Laboratorio de fisica

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LABORATORIO Nº 3: MEDICIÓN DE VALORES MEDIOS Y EFICACES

I objetivos
* Verificar experimentalmente la relación entre valores eficaces y valores pico, determinando también los valores “pico, pico” en forma de ondas sinodales.
II experimento
a) Modelo físico

MEDICIÓN DE VALORES MEDIOS Y EFICACES

Cualquier onda de corriente alterna sinusoidal, al pasar por un resistor R produceel mismo efecto térmico promedio (potencia) que una corriente directa de igual valor a la amplitud de la corriente alterna dividida por la raíz de 2.esto también es válido para una tención alterna a través de R, o incluso para el producto de tención y corriente toma la forma:
P=V.I.cosθ

Esta formula se puede demostrar:

p=i2(t).R

Pmedia=1T0Ti2t.R.dt

Definiendo un valor eficaz Irms,que a continuación se eleva al cuadrado y se multiplica por R obtenemos P,

I2rms.R=Pmedia

Entonces:

Irms =PmediaR

O sustituyendo la expresión anterior,

Irms=(1T0Ti2dt)

Así, el valor eficaz de una onda de C.A, es un valor medio cuadrático.

VALOR MEDIO

El valor medio en una tensión o corriente alterna es la media aritmética de todos los valores instantáneos de tensión (ocorriente), medidos en un cierto intervalo de tiempo.
En una corriente alterna sinusoidal, el valor medio durante un período es nulo: en efecto, los valores  positivos se compensan con los negativos. Vm = 0 

En cambio, durante medio periodo, el valor medio es

 Siendo V0 el valor máximo.

VALOR EFICAZ

El valor eficaz de una corriente alterna es el valor que tendría una corrientecontinua que produjera la misma potencia que dicha corriente alterna, al aplicarla sobre una misma resistencia.
Es decir, se conoce el valor máximo de una corriente alterna (I0).
Se aplica ésta sobre una cierta resistencia y se mide la potencia producida sobre ella.

Para una señal sinusoidal, el valor eficaz de la tensión es: 

 y del mismo modo para la corriente 

 la potencia eficazresultará ser:

 Es decir que es la mitad de la potencia máxima (o potencia de pico)
La tensión o la potencia eficaz, se nombran muchas veces por las letras RMS.
O sea, el decir 10 VRMS ó 15 WRMS significarán 10 voltios eficaces ó 15 Watio eficaces, respectivamente.

b) Diseño

c) Materiales

1.-un osciloscopio de rayos 2.-un voltímetro de hierro móvil.
catódicos (orc).3.-un transformador 220 4.-Una fuente de alimentación o 12v. C.A.

5.-Un generador de señales. 6.- Un multímetro digital.


7.-Un diodo de 1Amp.8.-Un resistor de 1KΩ


d) Rango de trabajo

* Un transformador 220/6 o 12 V.
* Un diodo de1 Amp.
* Un resistor de 1 KΩ, ½ Watio.

e) PROCEDIMIENTO:
1.-Montar el circuito de la figura 1
2.-medir con el voltímetro de hierro móvil la tención de salida del transformador (Vrms) y anótelo en su tabla de datos #1.
3.-calcular los valores pico ymedio del secundario del transformador, obtenidos con el voltímetro, y anótelo en su tabla #1.
4.-observar con un osciloscopio la forma de onda de la tención de salida del transformador y medir la tención pico a pico (Vpp) y determinar el valor medio y el valor eficaz anotando los valores en la tabla # 1.
5.- Determinar el periodo T en segundos y la frecuencia en Hertz de la onda observada enel osciloscopio.
6.-Realizar los pasos 1 al 5 para el circuito de la figura 2.
7.- Ajustar la frecuencia de salida del generador sinodal a 60Hz, y a la máxima tención de salida, aumentar la frecuencia del generador de acuerdo a los valores de la tabla #2.
8.- Medir con el voltímetro analógico, voltímetro digital y osciloscopio los valores medios y eficaces de la onda mostrada para cada valor...
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