Informe

DETERMINACION DEL ANGULO DE PERDIDAS Y DEL FACTOR DE PERDIDAS
OBJETIVO
Analizar en forma experimental el ángulo de pérdidas y el factor de pérdidas de un condensador, usando una reactancia simuladora de pérdidas.
FUNDAMENTO
Es muy importante la determinación exacta de la capacidad de un condensador, para lo cual se requiere tener en cuenta ciertos problemas que surgen de lascaracterísticas de un condensador.
Un condensador consiste en dos electrodos separados por aislante ideal (R  oo), al aplicar una tensión alterna (v) a los electrodos del condensador, se ha de producir una corriente desfasada 90° con respecto a la tensión, tal como se muestra en la figura 1.











En un condensador real (C) el aislante por bueno que sea, tiene una resistencia deun valor determinado y conduce las cargas haciendo el efecto de una componente activa. En consecuencia, con un condensador real el ángulo de desfasaje (φ) es inferior a 90°. Cuanto mayor es la diferencia entre el ángulo φ y 90° (α = 90 – φ), peor es la calidad del aislante utilizado en la construcción del condensador y en consecuencia la calidad del condensador. Considerando esto, se puederepresentar un condensador con un circuito equivalente de dos maneras:
Un condensador real se puede representar como un condensador ideal C (sin perdidas) conectado en serie con una resistencia equivalente R’, tal como se muestra en la figura 2(a), adjunta.









También se puede representar un condensador real como ideal “C0” conectado en paralelo con una resistencia equivalente R”, talcomo se muestra en la figura 3.













Al considerar la conexión serie se determina el ángulo α, denominado ángulo de pérdidas, según el triángulo de intensidades tal como se muestra en la figura 2(b). Dónde:

V_R'/V_C =tgα=IR'/(I/WC_O )=2πfR'C_O

Al considerar la conexión en paralelo del condensador ideal CO con la resistencia equivalente R”, se obtiene el ángulo αsegún el triángulo de intensidades tal como se muestra en la figura 3(b) donde:

I_R/I_C =tgα=(V/R")/(VC_O w)=1/(2πfR"C_0 )

El ángulo α se denomina ángulo de pérdidas y tgα es el factor de pérdidas. Por lo tanto y por lo general, el ángulo de pérdidas es muy pequeño y en este caso se puede admitir que α^'=tgα.

EQUIPOS Y/O INSTRUMENTOS A UTILIZAR
1 Vatímetro monofásico 220V-5A (AC)1 Amperímetro 0-0.6-3A (AC)
1 Voltímetro 0-300V (AC)
1 Autotransformador 0-230V
1 Resistencia variable 0-690Ω
1 Resistencia fija 0-300Ω
1 Condensador 12μf,220V,60Hz
1 Multímetro
Cables de conexión
PROCEDIMIENTO
Primer Caso:
Armar el circuito mostrado.






V0 Vc R’ A W VR’ Vc tg∝ ∝
110 109.8 201.5 0.22 12 42.31 101.3 0.41 22.66
110 109.8 100.9 0.23 8 24.95 107.10.234 13.1
110 109.8 49 0.24 6 12.31 109.4 0.113 6.42
220 220.7 100.6 0.47 24 43.6 216.7 0.201 11.38
220 220.7 75.1 0.47 22 38.73 217.9 0.17 10
220 220.7 39.8 0.48 13 20.16 220.3 0.092 5.22
Circuito en serie








Regular la resistencia R1 a su valor máximo.
Energizar el circuito, conectado a la entrada del autotransformador a la red de 220v-60Hz.
Regulando la salida delauto-transformador desde cero hasta 220V, tomando un juego de valores como mínimo de 12 valores de V, A, W, VR y VC respectivamente.
Manteniendo constante la tensión del Voltímetro en 220V, regular la resistencia R1 desde su valor máximo a su valor mínimo, y repetir el procedimiento indicado en el paso anterior.

Segundo Caso:
Armar el circuito de la figura 5, verificar que la resistencia R2 seencuentre en su máximo valor.




V0 Vc R’’ A W IR’’ Ic tg∝ ∝’
220 217.9 103.1 2.43 526 2.3 0.13 17.69 17.69
109.2 107.3 103.1 1.13 121 1.05 0.08 13.125 13.125
Circuito en paralelo



Energizar el circuito conectando la entrada del auto- transformador a la red de 220V-60Hz.
Regular la salida del auto- transformador, variando la tensión desde 0 hasta 220V, tomando un juego...