Laboratorio nº15 de electrica PDF

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Universidad tecnológica de PanamáFacultad de Ingeniería CivilLicenciatura en Ing. Marítima PortuariaAsignatura: Lab. De ingeniería eléctricaNumero de laboratorio: 1 EXP. NºNombre de laboratorio: solución de circuitos 1(teórico)Estudiante: José AparicioCedula: 6-722-Grupo:11L-Instructor de laboratori...

Description

Universidad tecnológica de Panamá

Facultad de Ingeniería Civil

Licenciatura en Ing. Marítima Portuaria

Asignatura: Lab. De ingeniería eléctrica

Numero de laboratorio: 1.8 EXP. Nº9

Nombre de laboratorio: solución de circuitos 1(teórico)

Estudiante: José Aparicio

Cedula: 6-722-1932

Grupo:11L-132

Instructor de laboratorio: Ingeniero, Ángel Hernández

Viernes 26 de junio, 9:30 Am

Introducción Como ya sabemos en circuitos de corriente directa, la potencia en watts proporcionada a una carga resistiva es igual al producto del voltaje por la corriente. Sin embargo, en los circuitos de corriente alterna, a veces no se puede usar esta fórmula para establecer la potencia en watts. Por esta razón, en este tipo de circuito es esencial el uso de vatímetros. Cabe mencionar que la potencia que se mide con estos aparatos es la potencia real, que es la que está dada en unidades de watts. El vatímetro es el dispositivo que permite realizar la medición de los vatios que hay en una corriente de electricidad. Vatio, también conocido como watt, es la unidad de medida que equivale a un julio por segundo y que se emplea para medir la potencia. Es importante mencionar que la sobrecarga puede dañar las bobinas del vatímetro, haciendo que las mediciones dejen de resultar precisas. De acuerdo con la corriente, el voltaje y el factor de potencia, el recalentamiento será menor o mayor.

Conclusión

Cuando dejamos más tiempo la resistencia conectada a la fuente esta va a producir calor que se traduce en perdida de energía. El vatímetro nos permite calcular la potencia activa y sus unidades son los vatios. Además, la lectura de este dependerá de la tensión que se le aplique, ya que se le multiplicará al valor que marque un número dependiente del voltaje. El vatímetro presenta 2 bobinas que son de corriente y de tensión, que pueden ser conectadas en serie y en paralelo respectivamente.

Bibliografía

Contenido de laboratorio Wildi y de Vito

Anexo1 (indico fórmulas originales, formulas derivadas, cálculos, respuestas y diagramas en los problemas del 1 al 12) Triangulo de potencia

1: Módulo EMS 8431 del vatímetro monofásico Las conexiones internas de la bobina de corriente de medidor se llevan hasta las terminales A y B de este. Las conexiones internas la bobina de voltaje del medidor se llevan hasta las terminales C-D la bobina de corriente (protegida por diodos), se conecta en serie con la línea (terminales 1 y 3 del módulo), sí la bobina de voltaje se conecta en paralelo con la carga de la línea (terminales 3 y 4 del módulo), la fuente de energía sin conectar siempre a las terminales 1 y 2 la entrada al módulo del vatímetro.

2:

Calculo para una resistencia equivalente de 57 ohms: 1 R equivalente

=

1 1 1 1 + + R1 R 2 R 3

1 = R equivalente

1 1 1 = Requivalente 1 1 R equivalente 1 1 1 1 =171.43 Ω + + + + 300 Ω 600 Ω 1200 Ω R1 R 2 R 3

1 R equivalente 1 1 1 + + 3: 171.43 Ω 171.43 Ω 171.43 Ω R =57 Ω Valores leidos con el valor de ±5 % de la resistencia: 1

a) I 1= I 1=

V1 R1

120 =2.02 A 59.5

I 1=2.02 A

2

b)

P=

V R

=

2

P=

120 59.5

P=242.02 W c): corriente calculada I 1=

V1 R1

I 1=

120 =2.1 A 57

I 1=2.1 A Potencia calculada P=V × I P=120 ×2.1 P=252 W d) Si coinciden porque la potencia fluctúa en el rango del ±5% de mi resistencia. e) Desconecto el vatímetro f) Redusco el voltaje a 0 4)

5)

a) Tomar la lectura del voltímetro de c-a b) Hacer una observación sobre el movimiento que realiza la aguja del vatímetro c) Reduzco el voltaje a 0 y desconecto 6) a)

b)

Tabla 15.1 (Medidos) E= I= W= E×I =

0V 0A 0 0

40 V 0.67 A 26.9 26.8

Tabla 15.1 (Calculados) 80 V 1.34 A 107.6 107.2

120 V 1.94 A 242.02 232.8

E=

0V

I= W=

0 0

E×I

0

40 V 0.7 28. 07 28

80 V

120 V

1.4 2.1 112.28 252.63 112

252

=

Cálculos E×I a 0 V E × I =0 × 0 E × I =0 E × I a 40 V E × I =40× 0.67 E × I =26.8 W E × I a 80 V E × I =80 ×1.34 E × I =107.2 W

E × I a 120 V E × I =120 ×1.94 E × I =232.8 W

7)

I a 0V V I= R 0 I= 59.5 I =0 I a 40V V I= R 40 I= 59.5 I =0.67 A I a 80V V I= R 80 I= 59.5 I =1.34 A I a 120V V I= R 40 I= 59.5 I =1.94 A

W a 0V 2 E W= R 02 W= 59.5 W=0 W W a 40V E2 W= R 4 02 W= 59.5 W=26.9W W a 80V 2 E W= R 8 02 W= 59.5 W=107.6W W a 120V E2 W= R 12 02 W= 59.5 W=242.02 W

R= 57 Ω Cálculos I a 0V V I= R 0 I= 57 I =0 W a 0V W =I 2 × R W =( 0 )2 × 57 W =0 E×I a 0 V E × I =0 × 0 E × I =0 I a 40 V V I= R

I a 80 V V I= R I=

80 57

I =1 .4 A W a 80 V W =I 2 × R W =(1.4 )2 ×57 W =112.28 W E × I a 80 V E × I =80 ×1.4 E × I =112 W

I a 120 V V I= R I=

40 57

I =0 .7 A W a 40 V 2 W =I × R W =( 0.7 )2 ×57 W =28.07 W E × I a 40 V E × I =40× 0.7 E × I =28 W

I=

120 57

I =2 .1 A W a 120 V 2 W =I × R 2 W =(2.1 ) ×57 W =252.63 W E × I a 120 V E × I =120 ×2.1 E × I =252 W

Deberían de concordar porque sus fórmulas guardan relación y es un circuito en el cual se puede calcular la potencia y debe dar un aproximado, de tal caso que no concuerden podría ser producto de una mala conexión. 8) b)

9) a) V=I*Z I=V/Z I=120V|0°/57|90°Ω I=2.10|-90 A b) S=VxI* S=120 V X 2.10|90° S=252|90° VA S=0+J252 P=252*cos(90°) P=0W c) E * I = 120 * 2.10|-90 = 252|-90 VA Potencia aparente = 252|-90 VA 10) b)

11)

a) V=I*Z I=V/Z I=120V|0°/57|90°Ω I=2.10|-90 A b) S=VxI* S=120 V X 2.10|90° S=252|90° VA S=0+J252 P=252*cos(90°) P=0W Donde 0 W es la potencia real. c) E * I = 120V * 2.10|90º = 252|90º VA 12) En paralelo a) Zeq= (57Ω)*(-57j)/57-j57 Zeq= (57|0°)*(57|90°)/80.6|-45° Zeq=40.31|-45°Ω Zeq= 28.5Ω-j28.5Ω V=120 v V=I*Z I=v/z I=120 V/40.31|-45° I=2.97|45° b)S=VxI* S= 120 V x 2.97|-45° S=356.4|-45°

C) P=I2*Z P=(2.97A)2*(28.5Ω) P=251.40 W

Anexo2 (Prueba de conocimientos, indico fórmulas originales, formulas derivadas, cálculos, respuestas y diagramas en los problemas del 1 al 17) 1) Si, en los circuitos de corriente alterna no se puede usar la fórmula V*I para determinar la potencia en watts. Por esto es que damos uso al vatímetro. 2) Se denominan como: -Carga activa (capacidad de una instalación eléctrica para transformar la energía eléctrica en trabajo útil). -Carga reactiva (necesaria para crear campos magnéticos y eléctricos en bobinas y condensadores). 3) a) la Potencia aparente R= Watts , Kilowatts, voltampere b) la Potencia real R= Watts, kilowatts 4) FP=(P real)/(P aparente) FP=P/S = 0.9975 FP=P/S = 0/252=0 FP=P/S = 0/252=0 FP=P/S = 251.40 W /356.4|-45°=0.71|45° 5) 1. Lavadora 2. Microondas 6)

Abanico Televisor Batidora

7) :Con los elementos inductivos y capacitivos ideales sin resistencias....