Circuitos resistivos, inductivos y capacitados
Enviado por Paulin1196 • 21 de Noviembre de 2015 • Informes • 1.251 Palabras (6 Páginas) • 1.547 Visitas
[pic 1] M A N U A L D E P R O C E D I M I E N T O | ||||||||||||||||||||||||
CARRERA: INGENIERIA MECATRÓNICA NOMBRES:PAUL ORELLANA/RONNY TITUANA | PRÁCTICA #3 TEMA: CIRCUITOS RESISTIVOS, INDUCTIVOS Y CAPACITIVOS | |||||||||||||||||||||||
EQUIPO: LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS II Accesorios: • Modulo Fuente de alimentación BANCO DE TRABAJO # 1 Para el dibujo de esquemas: • Software OrCAD. Para la simulación: • Software EXCEL. | CÁTEDRA O MATERIA RELACIONADA | REVISIÓN N°: 1 EDICIÓN: 1 | ||||||||||||||||||||||
CIRCUITOS ELECTRICOS II | ||||||||||||||||||||||||
DOCENTE: Ing. Pedro Barbecho | NÚMERO DE ESTUDIANTES POR EQUIPO O PRÁCTICA: 2 estudiantes por banco de trabajo. | FECHA: 12 de Noviembre de 2015 | ||||||||||||||||||||||
1.- Objetivo: Interpretar el comportamiento de una carga resistiva, inductiva y capacitiva en circuitos de CA. 2.- Objetivos específicos: • Interpretar los valores teóricos calculados y medidos en la solución de circuitos de CA, con cargas resistiva, inductiva y capacitiva • Aplicar correctamente las relaciones de: Potencia Real, Potencia Compleja y Potencia Aparente. Utilizar adecuadamente el concepto de factor de potencia y corrección de potencia. • Comprobar que los valores obtenidos mediante fórmulas sean los mismos dados por el vatímetro y multímetro. 3.- Sustento teórico Definiciones.- Circuito con solo Resistencia: [pic 2] FIG. 1. Circuito con una Resistencia El valor de la intensidad en el circuito, viene dada por el cociente entre la tensión y la resistencia. [pic 3] Donde: I: Corriente en el circuito. V: Tensión aplicada en los bordes de la resistencia. R: Resistencia. El ángulo formado por el fasor de corriente y voltaje es de 0 grados, por lo tanto su factor de potencia también conocido como coseno del ángulo es la unidad. Circuito con solo Inductancia: [pic 4] FIG. 2. Circuito con una Inductancia El valor de la intensidad en el circuito viene dada por: [pic 5] A la expresión se le conoce como reactancia inductiva y se representa con .[pic 6][pic 7] Por lo tanto se puede decir que: [pic 8] Donde: I: Intensidad en el circuito. V: Voltaje aplicado a los bordes del inductor. w: Pulsación. L: Coeficiente de autoinducción de la inductancia. XL: Reactancia Inductiva. El ángulo formado por el fasor de voltaje y corriente es de 90 grados, por lo tanto su factor de potencia también conocido como coseno del ángulo es 0. El fasor de voltaje esta en adelanto 90 grados con respecto al fasor de intensidad. Circuito con solo Capacitancia: [pic 9] FIG. 3. Circuito con un Capacitor El valor de la intensidad del circuito viene dada por la siguiente expresión: [pic 10] La expresión es conocida como reactancia capacitiva, y se calcula su valor de la siguiente forma:[pic 11] [pic 12] Sustituyendo los términos de esta ecuación en la anterior obtenemos: [pic 13] Donde: Xc: Reactancia Capacitiva. I: Intensidad en el circuito. V: Voltaje aplicado en los bordes del capacitor. w: Pulsación. Cuf: Capacidad del capacitor en microfaradios. El ángulo formado por el fasor de voltaje y el fasor de la intensidad es de 90 grados. Por lo tanto el factor de potencia también conocido como coseno del ángulo es 0. El fasor de voltaje está retrasado 90 grados con respecto al fasor de intensidad. Potencias en corriente alterna: Potencia Activa: Es aquella potencia capaz de producir trabajo útil en los receptores, esta se mide en vatios (w). Esta potencia es consumida por resistencias ideales. Se calcula mediante las siguientes formulas: [pic 14] [pic 15] Donde: P: Potencia Activa. I: Intensidad V: Voltaje aplicado al receptor. : Factor de Potencia[pic 16] R: Resistencia del receptor. Potencia Reactiva: No produce trabajo útil. Se utiliza en las reactancias (Xc o Xl), esta se mide en voltamperios reactivos. Se puede calcular mediante las siguientes formulas: [pic 17] [pic 18] Donde: Q: Potencia Reactiva. I: Intensidad. V: Voltaje aplicado al receptor. : Seno del ángulo formado entre los vectores de voltaje e intensidad[pic 19] X: Reactancia del receptor. Potencia Aparente: Potencia que se transmite a través de las líneas, desde los puntos de distribución hasta los puntos de consumo, esta potencia se mide en voltamperios. Se puede calcular mediante las siguientes formulas: [pic 20] Donde: S: Potencia aparente. I: Intensidad. V: Voltaje aplicado al receptor. 4.- Procedimiento: El procedimiento se divide en 2 partes: 1-CALCULOS. Circuito del foco [pic 21] [pic 22] [pic 23] [pic 24] [pic 25] [pic 26] [pic 27] [pic 28] [pic 29] Circuito puramente inductivo [pic 30] [pic 31] [pic 32] [pic 33] Circuito puramente capacitivo [pic 34] [pic 35] [pic 36] [pic 37] [pic 38] [pic 39] [pic 40] [pic 41] [pic 42] [pic 43] [pic 44] [pic 45] 2-COMPROBACION EN EL LABORATORIO. 1. Primero se procedió a conectar la sonda atenuada al osciloscopio como se indica. -La salida de la sonda al canal 1 o 2. -la línea uno al positivo de la sonda. -el neutro al tierra de la sonda que será la pinza. -el osciloscopio se lo conecta al banco en el conector de 110v.
[pic 46] Figura 2.Conexion del osciloscopio. 2. Se procede a encender el osciloscopio y la perilla de voltios/división y min/división giramos hasta que nuestra onda senoidal quede la mejor manera para apreciarla. [pic 47] Figura 3.Forma de Onda Senoidal. 4. Para sacar voltaje pico, voltaje máximo, periodo etc,se procede a aplastar los botones que están en la parte derecha del monitor y seleccionamos que parámetros queremos que se muestren en los marcadores. [pic 48] Figura 4.Parametros del Osciloscopio. 5. Con el paso 4 realizado llegamos a la siguiente tabla:
Tabla1.parametros dado por el osciloscopio. 5.- CITAR TODOS LOS MATERIALES UTILIZADOS. Sonda Atenuada: Es el componente más crítico en un sistema de medidas ya que interactúa directamente con la señal que se pretende capturar, en este caso la forma de onda. Espectrómetro: Es un aparato capaz de analizar el espectro de frecuencias característico de un movimiento ondulatorio. Se aplica a diferentes instrumentos que operan sobre un amplio campo de longitudes de onda. Vatímetro: Instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. Multímetro: Instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales o pasivas como resistencias, capacidades y otras. 6.- SIMULACIONES DE LOS CIRCUITOS PLANTEADOS: Para realizar la simulación de la onda senoidal se uso el programa exel quedándonos la siguiente grafica: -se pone los ángulo de 10 en 10. -en la segunda columna se pone sen de estos angulos. -el voltaje rms se multiplica por raíz de 2 y se multiplica por los elementos de la segunda columna una vez hecho esto obtenemos la grafica pudiendo ver el vmax y otros parámetros como lo muestra la imagen. [pic 49] Figura 5.Simulacion en Excel. 7.- Conclusiones: Se puede concluir que con esta práctica se identificó cuáles son los circuitos resistivos, inductivos y capacitivos, además de cómo medir sus valores en el espectrómetro. También podemos concluir que es muy importante saber calcular teóricamente las potencias activa, reactiva y aparente para poder comparar los resultados con los dados por el vatímetro y estar seguro de que nuestros calculos sean los correctos.
8.- Bibliografía:
9.- Links analizados y para profundizar: http://www.fisicapractica.com/resistivos-alterna.php http://www.fisicapractica.com/capacitivos-alterna.php http://www.fisicapractica.com/inductivos-alterna.php http://potenciaelectrica.wikispaces.com/4+Potencia+Activa+-+Reactiva+-+Aparente 10.- ANEXOS. ANEXO 1: Circuito puramente resistivo. [pic 50] ANEXO 2: Forma de onda dada por el espectrómetro con una corriente de 120 V, en un circuito puramente resistivo, conectado mediante una sonda atenuada, con todos los valores correspondientes. [pic 51] ANEXO 3: Medición de las potencias activa y aparente en el circuito puramente resistivo. [pic 52] ANEXO 4: Circuito puramente inductivo. [pic 53] ANEXO 5: Forma de onda dada por el espectrómetro con una corriente de 120 V, en un circuito puramente inductivo, conectado mediante una sonda atenuada, con todos los valores correspondientes. [pic 54] ANEXO 6: Medición de las potencias reactiva y aparente en el circuito puramente inductivo. [pic 55] ANEXO 7: Circuito puramente capacitivo. [pic 56] ANEXO 8: Forma de onda dada por el espectrómetro con una corriente de 120 V, en un circuito puramente capacitivo, conectado mediante una sonda atenuada, con todos los valores correspondientes.[pic 57] ANEXO 9: Medición de las potencias reactiva y aparente en el circuito puramente capacitivo. [pic 58] |
...