Electrotecnia 2
Analizar un circuito serie RL donde la bobina cuenta con un núcleo de hierro, observando el efecto de inducción y su comportamiento en cuanto a corriente y voltaje en cada uno de sus componentes al exponerlo a una fuente de tensión AC.
MARCO TEORICO
El fenómeno de inducción electromagnética en el que se basa el funcionamiento del transformador fue descubierto por MichaelFaraday en 1831, se basa fundamentalmente en que cualquier variación de flujo magnético que atraviesa un circuito cerrado genera una corriente inducida, y en que la corriente inducida sólo permanece mientras se produce el cambio de flujo magnético.
La primera "bobina de inducción" para ver el uso de ancho fueron inventadas por el Rev. Nicholas Callan College de Maynooth, Irlanda en 1836, uno de losprimeros investigadores en darse cuenta de que cuantas más espiras hay en el secundario, en relación con el bobinado primario, más grande es el aumento de la FEM.
Entre 1884 y 1885, los ingenieros húngaros Zipernowsky, Bláthy y Deri de la compañía Ganz crearon en Budapest el modelo “ZBD” de transformador de corriente alterna, basado en un diseño de Gaulard y Gibbs (Gaulard y Gibbs sólodiseñaron un modelo de núcleo abierto). Descubrieron la fórmula matemática de los transformadores:
Donde: (Vs) es la tensión en el secundario y (Ns) es el número de espiras en el secundario, (Vp) y (Np) se corresponden al primario.
Su solicitud de patente hizo el primer uso de la palabra "transformador", una palabra que había sido acuñada por Bláthy Ottó.
En 1885, George Westinghouse compro laspatentes del ZBD y las de Gaulard y Gibbs. Él le encomendó a William Stanley la construcción de un transformador de tipo ZBD para uso comercial.
Este diseño se utilizó por primera vez comercialmente en 1886.
MATERIAL UTILIZADO
FUENTE DE CORRIENTE AC 120V
MULTIMETRO DIGITAL
2 ROSETAS
2 BOMBILLO DE 60 W
CABLES DE CONEXIÓN
2 BOBINAS
NUCLEO DE HIERRO
DESARROLLO
PASO 1: Montaje delcircuito, se sitúa la bobina en el núcleo de hierro abierto, se conectan las terminales de la bobina en serie con la carga resistiva (roseta con bombillo) y por último se conectan los cables con los cuales vamos a alimentar el circuito y se toman mediciones.
PASO 2: cerramos el núcleo de hierro y observamos que sucede con el voltaje medido en las carga resistiva y en la inductancia.
PASO3: Instalamos en el otro extremo del núcleo de hierro una segunda bobina, el núcleo se deja abierto, se alimenta el circuito con la fuente AC y se toman mediciones en cada elemento del circuito y se observa que aparece un voltaje en la segunda bobina.
PASO 4: cerramos el núcleo de hierro y observamos que sucede con el voltaje medido en la carga resistiva y en las inductancias.
PASO 5:Realizamos el mismo montaje y mediciones aumentado una carga resistiva y observamos el efecto que produce en el circuito.
MEDICIONES
El primer montaje que se realizo fue con la carga resistiva (bombillo de 60W) en serie con la bobina con el núcleo de hierro y los datos obtenidos fueron:
VL: 1.88 V
VF: 122.1 V I: 0.54 AVR: 121.9 V
El segundo montaje que se realizo fue con la carga resistiva (bombillo de 60W) en serie con el montaje de las bobinas y el núcleo de hierro abierto y luego cerrado y los datos obtenidos fueron.
Núcleo abierto
VF: 122.1 V I: 0.54 A VR: 120.4 V VL1: 3.59 V
VL2: 0.952VNúcleo cerrado
VF: 122.1 V I: 0.54 A R: 120.4 V VL1: 3.61 V
VL2: 0.952V
El tercer montaje que se realizo fue con dos cargas resistivas (bombillo de 60W) en serie con el montaje de las bobinas y el núcleo de hierro abierto y luego cerrado y los datos obtenidos fueron.
Núcleo abierto
VF: 122.1 V...
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