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EXPERIMENTO DE
LABORATORIO No. 15

EL VATIMETRO

OBJETIVOS:

1. Aprender a usar el vatímetro.
2. Familiarizarse con los conceptos de potencia real y aparente en un circuito de c.a.

EXPOSICION:

En circuitos de corriente directa, la potencia (en watts) proporcionada a una carga resistiva es igual al producto del voltaje por la corriente. En los circuitos de corriente alterna, aveces no se puede usar esta fórmula para establecer la potencia en watts. Por esta razón, en los circuitos de c.a. es esencial el uso de vatímetros, para poder medir la potencia real (en watts).

La potencia aparente (en voltamperes) se define como el producto del voltaje y la corriente en c.a. La potencia aparente es igual a la potencia real sólo cuando el circuito de carga es totalmenteresistivo. Este fue el caso del Experimento de Laboratorio anterior. Cuando el circuito de carga no es del todo resistivo, la potencia aparente (VA) puede ser muy diferente de la potencia real (W). Todavía no es el momento de explicarlo; pero en breve se aclarará este fenómeno. Por ahora, se llevarán a cabo varios experimentos para demostrar lo que significa la potencia real y la aparente, y cómo sepueden determinar estas potencias.

INSTRUMENTOS Y EQUIPO:

Módulo de fuente de Energía (0-120V c.a.) | EMS 8821 |
Módulo de Resistencia | EMS 8311 |
Módulo de Inductancia | EMS 8321 |
Módulo de Capacitancia | EMS 8331 |
Módulo de Medición de c.a. (2.5/8A) | EMS 8425 |
Modulo de Medición de c.a. (250V) | EMS 8426 |
Modulo de Vatímetro Monofásico (750W) | EMS 8431 |
Cables deconexión | EMS 8941 |

PROCEDIMIENTOS

Advertencia: ¡En este Experimento se manejan altos voltajes! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente se debe desconectar después de hacer cada medición!

1. Examine la construcción del Modulo EMS 8431 del vatímetro monofásico, fijándose especialmente en el medidor, las terminales de conexión y el alambrado. En la Figura15.1 se muestra un dibujo esquemático de las conexiones del módulo.

Las conexiones internas de la bobina de corriente del medidor se llevan hasta las terminales A y B de este. Las conexiones internas de la bobina de voltaje del medidor se llevan hasta las terminales C-D. La bobina de corriente (protegida por los diodos), se conecta en serie con la línea (terminales 1 y 3 del módulo). La bobina devoltaje se conecta en paralelo con la carga de la línea (terminales 3 y 4 del módulo). La fuente de energía se debe conectar siempre a las terminales 1 y 2 (la entrada al módulo del vatímetro).

La carga se debe conectar siempre a las terminales 3 y 4 (la salida del módulo del vatímetro). ¡Nunca se deben cambiar las conexiones del módulo de la parte posterior del tablero!



2. Use losMódulos EMS de Resistencia, Vatímetro, Medición de CA y fuente de alimentación, para conectar el circuito que se ilustra en la Figura 15.2. Ajuste la resistencia de carga a 57 ohms (todos los interruptores deben estar cerrados y toda las secciones en paralelo).

3. a) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 120V c.a, valor que indicará el voltímetro de c.a. conectado a través de .Mida y anote la corriente de carga .

b) Mida y anote la potencia de entrada, de acuerdo con la lectura del vatímetro.


c) Calcule la potencia de entrada utilizando la ecuación P = EI.

d) (Sin tener en cuenta la precisión del medidor) diga si la potencia (b) equivale a la potencia (c) en una carga resistiva.
___NO EQUIVALE____________________________________________________________________

e) Quite la carga abriendo todos los interruptores de las resistencias. Observe que el vatímetro indica una potencia cero a pesar de que tiene 120V c.a. en la bobina de voltaje.

f) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.

4. Conecte el circuito de la Figura 15.3. Observe que este circuito es idéntico al que se uso en los Procedimientos 2 y 3, excepto...
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