1994 50.2077 43.0608 36.5562

Divergencia Divergencia PV-PC -0.0530 -0.0530 -0.0003 -0.0003 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 -0.0005 -0.0005 -0.0008 -0.3781 0.0000 -0.2994 -0.0006 -0.2087 0.0002 -0.1528 0.0001 -0.1102

8.

Realice el cálculo teórico del circuito desarrollado en práctica y compare con los resultados experimentales. ¿Son iguales los resultados? Explique Punto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Potencia V(W) 112.0370 99.1800 88.9710 80.6670 73.7800 67.2200 59.9000 49.9990 42.9080 36.4460

Potencia C(W) 112.0900 99.1803 88.9706 80.6666 73.7805 67.2208 59.9000 49.9996 42.9078 36.4459

Potencia G(W) 112.0900 99.1803 88.9706 80.6666 73.7805 67.5981 60.1994 50.2077 43.0608 36.5562

Se cumple el balance potencia ya que la suma de la potencia consumida es igual a la suma de potencia entregada, no es igual, pero la diferencia es mínima esto se debe a los instrumentos de medición, podemos decir que si se cumple el balance de potencias en el circuito desarrollado. 9.

Realice el cálculo teórico del circuito desarrollado en práctica y compare con los resultados experimentales. ¿Son iguales los resultados? Explique Punto Potencia Teórica Potencia Exp 1 112.090 112.090 2 99.180 99.180 3 88.971 88.971 4 80.667 80.667 5 73.781 73.781 6 67.598 67.978 7 60.199 60.500 8 50.208 50.417 9 43.061 43.214 10 36.556 36.667 Los resultados son casi iguales la diferencia es muy mínima esto debido a los instrumentos empleados en la práctica, pero son iguales ya que es un circuito donde se cumple el balance de potencias para diferentes valores de las resistencias, la incertidumbre entre los valores de potencia teórica y potencia experimental son muy mínimas.

10. Realice una lista de 20 equipos domésticos e industriales y sus valores de potencia de cada uno.

VI.

Punto

Aparato

Potencia (Watts)

1

Licuadora

500

2

Abrelatas

150

3

Máquina de Café

1000

4

Lavavajillas

1500

5

Hervidor eléctrico

1200

6

Microonda

1000

7

Horno eléctrico

1200

8

Ventilador

200

9

Ventilador de Techo

120

10

Calentador de agua eléctrico

4500

11

Plancha

1200

12

Lavadora de ropa

800

13

TV – plasma

200

14

Consola de videojuegos

150

15

Computadora de escritorio (juegos)

500

16

Módem

7

17

Teléfono inteligente – carga

6

18

Motosierra

450

19

Taladro – 1 pulgada

1000

20

Moto guadaña eléctrica

500

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES: Hacer las observaciones y conclusiones en forma clara y empleando el menor número de palabras • • • • • •

La potencia disminuye igual que la corriente. A menor resistencia más potencia y viceversa. Se cumple el balance de potencias. El resultado teórico es casi igual al resultado experimental. La potencia disminuye el voltaje aumenta. Cada una de las resistencias se emplea las tres fórmulas para hallar la potencia.

• • VII

Las tres fórmulas para hallar la potencia no nos dan el mismo resultado. Los voltajes de las resistencias varían muy poco

BIBLIOGRAFIA: ➢ Indique la bibliografía utilizada o la página web. • •

http://gemini.udistrital.edu.co/comunidad/grupos/gispud/RAIZDC/c ontenidoprogramatico /capitulo1/balance.html http://www.marcombo.com/Descargas/8496334104ELECTROTECNIA/UNIDAD%2003.pdf...