circuitos labo final.docjjjkvgggggg.docx

7/25/2019 circuitos labo final.docjjjkvgggggg.docx

1/27

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

LABORATORIO N 8

MEDIDAS DE VALORES MEDIOS Y EFICACES EN CIRCUITOS MONOFASICOS

GRUPO NMERO 3

LABORATORIO : CIRCUITOS ELECTRICOS II

INTEGRANTES : HUAMANI VILLAFUERTE, ANDR LUIS

1


2/27

TORRES VELSQUE, ALE!ANDRO

VIVANCO VALLE!OS, !UAN MARCELO

PROFESOR : ING" BERNAB TARAONA

LIMA 2008

NDICE

OBJETIVOS (3)

MATERIALES UTILIZADOS (3)

PROCEDIMIENTO (5)

CUESTIONARIO (11)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES (2)

BIBLIOGRA!A (28)

2


3/27

MEDIDAS DE VALORES MEDIOS Y EFICACES EN CIRCUITOS MONOFASICOS

I" OB!ETIVOS

E"#$%#& ' ##$*#& +,-+&.+/#$.+/+ $ "#$&+ .+ ' +4#* + %

4&4%/ .#4 4 &+4/4#& + # ' # 4.-$+/#6

O7+&"#& + +$ 4$4- $# +#$+ + "$/#9+ + % 4&4%/ .#4

4 &+4/4#& + # ' # 4.-$+/#

II" ELEMENTOS A UTILIAR

1 #%//&.#& + 220V 3A.-6

3


4/27

Figura 1 Autotransformador.

2 M%$/.+/& :/#$+ (4 .$#.-+&;.+/&)

Figura 2 Multmetro digital.

2 R+/+4# V#$+ (R1 ' R2)

4


5/27

Figura 3. Multmetro digital.

1 D + 5A6

Figura 4. Diodo de 5A.

1 P%+/+ + + 5A6

Figura 5 Puente de Diodos.

5


6/27

1 O4$4- D:/#$ 4 #6

Figura 6 Osciloscopio digital.

J%+: + C%4/&+

Figura !a"les conectores.

III" CIRCUITOS A UTILIAR

Figura 3.1 !ircuito #$ 1.

6


7/27



IV" PROCEDIMIENTO

#" S$ %&'( $) *+&*+-. N#, / &$0)%'.1 ).1 2%).&$1 $ %'4%1 &$1+1-$5*+%1R# / R6 $5 1 '7+'. 2%).&"

6" S$ &$0)( -%'4+95 $) 2.)-%$ $) %-.;-&%51


8/27

!:% 2%).&$1 $ *.&&+$5-$, )% *%) 5. $4$ $*$$& % # %'$&+. '$+'.1

%$'71 $) 2.)-%$ $5 *%% *%1. *.5 5 2.)-'$-&."

T#7$# 1

R2 () V#4 (V) V7 (V) I (.A)1861 126@5 116 @1611@86< 13602 116@2 @262

1561 1


9/27

L%+: /++.=

T#7$# 2

%eostato Multimetro Osciloscopi

o

%1&'( %2&'( )ac&)( )d"&)()acma*&)

( )d"ma*&)(

2+6 5.4 6.5 4. 13.4 ,.-

2+6 112.1 5.5 6.4 11.- 13.2

2+6 133.1 5.2 .2 1+.5 14.-

2+6 154.2 5.1 .- 1+.4 16.2

2+6 1- 5.45 5.42 11.2 1-.4

>" A&'%& ).1 *+&*+-.1 N6 / N3 / &$$-+& ).1 %1.1 %5-$&+.&$1"

T#7$# 2


o

%1&'( %2&'( )ac&)( )d"&)()acma*&)

( )d"ma*&)(

2+6 5.4 6.5 4. 13.4 ,.-

2+6 112.1 5.5 6.4 11.- 13.2

2+6 133.1 5.2 .2 1+.5 14.-

2+6 154.2 5.1 .- 1+.4 16.2

2+6 1- 5.45 5.42 11.2 1-.4

E +$ 4# +$ 4&4%/ N 2 /++. $ :%+/+=

9


10/27

Figura 4.2 e/al del 0oltae a".

Figura 4.3 e/al del 0oltae ac.

Figura 4.4 e/al del 0oltae d".

L%+: /++.=

%eostato Multimetro Osciloscopio

10


11/27

%1&'( %2&'( )ac&)( )d"&)( )acma*&)()d"ma*&)

(

2+6 1-.1 5.12 11.5 14.2 16.-

2+6 16-.4 5.16 11 13.22 15.,

2+6 15,.1 .- 1+. 13.-2 15.5

2+6 145 .- 1+.1 14.23 14.-

2+6 134.6 6.,- ,.6, 14.15 14.2

E +$ 4# +$ 4&4%/ N 3 /++. $ :%+/+=

Figura 4.5 e/al del 0oltae a".

Figura 4.6 e/al del 0oltae ac.

11


12/27

Figura 4. e/al del 0oltae d".

L%+: /++.=

T#7$# @

R2 () V#7M (V)#7

(*)V#4M (V) #4 (*)

V7M (V)

-4-47 (*)

1


13/27

V" CUESTIONARIO

#" KP.& @9 )% 1$%) $ 2.)-%$ 2+1%)+%% $5 $) .1*+).1*.+. 5. $1

*.')$-%'$5-$ 1+51.+%)

Para el circuito #$ 1 o"ser0amos ue la onda es prcticamente una onda sinusoidal7

a e*cepci9n de ciertas partes ue presentan algunas 0i"raciones7 las cuales pueden

ser producidas por ele0aciones o cadas s:"itas de 0oltae7 tam"i;n por 0ariaciones

de frecuencias o por la formaci9n de peue/os arm9nicos ue se acoplan a la onda

principal< esto es difcil de e0itar de"ido a ue el responsa"le del 0oltae de

suministro depende de la compa/a de distri"uci9n de electricidad &en este caso

D=#O%(.

Para los circuitos #$2 > #$3 se o"ser0a7 aparte de las >a mencionados arm9nicos7

ue la onda sinusoidal esta cortada7 es decir ue para un inter0alo de 0alores &por

eemplo? cuando ) es positi0o( la se/al es una onda sinusoidal7 pero para otro

inter0alo de 0alores &por eemplo? cuando ) es negati0o( la se/al tiene 0alor cero peue/as 0ariaciones de frecuencia > 0oltae7 en cam"io en

D! no 8a> frecuencia asociada.

14


15/27

3" KQ9 +5 se puedereemplaar por un cortocircuito &suponiendo ue sea ideal(. i la tensi9n de entrada esnegati0a7 el diodo se polaria en in0erso > se puede reemplaar por un circuito a"ierto&siempre ue la tensi9n no sea mu> negati0a como para romper la uni9n(. Por otra parte7cuando el diodo se polaria en directo7 la tensi9n de salida a tra0;s del resistor de carga sepuede encontrar a partir de la relaci9n de un di0isor de tensi9n. Por otra parte7 encondici9n de polariaci9n in0ersa7 la corriente es cero7 de manera ue la tensi9n de salidatam"i;n es cero.

La funcin del puente de diodo en el circuito N3 es de Rectificar el voltaje en ondacompleta.@n rectificador de onda completa transfiere energa de la entrada a la salida durante todoel ciclo > proporciona ma>or corriente promedio por cada ciclo en relaci9n con la ue seo"tiene utiliando un rectificador de media onda.!uando la fuente de tensi9n es positi0a7 los diodos 1 > 4 conducen > los diodos 2 > 3 soncircuitos a"iertos. !uando la fuente de tensi9n se 0uel0e negati0a7 se in0ierte la situaci9n >los diodos 2 > 3 conducen. sto se indica en la figura

=" KQ9 +


16/27

Generador elctrico

@n generador el;ctrico es todo dispositi0o capa de mantener una diferencia de potencialel;ctrico entre dos de sus puntos7 llamadospolos7 terminaleso "ornes. =os generadores

el;ctricos son muinas destinadas a transformar la energa mecnicaen el;ctrica. statransformaci9n se consigue por la acci9n de un campo magn;ticoso"re los conductoresel;ctricos dispuestos so"re una armadura &denominada tam"i;n estator(. imecnicamente se produce un mo0imiento relati0o entre los conductores > el campo7 segenerara una fuera electromotri&F..M.(.e clasifican en dos tipos fundamentales? primarios > secundarios. on generadoresprimarios los ue con0ierten en energa el;ctricala energa de otra naturalea ue reci"eno de la ue disponen inicialmente7 mientras ue los secundarios entregan una parte de laenerga el;ctrica ue 8an reci"ido pre0iamente.

Generador de ondas sinusoidales

@n enerador de Funciones es un aparato electr9nico ue produce ondas senoidales7cuadradas > triangulares7 adems de crear se/ales BB=. us aplicaciones inclu>enprue"as > cali"raci9n de sistemas de audio7 ultras9nicos > ser0o. sta energa lo toma deltomacorriente por lo tanto por lo dic8o en la parte del generador el;ctrico este se puedeclasificar como un generador el;ctrico secundario.

ste generador de funciones7 especficamente tra"aa en un rango de frecuencias de entre+.2 C a 2 MC > su forma ms sencilla es como la figura?

l generador de onda senoidal simple consiste de dos "loues "sicos7 un oscilador > unatenuador. l comportamiento del generador depende de la funcionalidad de estas dospartes principales. Banto la e*actitud de la frecuencia > la esta"ilidad7 as como uedarli"re de distorsi9n dependen del dise/o del oscilador7 mientras ue la e*actitud de amplituddepende del dise/o del atenuador.

>" E)+*%& ).1 &+5*++.1 $


17/27

e puede utiliar de di0ersas formas?

@tiliaci9n como ampermetro

@so como 0oltmetro del instrumento de "o"ina m90il

8metro tipo serie

Enstrumento de "o"ina m90il en alterna

Instrumento de bobina mvil en alterna

!omo el instrumento de "o"ina m90il responde al 0alor medio o de continua de unacorriente7 es imposi"le ue por s s9lo mida tensiones o corrientes alternas. inem"argo con el simple agregado de un rectificador puede 8acerlo fcilmente. A esteinstrumento se lo llama tipo rectificador > el funcionamiento es mu> sencillo? elrectificador con0ierte a la corriente alterna en una pulsante unidireccional ue s puede sermedida por el instrumento de "o"ina m90il. l circuito ser el indicado acontinuaci9n si usamos un rectificador de onda completa.l circuito > las formas de onda no reuieren ma>or comentario en 0irtud ue >a 8ansido estudiados.n general interesan 0alores eficaces de las tensiones alternas7 de manera ue elfa"ricante agrega una escala tal ue tiene en cuenta la relaci9n e*istente entre el 0alormedio > el 0alor efica7 pues7 insisto7 el instrumento de "o"ina m90il s9lo es capa de

medir 0alores medios.Ca> ue destacar ue cada onda tendr una determinada relaci9n entre su 0alor medio> su 0alor efica7 de manera ue la cali"raci9n es s9lo 0lida para un tipo de onda enparticular. Por la frecuencia con ue aparece en la prctica7 esa forma de onda es lasenoide. =a relaci9n mencionada reci"e el nom"re de factor de forma .Para la onda senoidal 0aldr?

17


18/27

astar pues agregar unaescala corrida en el factor de forma para tener una lectura de 0alor efica para ondasenoidal. Por lo tanto si la forma de onda de la tensi9n ue se desea medir7 no essenoidal7 la lectura o"tenida no representar el 0alor efica7 sino simplemente elproducto entre el 0alor medio > 1.117 ue no es el factor de forma para la onda encuesti9n.

Instrumento de hierro mvil

*isten dos tipos de medidor de 8ierro m90il?

o De atracci9n magn;tica.

o De repulsi9n magn;tica

n am"os tipos de medidores la corriente ue se uiere medir pasa a tra0;s de una "o"inade 8ilo dando lugar a la generaci9n de un campo magn;tico cu>a fuera es proporcional ala intensidad E ue pasa por la "o"ina.

18


19/27

!on el instrumento tipo atracci9n7 el campo de "o"ina atrae un disco de 8ierro dulce uepi0ota. l par resultante de esta atracci9n es proporcional al cuadrado de la corriente atra0;s de la "o"ina.

Donde?

G? s una constante ue depende de los materiales del medidor.E? !orriente a tra0;s de la "o"ina.

A este par se opone otro desarrollado por los muelles7 el cual es proporcional al ngulo

de giro del disco > la agua indicadora.

Donde

Hs? !onstante de los muelles.

? s el ngulo de giro del disco.

Para e*istir un euili"rio7 se igualan los momentos

l resultado es ue la defle*i9n del medidor es proporcional al cuadrado de la corriente porlo tanto el instrumento tiene una escala no lineal > las lecturas tienen ue restringirse a

19


20/27

medidas "aas7 con la 0entaa de ue puede ser utiliado en las medidas de corrientealterna > continua. n corriente alterna la corriente ue se mide es proporcional a su 0alorefica.

Instrumento diital

n contra posici9n con los instrumentos de medici9n anal9gica7 los instrumentos digitalesindican los 0alores de medida en cifras num;ricas. sto es ms 0entaoso para lao"ser0aci9n 0isual7 as de este modo se puede prescindir de la lectura de ra>as > de lainterpolaci9n de 0alores intermedios. sto e0ita agregar un error de 0isualiaci9n a loserrores propios del instrumento.=a medici9n digital reuiere una cuantificaci9n de los 0alores de medida7 ue en general sepresentan en forma anal9gica. n consecuencia7 un medidor digital cuenta la cantidad de0alores discretos ue representan al 0alor anal9gico7 siendo la indicaci9n siempre inseguraen I 1 unidad &error de cuantificaci9n(. l error de cuantificaci9n se puede disminuirmediante una su"di0isi9n correspondientemente fina > aumentar la e*actitud de la medida7pero esta est limitada por la e*actitud de los elementos de medida empleados > de suscomponentes.n la cuantificaci9n se detectan > cuentan los 0alores instantneos de la magnitud a mediren inter0alos de tiempo constante t. !ada 0alor de medida as determinado se indica >conser0a 8asta ue aparece el siguiente.

J "E%4.&%& 5 *%&. $ &$1)-%.1 $ ).1 2.)-%$1 / *.&&+$5-$1 '$+. / $


21/27

2+6 1371 2476, 14761 1+7+2 3573 2+7- 1473

2+6 1+371 24765 16715 -743 3574 2372 1271

2+6 574 2476 17-1 672 3575 2576 ,7,45

Bransformando a 0alores eficaces

)ma*J rror )a"efica&

)()acefica&

)()d"efica&

)(rror)a"&

K(rror)ac&

K(rror)d"&

K(

25.1 12.-6 12.16 1.3 1.66 1.5-

25.3- 13.43 11.- 1.,6 1.52 2.1,

247,6 14. 1+.11 1.12 1.2+ 2.12

25.+3 16.4 -.55 1.53 1.5, 2.15 25.2 1-.1 .+3 1.32 1.,5 2.2

Para %2L152.5

rror)a"&K( L 1++&24.4 N 25.1( J 24.4 L 1.3

rror)ac&K( L 1++&12.65 N 12.-6( J 12.65 L 1.66

rror)d"&K( L 1++&11., 12.16( J 11.,L 1.5-

%e9stato Multimetro

%1&'( %2&'( )a"&)( )ac&)( )d"&)( E&mA(

2+6 1--.2 1,.6 12.65 11., 61.1

2+6 1- 2+.11 13.+2 11762 62.2

2+6 13.1 2+.+- 14.61 1+.+2 +

2+6 1+3.1 2+ 16.15 -.43 .

2+6 5.4 2+.+4 1.-1 6.2 -5.3

Analiticamente rror)a"&)

( )ac&)( )d"&)( E&mA(rror)a"&

K(rror)ac&

K(rror)d"&

K(rrorE&mA

(

2474 12.,2 11.-1 62.6 4.+3 2.13 1.32 2.1

2471 13.14 11.6 62.5 +.54 1.-2 2.+5 4.24

2476, 15.1 1+.15 +.3 +.3, +.+1 +.+1 3.33

21


22/27

24765 16.4 -.56 ., + +.- +.5 4.3

2476 1.,5 6.-1 -5.6 +.1, +.4 +. 3.65

Para %2L1--.2

E&mA( L 24.4J&%1I%2(1+++ L 24.4J&2+6I1--.2(1+++ L 62.6

)d"&)( L E&mA( %2 J 1+++ L 62.6 1--.2 J 1+++ L11.-1

)ac&)( L E&mA( %1 J 1+++ L 62.6 2+6J 1+++ L12.,2

rror)a"&K( L 1++&24.3 N 24.4(J 24.3 L 4.+3

rror)ac&K( L 1++&12.65 N 12.,2(J 12.65 L 2.13

rror)d"&K( L 1++&11., 11.-1(J 11., L 1.33

rrorE&mA( L 1++&61.1 62.6(J 61.1 L 2.1

!E%!@EBO 2


o

%1&'( %2&'( )ac&)( )d"&)(

)acma*&)

( )d"ma*&)(2+6 5.4 6.5 4. 13.4 ,.-

2+6 112.1 5.5 6.4 11.- 13.2

2+6 133.1 5.2 .2 1+.5 14.-

2+6 154.2 5.1 .- 1+.4 16.2

2+6 1- 5.45 5.42 11.2 1-.4

Bransformando a 0alores eficaces)ma*J2 rror

)acefica&)(

)d"efica&)(

rror)ac&K(

rror)d"&K(

6. 4., 3.+ 4.25

5., 6.6 2.6 3.125

5.25 .4 +.,6 2.

5.2 -.1 1.,6 3.-4

576 5.6 2.5 3.32

Para %2L5.4

22


23/27

rror)ac&K( L 1++&6.5 N 6.( J 6.5 L 3.+

rror)d"&K( L 1++&4. N 4.,( J 4. L 4.25

%eostato Multimetro

%1&'( %2&'( )ac&)( )d"&)( E&mA(

2+6 5.4 6.5 4. 46

2+6 112.1 5.5 6.4 4+.

2+6 133.1 5.2 .2 3-.2

2+6 154.2 5.1 .- 35.-

2+6 1- 5.45 5.42 32

Analiticamente rror

)ac&)( )d"&)( E&mA(rror)ac&K

(rror)d"&K

(rrorE&mA

(

6.2 4., 45.5 3.3- 4.25 1.+-

5.-4 6. 41.2 3.6 3. 1.65

5.43 .5 3-.5 2.56 2.-- +.,3

5.33 -.1 36.1 1.-, +.,5 3.11

5.62 5.55 32.6 1.65 2.14 4.12 Para %2L145.,

E&mA( L 26.- J&%1I%2(1+++ J 2 L L 45.5 mA

)d"&)( L E&mA( %2 J 1+++ L 4.1 145., J 1+++ L 4.,

)ac&)( L E&mA( %1 J 1+++ L 4.1 2+6J 1+++ L 6.2

rror)ac&K( L 1++&6.5 6.2( J 6.5 L 3.3-

rror)d"&K( L 1++&4. N 4.,( J 4. L 4.25

rrorE&mA( L 1++&46 45.5(J 46 L 1.+-

!E%!@EBO 3

c Multimetro Osciloscopio

%1&'( %2&'( )ac&)( )d"&)( )acma*&)()d"ma*&)

(

2+6 1-.1 5.12 11.5 14.2 16.-

23


24/27

2+6 16-.4 5.16 11 13.22 15.,

2+6 15,.1 .- 1+. 13.-2 15.5

2+6 145 .- 1+.1 14.23 14.-

2+6 134.6 6.,- ,.6, 14.15 14.2

Bransformando a0alores eficaces rror)a"

efica&)()d"

efica&)(rror

)d"&K(

5.+2 11.- 3.2,5

4.6 11.24 2.2

4.-- 1+.,6 2.42,5.+3 1+.46 3.613

5.++ 1+.+4 3.3Para %2L14.6

rror)d"&K( L 1++&11.- N 11.5( J 11.- L 3.2,5

%eostato Multimetro

%1&'( %2&'( )ac&)( )d"&)( E&mA(

2+6 1-.1 5.12 11.5 6+ 2+6 16-.4 5.16 11 61.6

2+6 15,.1 .- 1+. 63

2+6 145 .- 1+.1 66.1

2+6 134.6 6.,- ,.6, 6.5

Analiticamente rror)a"&)

( )ac&)( )d"&)( E&mA(

rror)ac&K

(

rror)d"&K

(

rrorE&mA

(

24.62 5.22 11., 61.2 1., 1.2 1.,6

24.62 5.25 11.4 62.44 2.54 2.1 2.33

24.62 .- 11.23 63., 1.2 1.6 1.43

24.62 .,- 11.1 66.- 2.6- 3.5 1.6-

24.62 .32 1+.12 6-.4 3.12 1,.4 2.6 Para %2L1-.1

E&mA( L 24.62 J&%1 I %2(1+++ L 24.62 J&2+6 I 14.1(1+++ L 61.2

24


25/27

)d"&)( L E&mA( %2 J &1+++ ( L 61.2 1-.1 J &1+++ ( L 11.,

)ac&)( L E&mA( %1 J 1+++ L 61.2 2+6 J 1+++ L 5.22

rror)ac&K( L 1++&5.22 N 5.12( J 5.22 L 1.,

rror)d"&K( L 1++&11., N 11.( J 11., L 1.6-

rrorE&mA( L 1++&61.2 6+(J 61.2 L 1.,6

>" OBSERVACIONES

P# +$ 4# 1 + /+F&4#.+/+ +$ "#$& .+ +7+ +& 4+& +$ 4$4-

.#&4# "#$&+ + #/# 50 .V +/&+ -/" ' +:#/"6

E,/+ %# 4#;# + -/+4#$ + $ 4.+&4#$+ -+& + %+/& 4# #

4"+ +,-&+#& $ 4H$4%$ /+F&4 -& +& +4+#& + +/# -&H4/4# -& $

%+ $# /#7$#


26/27

+ +$ 7&+ #4 + "+ $# &+4/4#4F + .+# # 4. .%+/ $ :&H4 +

/#/ %+ + $ 4# 3 + # $# &+4/4#4F + # 4.-$+/#6

L "#$&+ + /+F %+ .%+/ +$ "$/;.+/& .%' 4+&4## # $# /+F&4#

.+/ %+ +$ 4$4- -&++/# %# -+%+# +"#4F

L #$ /++& % 4.-&/#.+/ $+#$ +"/# #4+ 4%$/ +$ 4H$4%$ +

$ "#$&+ +4#4+6

J" CONCLUSIONES P# +$ 4&4%/ 1 $# /#7$#


27/27

# %#$ #$/+ + .+9& %+ $# &+4/4#4F + .+# # -# 4#&:#

.H4#6A+.H + %+ % &+4/4#& + .+# # F$ +/&+:# $# ./#

+ $# ++&:;# -7$+ + %# # AC P# +$ 4&4%/ 2 + /+&+#/+ +/#4#& %+ $# /+F + $# 4#&:# +

%&+44#$ (-/"#) -+& 4/%#6 E/# &.# + # + $# ++#7$+

-# #$.+/#& -/" +$+4/&F4 %+ :++$.+/+ &+%+&+ %#

#$.+/#4F 4/#/+6 P# +$ 4&4%/ 3 4 +$ -%+/+ + 4. + "+ + &+-+4/"# .H:++ $#

# + #$/+ .H 7+ + %# # -/"# #+.H +$ -+& + &+%4+ #

$# ./# -& $ %+ $# &+4%+4# + %-$4# # 120* 4. + .%+/ + $#

:% E$ 4H$4%$ +$ "#$& +4#* + + $# ..# &.# %+ -# %# # #$/+

%#$ -+& % "$/#9+ -4-4 + .+& ' -& ++ % "#$& +4#* /#.7 +.+&6 L +&&&+ -# +/+ 4&4%/ /#.7 /++ +"#4+ -+%+#6

" REFERENCIAS M#%#$ + L#7/& + C&4%/ E$4/&4 II !IMUNI !%#.+/ D+ C&4%/ E$4/&4 K C#&$+ 6 A$+,#+& M#//+ N6O6S#%K

3E4FK M4G $$

I/&%44F #$ AH$ + C&4%/ B'$+/# 10 +4F P+#&

circuitos labo final.docjjjkvgggggg.docx

Documents

Transcript of circuitos labo final.docjjjkvgggggg.docx