Labo 5


I. OBJETIVOS
1.1. Realizar medición de voltaje y corriente alterna en un circuito que consta de una lámpara fluorescente y un reactor.
1.2. Determinar la inductancia y potencia consumida del reactor y también calcular la potencia consumida por el fluorescente.

II. FUNDAMENTO TEORICO
Cuando en un circuito el voltaje de fuente varia con el tiempo de manera periódica se dice que este es unvoltaje alterno Por lo general este puede ser expresado como:



Aquí, VM es el voltaje máximo, w es la frecuencia angular (w = 2f) para nuestro experimento f = 60 Hz, además la corriente en el circuito para todo instante se cumple que v = iR , entonces la corriente del circuito:Donde IM = VM /R .
Por otra parte si se tiene un circuito RLC en serie con corriente AC; la segunda regla de Kirchhoff se debe cumplir en todo momento. Es decir:

Equivalente a:


FUNCIONAMIENTO DE LAS LÁMPARAS FLUORESCENTES

Las lámparas fluorescentes funcionan de la siguiente forma:



1. Cuando activamosel interruptor de una lámpara de luz fluorescente que se encuentra conectada a la red doméstica de corriente alterna, los electrones comienzan a fluir por todo el circuito eléctrico, incluyendo el circuito en derivación donde se encuentra conectado el cebador (estárter).
2. El flujo de electrones de la corriente eléctrica al llegar al cebador produce un arco o chispa entre los dos electrodossituados en su interior, lo que provoca que el gas neón (Ne) contenido también dentro de la cápsula de cristal se encienda. El calor que produce el gas neón encendido hace que la plaquita bimetálica que forma parte de uno de los dos electrodos del cebador se curve y cierre un contacto eléctrico dispuesto entre ambos electrodos.
3. Cuando el contacto del cebador está cerrado se establece el flujo decorriente eléctrica necesaria para que los filamentos se enciendan, a la vez que se apaga el gas neón.
4. Los filamentos de tungsteno encendidos provocan la emisión de electrones por caldeo o calentamiento y la ionización del gas argón (Ar) contenido dentro del tubo. Esto crea las condiciones previas para que, posteriormente, se establezca un puente de plasma conductor de la corriente eléctrica por elinterior del tubo, entre un filamento y otro.
5. La plaquita bimetálica del cebador, al dejar de recibir el calor que le proporcionaba el gas neón encendido, se enfría y abre el contacto dispuesto entre los dos electrodos. De esa forma el flujo de corriente a través del circuito en derivación se interrumpe, provocando dos acciones simultáneas:

a. Los filamentos de la lámpara se apagan cuandodeja de pasar la corriente eléctrica por el circuito en derivación.

b. El campo electromagnético que crea en el enrollado del balasto la corriente eléctrica que también fluye por el circuito donde éste se encuentra conectado, se interrumpe bruscamente. Esto provoca que en el propio enrollado se genere una fuerza contraelectromotriz, cuya energía se descarga dentro del tubo de la lámpara, en formade arco eléctrico. Este arco salta desde un extremo a otro del tubo valiéndose de los filamentos, que una vez apagados se convierten en electrodos de la lámpara.

6. Bajo estas nuevas condiciones, la corriente de electrones, que en un inicio fluía a través del circuito en derivación de la lámpara donde se encuentra conectado el cebador, comienza hacerlo ahora atravesando interiormente el tubo de unextremo a otro, valiéndose de los dos electrodos.
7. La fuerte corriente que fluye por dentro del tubo provoca que los electrones comiencen a chocar con los átomos del gas argón, aumentando la cantidad de iones y de electrones libres. Como resultado se crea un puente de plasma, es decir, un gas compuesto por una gran cantidad de iones y de electrones libres, que permite que estos se muevan de...