UNIVERSIDAD NACIONALPEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA
MECANICA ELECTRICALABORATORIO DE ELECTRICIDAD I
DOCENTE :
ASIGNATURA :
ALUMNO :
CODIGO :
LAMBAYEQUE, MAYO DEL 2013
I. OBJETIVO:1. Reconocer las distintas fuentes de Electricidad
Alterna y Continua.2. Identificar las faces de una instalacin
elctrica.3. Adiestrar al estudiante en el buen uso del medidor de
tensin.
II. FUNDAMENTO TEORICO:
A. CORRIENTE ALTERNA Y CONTINUA.CORRIENTE ALTERNA:Se
denominacorriente alterna a lacorriente elctricaen la que la
magnitud y el sentido varan cclicamente. La forma de oscilacin de
la corriente alterna ms comnmente utilizada es la de una
oscilacinsinusoidal, puesto que se consigue una transmisin ms
eficiente de la energa. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se
utilizan otras formas de oscilacinperidicas, tales como la
triangular o la cuadrada.Utilizada genricamente, la CA se refiere a
la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las
empresas. Sin embargo, las seales deaudioy deradiotransmitidas por
loscables elctricos, son tambin ejemplos de corriente alterna. En
estos usos, el fin ms importante suele ser la transmisin y
recuperacin de la informacin codificada (omodulada) sobre la seal
de la CA.
CORRIENTE CONTINUA:Lacorriente continuaocorriente directa es el
flujo continuo deelectronesa travs de unconductorentre dos puntos
de distintopotencial. A diferencia de lacorriente alterna, en la
corriente continua lascargas elctricascirculan siempre en la misma
direccin (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial
son siempre los mismos). Aunque comnmente se identifica la
corriente continua con la corriente constante (por ejemplo la
suministrada por una batera), es continua toda corriente que
mantenga siempre la mismapolaridad.Tambin se dice corriente
continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo
sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por
convenio) del polo positivo al negativo.
B. FACE, NEUTRO Y TIERRA DE UNA INSTALACION ELECTRICA:Una
correcta instalacin de un circuito elctrico debe estar constituido
de por lo menos tres conductores (fase, neutro y tierra).As mismo
esta instalacin debe estar provista de su respectivo breaker de
proteccin en el tablero de distribucin y cuando se trata de
circuitos referidos a tomacorrientes, lo ms importante que debe
tener es una correcta instalacin, quiere decir esto que todos los
tomacorrientes indistinto de su uso o artefacto a conectar en l,
debe ser tomacorrientes, polarizado y con polo de tierra y eso si
con una correcta instalacin, veamos el siguiente tomacorriente:
Los conductores utilizados para alimentar los aparatos elctricos
se conocen como fase ( vivo) y neutro (o comn). La fase, es el
encargado de llevarle la corriente al equipo y debe ir desde el
transformador pblico, pasando por un breaker principal (protector
que se dispara cuando la corriente excede la capacidad de los
cables alimentadores), luego pasa un breaker secundario de
proteccin del circuito elctrico correspondiente ubicado en el
tablero y por ultimo pasa por el interruptor de encendido o apagado
del equipo o aparato elctrico. Una vez que la corriente pasa por el
equipo, debe regresar nuevamente al transformador utilizando el
otro conductor denominado neutro.La mayora de las instalaciones
residenciales urbanas tienen dos vivos fases de 120 voltios c/u
para una tensin de 240 voltios entre ellas. as mismo las grandes
edificaciones y las zonas industriales tienes tres vivos fases para
un sistema trifsico de 3x240/120 3x208/120. En todas estas
instalaciones (no es cierto pero deberan), las empresas de energa
conectar el neutro a una varilla (electrodo) de cobre, llamada
comnmente cooperweld, al pie del poste del transformador, con lo
cual le aplican el mismo voltaje del terreno donde est situada la
edificacin (cero voltios), de tal manera que cualquier persona
podra tocarlo sin electrizarse, sin embargo hay que tener precaucin
de no tocar los conductores vivos a menos que la persona se asle
completamente. Recuerde que la corriente elctrica solo circula si
varias partes del cuerpo tocan voltajes diferentes (observe que las
golondrinas solo tocan un cable de alta tensin a la vez).
Con el fin de garantizar que al apagador el interruptor se
desconecte el conductor fase vivo, para impedir la entrada de la
corriente al equipo (y no el neutro para evitar su salida), en
algunos pases se exige la utilizacin de tomacorrientes polarizados
que se distinguen por tener el conector del neutro un poco mayor
que el de la fase. Todos los equipos que tengan gabinete metlico
deben utilizar tomacorrientes con polo de tierra, los cuales, adems
de ser polarizados tienen un tercer conector denominado polo de
tierra.
El concepto de tierra es uno de los ms importantes y menos
entendido por los responsables de disear las instalaciones
elctricas, al igual que por las empresas del servicio elctrico,
tcnicos e instaladores de computadores y equipos de comunicaciones
en general. la finalidad primordial de la tierra es garantizar la
proteccin de las personas que estn en contacto directo con equipos
elctricos o con sus gabinetes o partes metlicas, limitando su
tensin en caso de una descarga atmosfrica falla a tierra de la fase
y garantizando el disparo inmediato de los breakers fusibles en
caso de corto circuito. adems. en el caso de los computadores, la
tierra debe servirle de referencia comn para los circuitos
digitales y las comunicaciones electrnicas (redes, conexin a
impresoras u otros equipos, as como referencia de voltajes de
dispositivos internos).La mayora de las instalaciones elctricas no
cuentan con una varilla enterrada (electrodo) al pie del tablero
principal (algunas tienen al pie del medidor contador de energa)
que ponga a tierra el conductor neutro (reforzando la labor del
electrodo de tierra del transformador publico) y en muy pocos casos
poseen un conductor de tierra que a partir de dicho tablero,
conecte todos los conductores y cajas metlicas de la instalacin,
adems de los equipos que requieran conexin a tierra.
C. MULTITESTER:Unmultmetro, tambin denominadopolmetro, es un
instrumento elctrico porttil para medir directamente magnitudes
elctricas activas comocorrientesypotenciales(tensiones) o pasivas
comoresistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden
realizarse para corriente continua o alterna y en varios mrgenes de
medida cada una. Los hay analgicos y posteriormente se han
introducido los digitales cuya funcin es la misma (con alguna
variante aadida).
III. ESPECIFICACIONES DE EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES.
Un plano elctrico.
Distintas Fuentes de electricidad.( Tomacorrientes)
Bateras de celulares. (de distintas marcas).
Un diagrama esquemtico de una fuente de alimentacin.
Un Multitester o Voltmetro.
IV. DATOS EXPERIMENTALES.
A. DATOS PARA IDENTIFICAR LINEA VIVA, NEUTRO Y TIERRA.
32
1
1-21-33-2
V(v)23100.27
Los datos fueron obtenidos en el laboratorio de electricidad y
maquinas elctricas. La fecha de realizacin es: 30/04/2013.
Utilizamos un multitester, la unidad de medicin utilizada es el
voltio.
B. Datos de medicin de voltajes en bateras de celulares.
B1B2B3B4
Voltaje experimental3.883.803.793.79
Voltaje teorico3.73.73.73.7
Ea0.880.40.90.9
Er0.2370.1080.2430.243
CAPACIDAD800mAh1020mAh750mAh950mAh
MARCA DEL CEL.SANSUNGNOKIAARCATELLG
Los datos fueron obtenidos en el laboratorio de electricidad y
maquinas elctricas. La fecha de realizacin es : 30/04/2013.
Utilizamos un multitester, la unidad de medicin utilizada es el
voltio.
V. PROCEDIMIENTO:
01. Identificar en un circuito elctrico las distintas fuentes de
electricidad.02. Identificar y reconocer las lneas de alimentacin
elctrica en un plano elctrico.03. Reconocer el medidor de tensin o
voltmetro. (multitester).04. Identificar las lneas elctricas: fase,
neutro y tierra; del tomacorriente mas prximo a su mesa de
trabajo.05. Utilizando el voltmetro, medir los valores de tensin
entre: L-N, L-T, T-N. y anotarlos en la primera tabla.06.
Utilizando el voltmetro, medir diversos voltajes de las bateras de
celulares y anotarlos en la segunda tabla.07. Elegir un circuito de
una fuente de alimentacin segn los requerimientos indicados.
VI. CALCULOS Y RESULTADOS.
1. Cuestionario:a. Describa como esta conformado el sistema
elctrico peruano:La capacidad actual de generacin de electricidad
est dividida de manera uniforme entre las fuentes de energa trmica
ehidroelctrica. El renovado y reciente dinamismo del sector
elctrico del pas se basa en el cambio por plantas a gas natural,
fomentado por la produccin del campo de gas de Camisea en la selva
amaznica.El sistema elctrico peruano es interconectado (SEIN), este
abastece el 85 de la poblacin conectada, con varios sistemas
aislados que cubren el resto del pas.Energa hidroelctrica
Peruana.Laenerga hidroelctricaes el nico recurso renovable
explotado en el Per.En 2006, corresponda al 48% de la capacidad
instalada total y al 72% de la electricidad generada. La instalacin
hidroelctrica ms grande del pas es la del complejo delMantarode 900
MW, al sur de Per, operada por la compaa estatal Electroper. Las
dos plantas hidroelctricas del complejo generan ms de un tercio del
suministro elctrico total de Per. En febrero de 2006, Egecen S.A.
complet la construccin de la planta hidroelctrica Yuncn de 130-MW,
ubicada al noreste de Lima. La planta ser operada por EnerSur,
subsidiaria de Suez Energy International, con sede en Bruselas..b.
Identifique y describa el sistema de alimentacin elctrico que
energiza el laboratorio de Electricidad y Maquinas elctricas.
Transformador Trifsico de 15kV, Tablero Red pblica, Tablero de
laboratorio, Red de laboratorio Instalacin interior y pozo
tierra.
c. Identifique las ventajas y desventajas de la corriente
continua y la corriente alterna.VENTAJASDESVENTAJAS
CORRIENTE CONTINUA- Se puede almacenar fcilmente en bateras.- No
produce interferencias por pulsos electromagnticos.- Se puede
producir alterna partiendo de una batera con un par de
transistores.- No se puede transportar grandes distancias sin que
caiga demasiado la tensin.-Es mas peligrosa cuando se manejan altos
voltajes.
CORRIENTE ALTERNA-fcil transformabilidad.-Se puede transmitir a
grandes distancias sin tener grandes cadas de tensin-se puede
transformar en continua mediante rectificadores de tensin o
diodos.-Produce pulsos electromagnticos que afectan a equipos
electrnicos sensibles de sistemas que operen con
radiofrecuencias.
d. Indique los respectivos circuitos para transformar, una seal
elctrica de corriente continua en una seal de corriente alterna y
viceversa.Circuito para transformar corriente alterna en
continua:Un rectificador es el elemento o circuito que permite
convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se
realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores
de estado slido, vlvulas al vaco o vlvulas gaseosas como las de
vapor de mercurio.Circuito para trasformar corriente continua en
alterna:Un inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente
continua a un voltaje simtrico de salida de corriente alterna, con
la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el diseador. Los
inversores se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desde
pequeas fuentes de alimentacin para computadoras, hasta
aplicaciones industriales para controlar alta potencia. Los
inversores tambin se utilizan para convertir la corriente continua
generada por los paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o
bateras, etc, en corriente alterna y de esta manera poder ser
inyectados en la red elctrica o usados en instalaciones elctricas
aisladas.e. En una fuente de alimentacin de CC. Dibuje las graficas
respectivas en cada una de sus etapas.
f. Qu sucede al medir la tensin sin carga y a plena carga?,
indique las causas y como resolver el problema de la variacin del
voltaje? Cuando medimos el voltaje a plena carga, es normal que ese
voltaje baje debido a la regulacin o efecto de carga. Cuando
medimos, a 10, 20, 30, 40 %, de carga, el voltaje es mayor.Por
ejemplo inicias sin carga midiendo el voltaje y tienes 125 volts,
le vas agregando carga hasta llegar al 100 % (plena carga) y tendrs
117118 volts.Causas de la variacin de voltaje:-Cables muy delgados
y largos-Conexiones mal hechas-Contactos elctricos desgastados o de
mala calidad-Adicin de "contactos mltiples" a unos pocos contactos
originales.. Una forma de solucionar la variacin de voltaje es
tener una instalacin adecuada, con los cables elctricos
correspondientes, segn la corriente que circula.
g. A que llamamos efecto de carga?
Tambin conocido comoregulacin, es la prdida devoltajea medida
que aumenta la carga.
h. Qu quiere decir polarizacin de una pila? Cmo se reduce la
polarizacin de una pila Zinc Carbon?
Es la disminucin de la fuerza electromotriz de una pila como
consecuencia de reacciones qumicas internas.
i. Que es el factor de riso? Cmo se determina y Su
regulacin?
Es un indicador de la efectividad del filtro. Se determina de la
siguiente manera:r = Donde: Vr = voltaje de rizo eficaz (RMS) VDC =
valor promedioEntre ms pequeo sea r, mucho mejor ser el filtro.
Este parmetro depende del valor del condensador. Este valor puede
ser un porcentaje.
Regulacin de voltaje:Un factor importante en una fuente de
alimentacin es la cantidad en que cambia el voltaje de salida sobre
un rango de operacin del circuito. El voltaje proporcionado en la
salida en condiciones normales sin carga se reduce cuando la carga
consume corriente de la alimentacin.La condicin en que cambia el
voltaje entre las condiciones de sin carga y con carga se describe
por el factor de regulacin de voltaje.Concepto de regulacin de
voltaje.Factor de rizo de la seal rectificadaAunque el voltaje
rectificado no es un voltaje filtrado, contiene una componente de
DC y una componente de Rizo.
j. Por qu se debe rectificar la seal elctrica de A.C para su uso
en circuitos electrnicos?
Por quealgunos equipos y dispositivos electrnicos (sobre todo
los de sonido, por ejemplo), requieren de unacorriente
directarectificada lo ms pura o lineal posible.De lo contrario
pueden sufrir daos, por la variacin de voltajes y sobrecargas.
k. Indique las ventajas y desventajas de una pila Primaria, pila
secundaria, una pila seca, pila hmeda y batera?
VENTAJASDESVENTAJAS
PILA PRIMARIA- son muy econmicas.- de fcil manejo para la mayora
de artefactos. -Las encuentras en todos lados- Opcin econmica para
los aparatos de bajo consumo-No pueden renovarse cuando se
agotan.-Ofrecen un muy bajo porcentaje de energa.
PILA SECUNDARIA-Puedes volver a cargarla-ecologicas.-costo
inicial elevado.-su carga dura menos que la pila primaria.
PILA SECA-se utilizan para controles, lmparas, etc.-composicin
qumica estable.- si se rompe la carcasa no hay fuga.-Solo se
utiliza para bajos consumos de energa.
PILA HUMEDA-se utilizan para controles, lmparas, etc.
-Constituido por fluidos txicos y corrosivos.-Si se rompe la
carcasa abra fuga de la composicin.
BATERIA-No requiere mantenimiento.- son recargables. -Acumulan
ms cantidades de energa.-Vida til de aproximadamente 3 aos.Alto
costo a comparacin de las pilas.
RESULTADOS:1.
1
23
1-21-33-2
V(v)23100.27
OBSERVANDO LOS VALORES DE LA TABLA:A. 1 -- LINEA NEUTROB. 2---
LINEA VIVAC. 3--- TIERRA.
OBSERVACIONES:1. HEMOS ALCANSADO NUESTRO PRINCIPAL OBJETIVO QUE
ES DE CONOCER Y IDENTIFICAR LAS LINEAS EN UN TOMACORRIENTE.2. CON
AYUDA DE LA TABLA DOS COMPRENDEMOS QUE LA BATERIAS A MAS CARGADAS
ESTAN LA MEDICION DEL VOLTAJE ES MENOR.
CONCLUSIONES:
A. Con ayuda del docente encargado del curso, aprendimos a
manejar el voltimetro, que nos sirvi para identificar las lneas del
tomacorriente.B. La utilizacin de pilas o bateras son de gran
importancia para artefactos sencillos y de bajo consumo de
energa.
RECOMENDACIONES:
Una de las recomendaciones es que, en la practica de laboratorio
tambin se tomen en cuenta la medicin de voltaje de pilas, para que
sea mas sencillo identificar las diferencias entre una pila
primaria y secundaria.
IX. BIBLIOGRAFIA.1. Manual para una correcta instalacin elctrica
Ing. Ovidio Reyes C.I.V.: 45.7023. Pginas web: Www. wikipedia.org
www.minem.gob.pe www.ehowenespanol.com
