Trabajo Practico

Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Santa Fe

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Instrumento y Mediciones Eléctricas


TRABAJO PRÁCTICO DE LABORATORIO Nº 3:

“MEDICIÓN DE TENSIONES”







Alumno: ____________________________________________________Año:_______

Fecha de realización:_________Fecha de entrega:_________Fecha de visado_______

MEDICIÓN DE TENSIONES (De distintas formas deonda, con distintos tipos de instrumentos)

1) Objeto del trabajo: La ejecución del trabajo consiste en medir tensiones de distintas formas de ondas y observar en cada caso las respectivas lecturas de voltímetro de distintos principios de funcionamiento, que se utilizan para la experiencia.

II) Fundamentos teóricos: Primero haremos un somero repaso del principio de funcionamiento dedistintos aparato y de los valores de las ondas de tensión (valor máximo, medía y eficaz) a que son sensibles.

II-a) Instrumentos de cuadro o bobina móvil
Su principio de funcionamiento se basa en la acción o fuerza ejercida sobre un conductor recorrido por una corriente y que se encuentra en un campo magnético constante (a veces puede ser variado, como parámetro, a través de un shunt magnético).Está constituid por una bobina móvil que gira en un Campo magnético constante constituido o mejor dicho creado por un imán permanente. Una aguja es solidaria al eje de la bobina móvil y la desviación θ de ésta depende del valor medio de la corriente que circula por ella.

En estado de equilibrio se tendrá:

θ = k . I medio

Si se lo emplea como voltímetro la intensidad que circula por labovina de esta será:

I medio = U medio o sea: θ = k´ . U medio
Rg
Donde:

Rg = resistencia del instrumento que está formada
Rb = resistencia de la bobina móvil.
Ra = resistencia adicional para ampliar el campo de medida.
I .
Luego: Rg = Rb + Ra

Resumiendo el instrumento es sensible al valor medio.

II-b) Instrumento de hierro móvil:
La indicación producidapor un instrumento de hierro móvil, es el resultado del movimiento de un aspa de hierro dulce, a la qua solidaria la aguja. Esta aspa de hierro está imantada por el campo de una bobina por la que circula la corriente a medir.

El aspa al estar imantada, reacciona con el flujo de la bobina y produce el par o cupla Cm, que alcanza el equi1ilibrio con la cupla antagónica o directriz Cd del muelle(generalmente una espiral) para una corriente dada..

El par antagónico vale:

Cd = Kd . θ

La cupla motora se deduce de considerar la energía que tiene el sistema:

W = ½ . L . i2

Siendo:

L la inductancia de la. bobina.

Luego:

dW =. ½ . i2 . dL = kd . θ . dθ

pero;

i = Imax.. sen ωt

para una corriente senoidal .

La cupla motora, en estado senoidal estacionario,será:

Cm = ½ Imax2 . sen2 ωt . dL/dθ = kd . θ


siendo el ángulo θ la desviación del sistema móvil.

En función de la corriente eficaz I :

Cm = I2 . dL
2 dθ

por lo que se tendrá. que el ángulo de desviación será una función cuadrática del valor eficaz de la corriente que recorre la bobina:




II-c) Instrumentos electrodinámicos:
Su principio de funcionamientose basa en la acción reciproca que se ejerce entre dos bobinas recorridas por una corriente, y se compone en esencia de una bobina fija y una bobina móvil.

Si tenemos una corriente que circula por las dos bobinas, el valor instantáneo de la cupla motora será.

Cm = f( I2 )

Si la corriente es senoidal, el valor medio cupla motora durante un periodo será:
T
Cm = k . 1∫ i2 dt
T 0
Por lo que el ángulo de desviación será θ = f (I2)

Siendo:

T
I = 1 ∫ i2 dt
T 0

El valor eficaz de la corriente.

Es un instrumento sensible al valor eficaz de la corriente que circula por sus bobinas (o mejor dicho, sensible al cuadrado del Valor eficaz).

II-d) Instrumentos electrost áticos.
El principio do...