Problemas de conductores eléctricos PDF

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Summary

Se obtienen resultados de la práctica al utilizar distintos tipos de conductores y se realizan problemas en base a estos resultados ...

Description

Dibujo: a) Dibuje un micrómetro de exteriores, indicando cada una de sus partes.

b) Dibuje el calibrador especial de alambres, indicando en donde se hace la medición

Datos experimentales Tabla1 Tabla AWG 10 14 18

Alambre 1 2 3

Vernier Dexp mm 2.6 1.6 1

Tablas D teó mm 2.59 1.63 1.02

Micrómetro Dexp min 101 64 40

Tablas Dteó min 101.9 64.1 40.3

Tabla 2 Cable

#Hilos

1 2 3

7 7 7

Dexp mm 0.8 1 1.3

Dteó mm 0.81 1.02 1.29

Un Hilo %E mm 1.23 1.96 0.775

Dexp min 31.5 40.1 50.9

Dteó min 32 40.3 50.8

%E min 1.56 0.5 0.2

AWG 20 18 16

a) Dibuje dos tablas de datos experimentales como se le indique en la práctica Alambr e 1 2 3

Aexp(mm^2 ) 5.3066 2.0096 0.785

Ateor(mm^2 ) 5.2659 2.0857 0.8167

Aexp(MCM ) 10201 4096 1600

Ateor(MCM %Error(mm^2 ) ) 10383.61 0.77 4108.81 3.65 1624.09 3.76

%Error(MC M 1.76 0.14 1.98

Cable 1 2

#Hilos 7 7

A 1 Hilo 0.5024 mm^2 1624.09 MCM

Atotal 3.5168 mm^2 11368.63 MCM

AWG 11 9

3

7

2580.64 MCM

18064.48 MCM

7

Cálculos: De la parte 1: ALAMBRES. a) Calcular el área experimental en MCM y mm^2. 1) r=2.6mm 2

Aexp= 2.6 mm ¿ =5.3066 m m

0.785¿

r=101min

2

min 101¿ Aexp= ¿ ¿ 2) r=1.6mm 2

Aexp= 1.6 mm ¿ =2.0096 mm

2

0.785 ¿

r=64min

min Aexp= 64 ¿ ¿ ¿ 3) r=1 2

Aexp=

2

1 mm¿ =0.785 m m 0.785 ¿

r=40min

min Aexp= 40 ¿ ¿ ¿ b) Obtener el porcentaje de error en áreas de transporte en MCM y en mm^2. 1) r=2.59mm Aexp=

2

2

2

2

2.59 mm ¿ =5.2659 m m 0.785 ¿

r=101.9min

.9 min Ateo= 101 ¿ ¿ ¿ 2)

r=1.63mm

Aexp= 1.63 mm ¿ =2.0857 m m

0.785¿

r=64.1min

min 64.1 ¿ Aexp= ¿ ¿ 3)

r=1.02mm 2

2

Aexp= 1.02 mm¿ =0.8167 m m

0.785¿

r=40.3min

min Aexp= 40.3 ¿ ¿ ¿ Errores

1)

mm

2

10383.61 −10201 ∗100 = 1.76% 10383.61

MCM %error==

2)

mm

2

mm

2

2.0857 −2.0096 ∗100 =3.65% 2.0857

%error=

4108.81− 4096 ∗100 = 0.14% 4108.81

MCM %error==

3)

5.2659 −5.3066 ∗100 =0.77% 5.2659

%error=

0.8157−.785 ∗100 =3.76% 0.8157

%error=

MCM %error==

1624.09 −1600 ∗100 = 1.48% 1624.09

De la parte 2: CABLES. a) Obtenga el área de un solo hilo. 1) r=0.8mm 2

Aexp= 0.8 mm ¿ =0.5024 m m

2

0.785 ¿

2) r=40.3MCM

min Aexp= 40.3 ¿ ¿ ¿ 3) r=50.8

min 50.8 ¿ Aexp= ¿ ¿ b) Obtenga el área total. 1) Atotal= 7hilos*0.5024 m m 2 = 3.5168 m m 2 2) Atotal=7 hilos*1624.0 MCM ¿ 11368.63 MCM 3) Atotal= 7hilos*2580.64 MCM=18064.48 c) En función del área total conozca el AWG de los cables en la tabla. 1) Atotal= 3.5168 m m 2 = 11 AWG 2) Atotal= 11368.63 MCM = 9 AWG 3) Atotal= 18064.48 MCM= 7 AWG

Cuestionario

1- Describa que pasos deben seguirse para encontrar el calibre AWG de un cable R= Se debe obtener el diámetro experimental de 1 hilo, después tendremos que ver si la medida está en m m 2 o en MCM, para el primero se debe de multiplicar el cuadrado del diámetro por 0.785 y para el segundo solo elevar al cuadrado el diámetro una vez hecho esto, se debe de multiplicar el área obtenida por el número de hilos, al terminar se compara el valor con la tabla y se obtiene el AWG

2- Cuando tenemos dos conductores de calibre 3 y 9 según AWG. ¿Cuál de ellos se opone más al paso de la corriente. Explique con Cu y Al ? Calibre del conductor 3 9

Resistencia (OHMS/km) Cu Al 0.647 2.800

1.060 4.282

El de 9 se opone más puesto que la superficie de contacto que tiene el flujo es menor que el 3 debido a que su diámetro es más pequeño. Al comparar los materiales podemos ver que el aluminio presenta una mayor resistencia, prácticamente el doble que la del cobre, por lo que podemos decir que en el cobre ocurrirá una mejor conducción 3- Se tiene dos conductores que se midieron con el calibrador especial de alambres, a uno le corresponde un calibre de 18 AWG y al otro de 7 AWG. Diga para cada uno, si los midiera con un micrómetro que lectura marcaría en el manguito y en el tambor. R= El de 18 AWG en el manguito marcaría 1 línea y en el tambor estaría en 15.3  El de 7 AWG en el manguito marcaría 5 líneas y en el tambor estaría en 19.3 Si queremos conocer experimentalmente el calibre AWG de un alambre, ¿Qué instrumentos utilizaríamos? R= Un micrómetro Si experimentalmente hubiese medido el diámetro de un alambre con el micrómetro y la lectura fuese de 100min, ¿Qué área en MCM reportaría? R= Área= (100min)^2=10000 MCM ¿Qué calibre en m m 2 tendrá un cable que tiene 25 hilos, los cuales tienen cada uno de ellos un área de 0.850 m m2 R= Atotal= 25hilos*(0.850 m m 2 /hilo)= 21.25 m m 2 ¿En qué unidades puede expresarse el calibre de un cable y un alambre de la misma forma? R= En AWG 

4-

5-

6-

7-

8- Un cable tiene un área total de 885 MCM, ¿Cuántos hilos tendrá si los hilos del cable tienen un calibre de 100MCM? Areatotal 885 MCM =8.85 hilos 9 hilos = R= #Hilos= Area /hilo 100 MCM 9- ¿Qué calibre AWG tendrán los alambres y el cable del problema anterior? R= El cable tiene un calibre AWG de 20 y el alambre tiene un calibre AWG de 30 10-¿Se puede reportar el calibre de un cable en función de un diámetro total o en función de área total? Explique. R= De un área total ya se reporta pues los cálculos que hicimos fue para obtener este valor en AWG y se supone que el área total en MCM es el cuadrado del diámetro por lo tanto si se podría reportar en totales

Interpretación de resultados a) Diferencias, ventajas y desventajas del uso de instrumentos de medición empleados. R= En cuanto a facilidad el de mayor rapidez de uso fue el calibrador de alambres puesto que este solo se pasaba por los anillos y daba el valor, sin embargo no nos podía dar un valor exacto, el micrómetro para mí fue el de mayor facilidad de uso pues era más sencillo de manejar y la lectura de su escala era más amigable sin embargo es muy fácil perderse en la lectura puesto que puede pasar que se pierda el conteo de las vueltas o que no se tomen en cuenta las líneas. En cuanto al vernier la lectura de su escala era un proceso un tanto más complicado sin embargo puede que sea el más preciso de los tres aparatos al poder medir en tan pequeña escala. b) Mencionar la diferencia entre cables y alambres, así como las unidades en que se expresan sus calibres La diferencia entre estos es que el cable es un conjunto de 2 o más hilos, tiene mayor flexibilidad que el alambre que solo se conforma de un hilo. Esta diferencia lo hace más utilizado (al cable) pues su manejo es más fácil en situaciones donde el uso de un alambre solo nos generaría más obstáculos. Sus calibres pueden representarse en AWG, en la longitud de su diámetro (ya sea en mm o min), o bien en su área (en MCM, m m2 o ¿2 )

Bibliografía

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Manual de prácticas de laboratorio de electricidad y magnetismo UASLP Semestre Agosto-Diciembre 2017...