Medicion De La Corriente Electrica Practica 4

UNAM FES Acatlán Laboratorio de Electricidad Practica 4 Medición de la Corriente Eléctrica Avalos Vázquez Ana Lilia

DESARROLLO Los medidores eléctricos permiten determinar distintas magnitudes eléctricas. Dos de estos dispositivos son el amperímetro y el voltímetro, ambos variaciones del galvanómetro. En un galvanómetro, un imán crea un campo magnético que genera una fuerza medible cuando pasa corriente por una bobina cercana. El amperímetro desvía la corriente por una bobina a través de una derivación (ilustrada debajo del amperímetro) y mide la intensidad de la corriente que fluye por el circuito, al que se conecta en serie. El voltímetro, en cambio, se conecta en paralelo y permite medir diferencias de potencial. Para que la corriente que pase por él sea mínima, la resistencia del voltímetro (indicada por la línea quebrada situada debajo) tiene que ser muy alta, al contrario que en el amperímetro. Actividad 1 Utilizamos la Fuente de energía en donde conectamos un circuito y se iba cambiando el voltaje. Y el miliamperímetro conforme se giraba la perilla iba cambiando de valores. Los resultados fueron:

Voltaje (volts)

0

20

40

60

80

100

120

Corriente (amperes ) práctico

0

50

120

190

250

320

400

Corriente (amperes ) teórico

0

40

170

210

280

350

420

Actividad 2 Se hizo un circuito de corriente alterna y se hizo lo mismo que con el primer experimento con los mismos voltajes pero lo que cambio fue que en vez de poner un miliamperímetro este se conecto a un amperímetro Voltaje (volts) Corriente Alterna (amperes ) Corriente (amperes ) teórico

0

20

40

60

80

100

120

0

50

140

210

290

360

420

0

70

140

210

280

350

420

Actividad 3 Conectamos la fuente de energía y regúlela a 100 VC.A y a 120 VC.A midiendo IC.A de 57ῼ y 100 ῼ respectivamente y los resultados fueron los siguientes:

RLῼ

55

100

55

100

VOLTAJE (VC.A)

100 V

100 V

120 V

120 V

240 mA

190 mA

650 mA

210 mA

170 w

90 w

250 w

150 w

CORRIEN TE (AC.A) POTENCI A QUE CONSUM E

CONCLUSIONES ¿Qué pasa cuando aumentamos y disminuimos el voltaje en cada ejercicio? Tanto en la actividad 1 y 2 cuando aumentamos el voltaje la corriente tanto la directa como alterna incrementan y en la actividad 3 se muestra que al aumentar la intensidad en los dos diferentes voltajes que manejamos la corriente disminuye entre mayor es la intensidad y aumenta a menor intensidad y la potencia que consume es igual que el voltaje. Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).

La medición de la corriente que fluye por un circuito cerrado se realiza por medio de un amperímetro o un. Miliamperímetro, según sea el caso, conectado en serie en el propio circuito eléctrico. Para medir. ampere se emplea el "amperímetro" y para medir milésimas de ampere se emplea el miliamperímetro. La corriente alterna se diferencia de la directa en que cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su polaridad. Esto ocurre tantas veces como frecuencia en hertz (Hz) tenga esa corriente . A la corriente directa (C.D.) también se le llama "corriente continua" (C.C.).

CUESTIONARIO 1. Principio de funcionamiento del Voltímetro El funcionamiento del voltímetro el mide la diferencia de potencial de 2 bornes en donde el voltaje presente pasa por una resistencia de gran valor que está en serie con el galvanómetro (instrumento de medida) en cuanto a la conexión el amperímetro se conecta en serie con el equipo a medir y el voltímetro en paralelo, algunos motores poseen capacitores debido a que estos proporcionan el par de arranque que no es más que una corriente mayor por un tiempo corto, por lo que con esta corriente se puede vencer la inercia de arranque del motor. El interruptor electromagnético se fundamenta en el campo magnético creado por una corriente al pasar por un conductor por lo que al superar el límite preestablecido pone en funcionamiento un mecanismo de apertura del circuito a proteger, este se coloca antes del equipo que se quiera proteger. el disyuntor protege de forma similar al termo magnético aunque en este caso el sistema se activa al existir una diferencia de potencial distinta a la normal.las causas mayores de los incendios son conductores en mal estado, falsos contactos, cortocircuitos, etc., se deben extinguir con polvo químico seco. Para la protección dependiendo de la tensión del circuito se deben utilizar guantes para el aislamiento determinado, botas dieléctricas y todas las herramientas deben tener el aislamiento correspondiente a la tensión de trabajo.

2. Principio de funcionamiento del Amperímetro El amperímetro de gancho no es más que el principio de inducción y leyes de flujo de magnético esas de que en un conductor que porta corriente se crea un campo magnético a su alrededor ese campo es recogido por el gancho del medidor dicho gancho es de un material que propicia el flujo magnético así que recoge el campo que se produce en el conductor dicho campo es medido por un bobinado que está dentro del medidor bobinado sobre una parte del gancho así que este trabaja parecido a un trasformador dicho voltaje en el bobinado es comparado con un voltaje base del medidor así que la lectura del medidor sea la de la corriente que porta el conductor en cuestión.

3. Principio de funcionamiento del Óhmetro El óhmetro es básicamente una comparación entre una resistencia base y una que deseas medir se realiza básicamente aplicando un voltaje a las dos resistencias y la corriente que fluye por la resistencia que se desea medir es medida por un galvanómetro que dará una deflexión de su aguja proporcional al valor de la resistencia que se está midiendo.

4. Principio de funcionamiento del Wattmetro Si se conectan las bobinas de corriente (CC) y las bobinas de voltaje (PC) del wattmetro, se leerá la escala positiva del wattmetro. La inversión de cualquier bobina provocará una lectura abajo de cero. Deben existir tres terminales en el lado de voltaje para permitir una selección de los niveles de este voltaje. En la mayoría de los wattmetro. Las terminales de corriente son físicamente más grandes que las terminales de voltaje por razones de seguridad y para asegurar una conexión sólida.

5. En un circuito de corriente alterna ¿cuántos tipos de potencia existen? En un circuito eléctrico de corriente alterna se pueden llegar a encontrar tres tipos de potencias eléctricas diferentes: Potencia activa (P) (resistiva) Potencia reactiva (Q) (inductiva)

Potencia aparente (S) (total) Potencia activa o resistiva (P) Cuando conectamos una resistencia (R) o carga resistiva en un circuito de corriente alterna, el trabajo útil que genera dicha carga determinará la potencia activa que tendrá que proporcionar la fuente de fuerza electromotriz (FEM). La potencia activa se representa por medio de la letra (P) y su unidad de medida es el watt (W). Los múltiplos más utilizados del watt son: el kilowatt (kW) y el megawatt (MW) y los submúltiplos, el miliwatt (mW) y el microwatt (W). La fórmula matemática para hallar la potencia activa que consume un equipo eléctrico cualquiera cuando se encuentra conectado a un circuito monofásico de corriente alterna es la siguiente:

De donde: P = Potencia de consumo eléctrico, expresada en watt (W) I = Intensidad de la corriente que fluye por el circuito, en ampere (A) Cos = Valor del factor de potencia o coseno de “fi” (En los dispositivos que poseen solamente carga resistiva, el factor de potencia es siempre igual a “1”, mientras que en los que poseen carga inductiva ese valor será siempre menor de “1”). Potencia reactiva o inductiva (Q) Esta potencia la consumen los circuitos de corriente alterna que tienen conectadas cargas reactivas, como pueden ser motores, transformadores de voltaje y cualquier otro dispositivo similar que posea bobinas o enrollados. Esos dispositivos no sólo consumen la potencia activa que suministra la fuente de FEM, sino también potencia reactiva. La potencia reactiva o inductiva no proporciona ningún tipo de trabajo útil, pero los dispositivos que poseen enrollados de alambre de cobre, requieren ese tipo de potencia para poder producir el campo magnético con el cual funcionan. La unidad de medida de la potencia reactiva es el volt-ampere reactivo (VAR). La fórmula matemática para hallar la potencia reactiva de un circuito eléctrico es la siguiente:

De donde: Q = Valor de la carga reactiva o inductiva, en volt-ampere reactivo (VAR) S = Valor de la potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (VA) P = Valor de la potencia activa o resistiva, expresada en watt (W) Potencia aparente o total (S) La potencia aparente (S), llamada también "potencia total", es el resultado de la suma geométrica de las potencias activa y reactiva. Esta potencia es la que realmente suministra una planta eléctrica cuando se encuentra funcionando al vacío, es decir, sin ningún tipo de carga conectada, mientras que la potencia que consumen las cargas conectadas al circuito eléctrico es potencia activa (P). La potencia aparente se representa con la letra “S” y su unidad de medida es el volt-ampere (VA). La fórmula matemática para hallar el valor de este tipo de potencia es la siguiente:

S=V.I

De donde: S = Potencia aparente o total, expresada en volt-ampere (VA) V = Voltaje de la corriente, expresado en volt I = Intensidad de la corriente eléctrica, expresada en ampere (A) La potencia activa, por ejemplo, es la que proporciona realmente el eje de un motor eléctrico cuando le está transmitiendo su fuerza a otro dispositivo mecánico para hacerlo funcionar. Midamos en ese caso con un voltímetro la tensión o voltaje (V) que llega hasta los bornes del motor y seguidamente, por medio de un amperímetro, la intensidad de corriente en ampere (A) que fluye por el circuito eléctrico de ese motor. A continuación multipliquemos las cifras de los dos valores obtenidos y el resultado de la operación será el valor de la potencia aparente (S), expresada en volt-ampere (VA) que desarrolla dicho motor y no precisamente su potencia activa (P) en watt (W). La cifra que se obtiene de la operación matemática de hallar el valor de la potencia aparente (S) que desarrolla un dispositivo será siempre superior a la que corresponde a la potencia activa (P), porque al realizar esa operación matemática no se está tomando en cuenta el valor del factor de potencia o coseno de “fi” (Cos ).

6. En un circuito de corriente alterna ¿cuántos tipos de potencia existen? Potencia reactiva Para calcular la potencia en determinados equipos que trabajan con corriente alterna, es necesario tener en cuenta el valor del factor de potencia o coseno de “phi” (Cos Fi) que poseen. Es el caso de los equipos que trabajan con carga reactiva, que son consumidores de energía eléctrica que utilizan bobinas de alambre de cobre, por ejemplo los motores. Estos equipos se llaman reactivos o inductivos, ya que tienen una inductancia en vez de una resistencia. En las cargas activas, como resistencia, lámparas de iluminación incandescentes o halógenas, calentadores eléctricos con resistencias de alambre nicromo (NiCr), el factor de potencia es igual a “1”, que es el valor ideal de un circuito eléctrico y por eso no se toma en cuenta cuando calculamos la potencia activa. Potencia aparente Ya explicamos que existe la potencia activa, que es la que realmente contratamos a la compañía de electricidad, y es la potencia útil, o sea la que realmente se aprovecha en trabajo. Además tenemos la potencia reactiva, que es la que consumen los motores o aparatos que tengan bobinas para producir un campo electromagnético, y constituyen una carga para el sistema eléctrico, que tiene que mantener tanto las cargas activas como reactivas. Una carga capacitiva, o batería de capacitores, también es una carga reactiva, de signo contrario a las cargas inductivas, y que se utilizan para compensar el Cos Fi. Hay un tercer tipo de potencia, que es la potencia aparente, que es la suma de las potencias activa y reactiva. Esta potencia aparente, es la que realmente hay que transmitir desde las usinas de generación de electricidad hasta las fábricas, las casas, los negocios, a todos los consumidores y hay que dimensionar tanto la central eléctrica como las lineas y cables de distribución para esa potencia total. Por eso se penalizan los factores de potencia bajos, ya que hay una potencia reactiva, que no produce trabajo; pero que hay que transmitir a través de los cables. Las potencias activas y reactivas no se suman matemáticamente, sino vectorialmente, son vectores desfasados 90º, o sea que la potencia total o aparente, es la diagonal de ambos vectores. Es la hipotenusa del trifángulo, o sea que conociendo el teorema de Pitágoras, podemos hacer los cálculos de estas potencias. No entro en detalles aquí porque no me parece necesario para lo que queremos explicar.

7. ¿Qué es un Circular Mil?

Unidad para medir la sección transversal de los conductores eléctricos, en el sistema AWG. Un Circular Mil corresponde al área de un círculo que tiene por diámetro una milésima de pulgada.

8. ¿Qué es el puente de Wheatstone? Un puente de Wheatstone. es un instrumento eléctrico de medida inventado por. Samuel Hunter Christie en 1832, mejorado y popularizado por Sir Charles Wheatstone en 1843. Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

9. Principales características de la corriente Alterna La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de FEM que suministran corriente directa.

10. -

Principales características de la corriente directa

Para que se establezca la circulación de corriente eléctrica, es necesario un recorrido cerrado. El que el mismo número de electrones que parten del polo negativo del generador entra al mismo por su terminal positivo. Si el circuito se ha interrumpido no puede establecerse el paso de corriente. Del terminal negativo del generador no sale corriente, ya que el circuito no almacena electrones

Bibliografía Física Tomo II Cuarta Edición Autor: Raymond A. Serway Editorial: McGraw-Hill Enciclopedia Encarta 2002 Biblioteca de Consulta Microsoft Corporation © Todos los Derechos reservados www.natureduca.com/fis_indice_elec04.php www.viakon.com/Home.aspx?tabId=19 www.taringa.net/posts/.../Diferentes-tipos-de-potencia-electrica.html