fisica 3
Páginas: 7 (1689 palabras)
Publicado: 15 de enero de 2014
CORRIENTE ALTERNA
I.OBJETIVOS
1.1.Realizar medición de voltaje y corriente alterna en un circuito queconsta de una lámpara fluorescente y un reactor.
1.2.Determinar la inductancia y potencia consumida del reactor ytambién calcular la potencia consumida por el fluorescente.
II.FUNDAMENTO TEORICO
Cuando en un circuito el voltaje de fuente varia con el tiempo de maneraperiódica se diceque este es un voltaje alterno Por lo general este puedeser expresado como:
Aquí, VM es el voltaje máximo, w es la frecuencia angular (w = 2πf) paranuestro experimento f = 60 Hz, además la corriente en el circuito paratodo instante se cumple que v = iR , entonces la corriente del circuito:
Donde :
IM= VM/R .
Por otra parte si se tiene un circuito RLC en serie con corriente AC;lasegunda regla de Kirchhoff se debe cumplir en todo momento. Es decir:
Equivalente a:
Entonces:
De aquí vemos que un circuito AC, la tensión en un inductor puro esta desfasada en 90º con respecto a la corriente del circuito. La tensión en un condensador se desfasa en – 90º. La tensión den un resistor pudo estarsiempre en fase con la corriente del circuito. Para poder entender mejor lasrelaciones expresadas en (1.3) se usa los diagramas fasoriales, compuestode vectores rotantes, aquí se realizan las siguientes consideraciones:
Para poder interpretar mejor las relaciones anteriores se definen lasreactancias como:
ZR= R (Reactancia Resistiva o simplemente resistencia)
ZI= Lω (Reactancia Inductiva)
ZC= 1/Cω (Reactancia Capacitiva)
Además de la figura 3 se observa queel modulo del voltaje total del circuitoserá:
Entonces de 1.5 se define la impedancia del circuito como:
También de la figura se observa que el ángulo de fase ø entre la corriente y voltaje del circuito será:
VALORES EFICACEZ Y POTENCIA
Debido a que la corriente del circuito no son constantes, las mediciones de I a V que realizaría un multímetro nos arrojara un valor diferente a susvalores máximos. Estos se denominan voltajes y corriente eficaces Vef., Ief.y se demuestra que:
Se sabe que en corriente continua la potencia consumida para un elemento delcircuito viene dada por: P = iV, Haciendo una analogía en AC, definimos la potencia del circuito como el producto escalar de los favores Vef ,Ief.
Entonces :
La potencia de (1.9) da la potencia en general para un elementodel circuito. En el uso técnico se denomina al valos los ø como Factor de Potencia.
III.EQUIPO EXPERIMENTAL
3.1.Una caja que contenga: una lámpara fluorescente, un arrancador, unreactor.
3.2.Un voltímetro de corriente alterna.
3.3.Un multímetro para usarlo como ohmiometro y amperímetro.
3.4.Cables conectores.
IV.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Primera Parte
4.1.Se armo el circuito de lafigura 4. Se conecto la caja toma corriente yse observo lo ocurrido.
4.2.Ahora se conectaron los bornes S con Q y se anotó lo observado.
4.3.Luego se desconecto rápidamente S con Q y se anoto lo observado.
4.4.Ahora se armo el circuito con arrancador incluido para ver queocurría.
Segunda Parte
4.5.Se monto el circuito de la figura 6 para medir el voltaje eficaz ycorriente eficaz en elreactor.
4.6.Con los datos obtenidos se construyó el gráfico 1 tal como lo indicala guía.
Tercera Parte
4.7.Realizamos las conexiones para montar el circuito de la figura 7 endonde se midió: los voltajes eficaces de las fuentes, VMN, del reactor VMP y del fluorescente VNP
, así como también la corriente eficaz através del circuito.
4.8.Con estos datos se determino el ángulo de fase ø 2entre el voltaje delfluorescente y la corriente del circuito como lo indica el guía delaboratorio.
V.DATOS Y OBSERVACIONES EXPERIMENTALES
5.1.Observaciones en la Primera Parte
5.1.1.Al conectar el enchufe al tomacorriente sin realizar ningunaconexión no se observó ningún cambio.
5.1.2.Cuando se conecto los bornes S, Q, del fluorescente se viouna luminosidad opaca en los extremos del...
I.OBJETIVOS
1.1.Realizar medición de voltaje y corriente alterna en un circuito queconsta de una lámpara fluorescente y un reactor.
1.2.Determinar la inductancia y potencia consumida del reactor ytambién calcular la potencia consumida por el fluorescente.
II.FUNDAMENTO TEORICO
Cuando en un circuito el voltaje de fuente varia con el tiempo de maneraperiódica se diceque este es un voltaje alterno Por lo general este puedeser expresado como:
Aquí, VM es el voltaje máximo, w es la frecuencia angular (w = 2πf) paranuestro experimento f = 60 Hz, además la corriente en el circuito paratodo instante se cumple que v = iR , entonces la corriente del circuito:
Donde :
IM= VM/R .
Por otra parte si se tiene un circuito RLC en serie con corriente AC;lasegunda regla de Kirchhoff se debe cumplir en todo momento. Es decir:
Equivalente a:
Entonces:
De aquí vemos que un circuito AC, la tensión en un inductor puro esta desfasada en 90º con respecto a la corriente del circuito. La tensión en un condensador se desfasa en – 90º. La tensión den un resistor pudo estarsiempre en fase con la corriente del circuito. Para poder entender mejor lasrelaciones expresadas en (1.3) se usa los diagramas fasoriales, compuestode vectores rotantes, aquí se realizan las siguientes consideraciones:
Para poder interpretar mejor las relaciones anteriores se definen lasreactancias como:
ZR= R (Reactancia Resistiva o simplemente resistencia)
ZI= Lω (Reactancia Inductiva)
ZC= 1/Cω (Reactancia Capacitiva)
Además de la figura 3 se observa queel modulo del voltaje total del circuitoserá:
Entonces de 1.5 se define la impedancia del circuito como:
También de la figura se observa que el ángulo de fase ø entre la corriente y voltaje del circuito será:
VALORES EFICACEZ Y POTENCIA
Debido a que la corriente del circuito no son constantes, las mediciones de I a V que realizaría un multímetro nos arrojara un valor diferente a susvalores máximos. Estos se denominan voltajes y corriente eficaces Vef., Ief.y se demuestra que:
Se sabe que en corriente continua la potencia consumida para un elemento delcircuito viene dada por: P = iV, Haciendo una analogía en AC, definimos la potencia del circuito como el producto escalar de los favores Vef ,Ief.
Entonces :
La potencia de (1.9) da la potencia en general para un elementodel circuito. En el uso técnico se denomina al valos los ø como Factor de Potencia.
III.EQUIPO EXPERIMENTAL
3.1.Una caja que contenga: una lámpara fluorescente, un arrancador, unreactor.
3.2.Un voltímetro de corriente alterna.
3.3.Un multímetro para usarlo como ohmiometro y amperímetro.
3.4.Cables conectores.
IV.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Primera Parte
4.1.Se armo el circuito de lafigura 4. Se conecto la caja toma corriente yse observo lo ocurrido.
4.2.Ahora se conectaron los bornes S con Q y se anotó lo observado.
4.3.Luego se desconecto rápidamente S con Q y se anoto lo observado.
4.4.Ahora se armo el circuito con arrancador incluido para ver queocurría.
Segunda Parte
4.5.Se monto el circuito de la figura 6 para medir el voltaje eficaz ycorriente eficaz en elreactor.
4.6.Con los datos obtenidos se construyó el gráfico 1 tal como lo indicala guía.
Tercera Parte
4.7.Realizamos las conexiones para montar el circuito de la figura 7 endonde se midió: los voltajes eficaces de las fuentes, VMN, del reactor VMP y del fluorescente VNP
, así como también la corriente eficaz através del circuito.
4.8.Con estos datos se determino el ángulo de fase ø 2entre el voltaje delfluorescente y la corriente del circuito como lo indica el guía delaboratorio.
V.DATOS Y OBSERVACIONES EXPERIMENTALES
5.1.Observaciones en la Primera Parte
5.1.1.Al conectar el enchufe al tomacorriente sin realizar ningunaconexión no se observó ningún cambio.
5.1.2.Cuando se conecto los bornes S, Q, del fluorescente se viouna luminosidad opaca en los extremos del...
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