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EXPERIENCIA Nº4
Mediciones de tensiones, corriente y potencias en circuitos trifásicos equilibrado estrella


Objetivos:

Identificar las características de los elementos que se utilizaran para armar los circuitos.
Especificar los elementos de los circuitos propuestos, considerando los valores de diseño de cada uno.
Comprobar la validez experimental las ecuaciones depotencia activa y reactiva en circuitos de corriente alterna.
Adquirir datos relevantes para comparar datos calculados y teóricos.
























Introducción:
Para este laboratorio realizaremos un circuito en forma de estrella equilibrado, esto significa que todas las impedancias son iguales.

A través de los instrumentos de laboratorio como el amperímetro,cosenofimetro, multitester, entre otros, comprobaremos la ley de Kirchhoff de corrientes y entenderemos conceptos como corrientes de línea y fase, al igual que potencia activa y reactiva.

Base teórica:
Teoría de circuitos trifásicos equilibrados
Un sistema de corrientes trifásicas es el conjunto de tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valoreficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus impedancias son iguales y están desfasados simétricamente.
El sistema trifásico presenta una serie de ventajas como son la economía de sus líneas de transporte de energía (hilos más finos que en una líneamonofásica equivalente) y de los transformadores utilizados, así como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la línea trifásica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea monofásica.

Circuito trifásico equilibrado conectado en estrella




Fasorialmente:

Concepto de corriente de línea y de fase y potencia activa, reactiva yaparente en circuitos trifásicos;

Tensión de línea ó compuesta: tensión entre dos líneas del sistema anteriormente mostrado (EAB, EBC, ECA).

Tensión de fase: tensión de cada fuente del sistema o tensión sobre la impedancia de cada rama.

Corriente de línea: corriente por la línea que sale de la fuente o corriente solicitada por la carga.

Corriente de fase: corriente por la fuente o por laimpedancia de cada rama.

Concepto de reactancia inductiva y capacitiva; Se denomina Reactancia a la impedancia ofrecida, al paso de la corriente alterna, por un circuito en el que solo existen inductores (bobinas) o capacitancias (condensadores) puras, esto es, sin resistencias. No obstante, esto representaría una condición ideal, puesto que no existen en la realidad bobinas ni condensadoresque no contengan una parte resistiva, con lo cual los circuitos en general estarán formados por una composición R-L-C (resistencia, inductor y capacitor).

Calculo de corriente; en estrella equilibrada se tiene que y por la ley de ohm que dice que el voltaje existente en el circuito es igual al producto de la corriente que circula por este y la resistencia equivalente, que en este caso sesimboliza con la letra z, en donde z es la suma del valor de la resistencia con el valor de la bobina o condensador según sea el caso.

,



Tensiones de línea y fase; dadas por la relación en circuitos trifásicos de estrella equilibrados








Potencias; se tiene que:entonces ; pero como
e ,
se tiene

De donde se puede obtener

[W]
[VAR]
+j [VA]


Sistema Estrella
En la siguiente figura cada fuente representa la bobina de un generador trifásico donde se inducen las tres tensiones del sistema trifásico





Conexión en Estrella.

La conexión de las tres fuentes se realiza de la siguiente forma:



Para este tipo...