Práctica 1: Conocimiento del equipo y Medición de resistencias equivalentes

8/16/2019 Práctica 1: Conocimiento del equipo y Medición de resistencias equivalentes.

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Objetivo:

Reconocer el equipo del laboratorio de eléctrica, en la materia circuitos 2, ademássaber el funcionamiento del equipo, se harán cálculos de resistencias equivalentescalculadas matemáticamente y llevadas a la práctica en un módulo lab volt

Marco teórico.

Resistencia

Es la oposición que presentan los diferentes elementos a la circulación de lacorriente eléctrica. La ley que vincula a la resistencia eléctrica, la corriente y latensión es la ley de ohm la cual establece la siguiente relación:

V = I·R R=V/I

Prácticamente se puede decir que la resistencia es un elemento que convierteenergía eléctrica en energía calórica y la potencia, energía por unidad de tiempo,que transforma en calor está dada por la ley de Joule

P = I>2·R

La unidad de medida de la resistencia es el ohm y la unidad de medida de lapotencia es el watt.

Capacitor

Se denomina capacitor al dispositivo que es capaz de acumular cargas eléctricas.Básicamente un capacitor está constituido por un conjunto de láminas metálicas

paralelas separadas por material aislante.

La acumulación de cargas eléctricas entre las láminas da lugar a una diferencia de

potencial o tensión sobre el capacitor y la relación entre las cargas eléctricas

acumuladas y la tensión sobre el capacitor es una constante denominada

capacidad

La unidad de medida de la capacidad es el faradio y como dicha unidad es muy

grande se utilizan submúltiplos de la misma.


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Microfaradio 10-6 Faradio

Nanofaradio 10-9 Faradio

Picofaradio 10-12 Faradio

El valor de la capacidad depende del tamaño y la forma del capacitor.

Podemos decir que el capacitor acumula energía en forma de campo eléctrico y su

valor está dado por

Wc: Energía acumulada

ε : Permeabilidad dieléctrica del medio

: Campo eléctrico

El campo eléctrico es proporcional a la tensión entre las placas (láminas) e

inversamente proporcional a la distancia que las separa.

Bobina

Un inductor, bobina o reactor es un componente pasivo de un circuitoeléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en formade campo magnético.

Sea una bobina o solenoide de longitud l, sección S y de un número de espiras N,

por el que circula una corriente eléctrica i(t).

Aplicando la Ley de Biot-Savart que relaciona la inducción magnética, B(t), con la

causa que la produce, es decir, la corriente i(t) que circula por el solenoide, se

obtiene que el f lujo magnético Φ(t) que abarca es igual a:

Si el flujo magnético es variable en el tiempo, se genera en cada espira, según

la Ley de Faraday, una fuerza electromotriz (f.e.m.) de autoinducción que, según

la Ley, tiende a oponerse a la causa que la produce, es decir, a la variación de la

corriente eléctrica que genera dicho flujo magnético. Por esta razón suelellamarse fuerza contra electromotriz. Ésta tiene el valor:

https://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Solenoidehttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Biot-Savarthttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faradayhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotrizhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotrizhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faradayhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Biot-Savarthttps://es.wikipedia.org/wiki/Solenoidehttps://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico


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A la expresión se le denomina Coeficiente de autoinducción, L, el cuál

relaciona la variación de corriente con la f.e.m. inducida y, como se puede ver,

depende de la geometría de la bobina y del núcleo en la que está devanada. Semide en Henrios.

Energía almacenada

La bobina almacena energía eléctrica en forma de campo magnético cuando

aumenta la intensidad de corriente, devolviéndola cuando ésta disminuye.

Matemáticamente se puede demostrar que la energía , almacenada por una

bobina con inductancia , que es recorrida por una corriente de intensidad ,

viene dada por:

https://es.wikipedia.org/wiki/Inductanciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Henriohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001601/cap05/Cap5tem4.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Inductanciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Inductanciahttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001601/cap05/Cap5tem4.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Henriohttps://es.wikipedia.org/wiki/Inductancia


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Desarrollo:

TERMINALESDE LAS

RESISTENCIAS

R1=1200 Ω

I1= 0.1 A

R2=600Ω

I2= 0.2 A

R3=300 Ω

I3= 0.4 A

CARACTERISTICAS

255W – 120V – CA/CC

PRECISION: 0.5%

ARRIBA LOS INTERRUPTORESCORTO CIRCUITO.

ABAJO LOS INTERRUPTORESCIRCUITO ABIERTO.


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R1 R2 R3

DATO 1200 600 300

MEDIDO 1199 602 300


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R12 R13 R23 R123

MEDIDO 401 240 200 172CALCULADO 400 240 200 171.42

R12= (1200//600)= 400 Ω

R13= (1200//300)= 240 Ω


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R23= (600//300)= 200 Ω

R123= (1200//600//300)= 171.42 Ω


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R100 Ω R350 Ω R85.71 Ω

MEDIDO 101 Ω 347 Ω 87 Ω CALCULADO (300//300//300)=100

(600//300)//(600//300)=100Ω (300//300)+(600//300)=350Ω

(R123//R123)=88 Ω


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XL1 XL2 XL3

DATO 1200Ω 600Ω 300Ω CALCULADO 1206.4 Ω 603.2 Ω 301.6 Ω

W=2πf rd/s =377 f=60Hz

XL=WL REACTANCIA INDUCTIVA

XL=WL XL1 XL2 XL3

CALCULADO (377*3.2H)=1206.4 (377*1.6H)=603.2 (377*0.8H)=301.6


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XC1 XC2 XC3

DATO 1200 Ω 600Ω 300Ω CALCULADO 1205.69 602.84 301.42

XC=1/WC

XC = REACTANCIA CAPACITIVA

C= FARADIOS


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FUENTE DE

ALIMENTACIÓN

VOLTÍMETRO

ANALÓGICO

Voltaje

alterno

fijo

Voltaje

continuo

fijo

Voltaje

Variable


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Vista inferior de la fuente

de poder

Vista superior de la fuente

de poder


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Observaciones:

En los equipos tienen una precisión del (+-) 0.5% de error como la carga resistiva.Nuestros equipos de medición también tienen una margen de error del (+-) 0.5%.

No se puede sobrepasar las corrientes indicadas en cada uno de los equipos si nopor consecuencia se quemarán. La fuente de poder se enciende de un centro decarga y marca cuando está energizada, se debe tener cuidado de no meter lamano dentro del equipo cuando este energizado.

Conclusiones

En la práctica medimos resistencias equivalentes tanto en paralelo, serie yparalelo-serie, medimos de manera correcta cada uno de los equipos dellaboratorio, medimos los voltajes en alterna y continua de una fuente de poder queno siempre las indicaciones que tiene el equipo san las mismas que en realidad

dan.

Bibliografía:

http://www.textoscientificos.com/fisica/resistencias

http://fisica.unmsm.edu.pe/images/3/33/Laboratorio-10.pdf

http://html.rincondelvago.com/circuitos_calculo-de-bobinas.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Inductor

http://personales.unican.es/peredaj/pdf_Apuntes_AC/Presentacion-Condensadores-y-Bobinas.pdf
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