experimento 16

 
OBJETIVOS:
Aprender a usar el vatímetro
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 c-a, a veces no se puede usar esta fórmula para establecer la potencia en watts. Poresta 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 volt amperes) se define como el producto del voltaje por la corriente en c-a. La potencia aparente es igual a la potencia real solo cuando el circuito de carga es totalmente resistivo. Este fue el caso del experimento de laboratorio anterior.
Cuando elcircuito 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 aclarara este fenómeno. Por ahora, se llevaran a cabo varios experimentos para mostrar lo que significa la potencia real y la aparente, y como se pueden determinar estas potencias.

INSTRUMENTOS Y EQUIPO:
Módulo de fuente deenergía (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 (2.5/8 A) EMS 8425
Módulo de medición de c-a (250V) EMS 8426
Módulo de vatímetro monofásico (750W) EMS 8431
Cables de conexión EMS 8941PROCEDIMIENTOS:
Advertencia: ¡En este experimento se manejan altos voltajes! ¡No hagan ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente debe ser desconectada después de hacer cada medición!

1 – Examine la construcción del Módulo EMS 8431 dl vatímetro monofásico, fijándose especialmente en el medidor, las terminales de conexión y alambrado. En la figura 15-1 se muestra undibujo 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 de voltaje se conectaen paralelo con la carga de la línea (Terminales 3 y 4). 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). ¡Nunca se deben cambiar las conexiones del módulo de la parte posterior del tablero.

2 – Conecte los Módulos EMS de Resistencia, Vatímetro, Mediciónde 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 todas las secciones en paralelo).

Circuito figura 15-2

3 – a) Conecte la fuente de alimentación y ajústela a 120V c-a, valor que indicara el voltímetro de c-a a través de R_L. Mida y anote la corriente de cargaI_(L.)

I_L=2.11 A_(c-a)

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

P_entrada=240 W

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

〖 P〗_entrada=253.3 W

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

Se aproximan, pero no llega a sercompletamente exacto.

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:

Esto nos indica que las resistencias realmente no intervienen en la lectura medida de potencia.

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

4 – Conecte el circuito de la...