analisis de circuitos electricos
Páginas: 7 (1652 palabras)
Publicado: 9 de febrero de 2014
INSTITUTO TECNOLOGICO DE MINTATILTLAN
ANALISIS DE CIRCUITOS DE CA
UNIDAD 4
TRABAJO DE INVESTIGACION
NOMBRE DEL ALUMNO
Contenido
3.1 Potencia promedio en el estado estacionario de un circuito RLC
3.2 Potencia en corriente alterna monofásica
En el supuesto de que el circuito estuviera formado por elementos resistivos puros, procederíamos igual que si se tratarade un circuito de corriente continua. Para los casos en que nuestro circuito esté constituido por impedancias Z, no es suficiente con conocer la tensión y la intensidad, pues como bien sabemos a estas alturas del curso existe un desfase entre ambas y la potencia depende de él.
Así pues, conviene recordar las potencias que se dan en un circuito de corriente alterna:
Potencia aparente
Potenciaactiva
Potencia reactiva
Por si lo has olvidado volvemos a mostrar el triángulo de potencias.
Triángulo de potencias en corriente alterna.
Fuente: Elaboración propia.
Te recordamos, que al igual que en cualquier otro triángulo rectángulo podemos aplicar Pitágoras:
Para finalizar este recordatorio, diremos que la potencia activa P, se medía en watios W; la potencia aparente S,en voltamperios VA y la potencia reactiva Q, en voltamperios reactivos VAr, pudiendo utilizar múltiplos (K = kilo = 103) si las cantidades son elevadas.
3.2.1 Potencia activa
El uso del vatímetro es similar al ya explicado en el apartado de corriente continua, la única diferencia está en que ahora el circuito es alimentado con corriente alterna. En este caso, la aguja se desviará unángulo α de forma proporcional al producto V·I y por cosφ, siendo φ el desfase entre V e I.
Medición de potencia activa monofásica.
Fuente: Elaboración propia.
Es interesante destacar el concepto de alcance del vatímetro y que no es más que el producto de la tensión máxima que puede medir por la máxima intensidad que puede recorrer la bobina amperimétrica en el supuesto de que tengamos una cargaresistiva (cosφ=1). Así, si el alcance de tensión de nuestro vatímetro es de 400 V y el de intensidad es de 15 A, el alcance del vatímetro será 400·15 = 6000 W.
Por lo general los vatímetros tienen varias escalas de tensión o de intensidad y en ese caso habrá que tener en cuenta la constante de escala en función de las divisiones de que consten.
Vatímetro de dos alcances de tensión.
Fuente:Elaboración propia.
3.2.2 Potencia reactiva
Hemos visto hasta ahora que en un vatímetro la desviación de la aguja es proporcional al producto de V·I y por el coseno de su desfase φ.
Si queremos medir la potencia reactiva debemos conseguir que la desviación de la aguja α (alfa), sea proporcional al seno del desfase, o lo que es lo mismo al coseno de 90-φ.
Existen varias maneras deconseguir esto, para ello lo que se hace es colocar en paralelo y serie con la bobina voltimétrica impedancias calibradas. La imagen inferior muestra el esquema interno de un varímetro o también llamado vatímetro inductivo, este es el nombre que recibe el aparato, pues lo que mide es la potencia reactiva, al quedar el circuito voltimétrico desfasado 90º con respecto a la corriente.
3.2.3Potencia aparente
Si lo que queremos es medir la potencia aparente, entonces debemos recurrir a un montaje como el indicado en la figura:
Imagen 16: Medición de las tres potencias.
Fuente: Elaboración propia.
El vatímetro W nos dará la potencia activa P, el voltímetro y amperímetro nos darán la potencia aparente S y a partir de estos datos, y de forma indirecta, podremos obtener lapotencia reactiva Q tal y como se indica en las expresiones de más abajo.
Cuando en apartados anteriores se habló de la potencia activa, se explicó el concepto de alcance del vatímetro; pues bien, ¿qué sucede si la corriente que consume el circuito que queremos medir es superior a la del aparato? En ese caso, nuestro vatímetro resultaría dañado y para evitarlo recurrimos a un transformador de...
INSTITUTO TECNOLOGICO DE MINTATILTLAN
ANALISIS DE CIRCUITOS DE CA
UNIDAD 4
TRABAJO DE INVESTIGACION
NOMBRE DEL ALUMNO
Contenido
3.1 Potencia promedio en el estado estacionario de un circuito RLC
3.2 Potencia en corriente alterna monofásica
En el supuesto de que el circuito estuviera formado por elementos resistivos puros, procederíamos igual que si se tratarade un circuito de corriente continua. Para los casos en que nuestro circuito esté constituido por impedancias Z, no es suficiente con conocer la tensión y la intensidad, pues como bien sabemos a estas alturas del curso existe un desfase entre ambas y la potencia depende de él.
Así pues, conviene recordar las potencias que se dan en un circuito de corriente alterna:
Potencia aparente
Potenciaactiva
Potencia reactiva
Por si lo has olvidado volvemos a mostrar el triángulo de potencias.
Triángulo de potencias en corriente alterna.
Fuente: Elaboración propia.
Te recordamos, que al igual que en cualquier otro triángulo rectángulo podemos aplicar Pitágoras:
Para finalizar este recordatorio, diremos que la potencia activa P, se medía en watios W; la potencia aparente S,en voltamperios VA y la potencia reactiva Q, en voltamperios reactivos VAr, pudiendo utilizar múltiplos (K = kilo = 103) si las cantidades son elevadas.
3.2.1 Potencia activa
El uso del vatímetro es similar al ya explicado en el apartado de corriente continua, la única diferencia está en que ahora el circuito es alimentado con corriente alterna. En este caso, la aguja se desviará unángulo α de forma proporcional al producto V·I y por cosφ, siendo φ el desfase entre V e I.
Medición de potencia activa monofásica.
Fuente: Elaboración propia.
Es interesante destacar el concepto de alcance del vatímetro y que no es más que el producto de la tensión máxima que puede medir por la máxima intensidad que puede recorrer la bobina amperimétrica en el supuesto de que tengamos una cargaresistiva (cosφ=1). Así, si el alcance de tensión de nuestro vatímetro es de 400 V y el de intensidad es de 15 A, el alcance del vatímetro será 400·15 = 6000 W.
Por lo general los vatímetros tienen varias escalas de tensión o de intensidad y en ese caso habrá que tener en cuenta la constante de escala en función de las divisiones de que consten.
Vatímetro de dos alcances de tensión.
Fuente:Elaboración propia.
3.2.2 Potencia reactiva
Hemos visto hasta ahora que en un vatímetro la desviación de la aguja es proporcional al producto de V·I y por el coseno de su desfase φ.
Si queremos medir la potencia reactiva debemos conseguir que la desviación de la aguja α (alfa), sea proporcional al seno del desfase, o lo que es lo mismo al coseno de 90-φ.
Existen varias maneras deconseguir esto, para ello lo que se hace es colocar en paralelo y serie con la bobina voltimétrica impedancias calibradas. La imagen inferior muestra el esquema interno de un varímetro o también llamado vatímetro inductivo, este es el nombre que recibe el aparato, pues lo que mide es la potencia reactiva, al quedar el circuito voltimétrico desfasado 90º con respecto a la corriente.
3.2.3Potencia aparente
Si lo que queremos es medir la potencia aparente, entonces debemos recurrir a un montaje como el indicado en la figura:
Imagen 16: Medición de las tres potencias.
Fuente: Elaboración propia.
El vatímetro W nos dará la potencia activa P, el voltímetro y amperímetro nos darán la potencia aparente S y a partir de estos datos, y de forma indirecta, podremos obtener lapotencia reactiva Q tal y como se indica en las expresiones de más abajo.
Cuando en apartados anteriores se habló de la potencia activa, se explicó el concepto de alcance del vatímetro; pues bien, ¿qué sucede si la corriente que consume el circuito que queremos medir es superior a la del aparato? En ese caso, nuestro vatímetro resultaría dañado y para evitarlo recurrimos a un transformador de...
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