laboratorio N2 MEDICIÓN DE VALORES MEDIOS Y EFICACES

LABORATORIO Nº 2: MEDICIÓN DE VALORES MEDIOS Y EFICACES

I objetivos
Verificar experimentalmente la relación entre valores eficaces y valores pico, determinando también los valores “pico, pico” en forma de ondas sinodales.
II experimento
a) Modelo físico
MEDICIÓN DE VALORES MEDIOS Y EFICACES
Cualquier onda de corriente alterna sinusoidal, al pasar por un resistor R produce el mismoefecto térmico promedio (potencia) que una corriente directa de igual valor a la amplitud de la corriente alterna dividida por la raíz de 2.esto también es válido para una tención alterna a través de R, o incluso para el producto de tención y corriente en la forma que ya conocemos.

P=V.I.
Para probar esto tomemos una onda de corriente en función del tiempo de cualquier tipo, i(t)(nonecesariamente sinusoidal)que se repite continuamente y calculamos la potencia media que desarrolla en un resistor mediante el concepto de que:
p=(t).R
=
Definiendo un valor eficaz Irms, que a continuación se eleva al cuadrado y se multiplica por R obtenemos P,
.R=
Entonces:
 =

O sustituyendo la expresión anterior,
=

Así, el valor eficaz de una onda de C.A, es un valor mediocuadrático.





VALOR MEDIO
Se llama valor medio de una tensión (o corriente) alterna a la media aritmética de todos los valores instantáneos de tensión (o corriente), medidos en un cierto intervalo de tiempo.
En una corriente alterna sinusoidal, el valor medio durante un período es nulo: en efecto, los valores  positivos se compensan con los negativos. Vm = 0 


En cambio, durantemedio periodo, el valor medio es

 Siendo V0 el valor máximo.







VALOR EFICAZ
Se llama valor eficaz de una corriente alterna, al valor que tendría una corriente continua que produjera la misma potencia que dicha corriente alterna, al aplicarla sobre una misma resistencia.
Es decir, se conoce el valor máximo de una corriente alterna (I0).
Se aplica ésta sobre una ciertaresistencia y se mide la potencia producida sobre ella.
A continuación, se busca un valor de corriente continua que produzca la misma potencia sobre esa misma resistencia. A este último valor, se le llama valor eficaz de la primera corriente (la alterna).

Para una señal sinusoidal, el valor eficaz de la tensión es: 

 y del mismo modo para la corriente 

 la potencia eficaz resultará ser: Es decir que es la mitad de la potencia máxima (o potencia de pico)
La tensión o la potencia eficaz, se nombran muchas veces por las letras RMS.
O sea, el decir 10 VRMS ó 15 WRMS significarán 10 voltios eficaces ó 15 Watio eficaces, respectivamente.

b) Diseño

c) Materiales

1.-un osciloscopio de rayos catódicos (orc).


2.-un voltímetro de hierro móvil.

3.-un transformador220/6 o 12v.

4.-Una fuente de alimentación C.A.

5.-Un generador de señales.

6.- Un multímetro digital.

7.-Un diodo de 1Amp.

8.-Un resistor de 1K






d) Rango de trabajo

Un transformador 220/6 o 12 V.
Un diodo de1 Amp.
Un resistor de 1 KΩ, ½ Watio.

e) PROCEDIMIENTO:
1.-Montar el circuito de la figura 1
2.-medir con el voltímetro de hierro móvil la tención desalida del transformador (Vrms) y anótelo en su tabla de datos #1.
3.-calcular los valores pico y medio del secundario del transformador, obtenidos con el voltímetro, y anótelo en su tabla #1.
4.-observar con un osciloscopio la forma de onda de la tención de salida del transformador y medir la tención pico a pico (Vpp) y determinar el valor medio y el valor eficaz anotando los valores en la tabla #1.
5.- Determinar el periodo T en segundos y la frecuencia en Hertz de la onda observada en el osciloscopio.
6.-Realizar los pasos 1 al 5 para el circuito de la figura 2.
7.- Ajustar la frecuencia de salida del generador sinodal a 60Hz, y a la máxima tención de salida, aumentar la frecuencia del generador de acuerdo a los valores de la tabla #2.
8.- Medir con el voltímetro analógico,...