Practica de medicion de señales de corriente alterna



División Académica De Ingeniería Y Arquitectura
INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA



Sistemas eléctricos de potencia

Nombre de la práctica:
Practica No. 1
Medición de señales de CA

Agosto 2014


Índice







Objetivo
Comparar los resultados de la medición con equipo instrumentado, y los obtenidos de los cálculos realizados según la teoría de “Análisis De CircuitosDe Corriente Alterna”; de lo circuitos paralelo: puramente resistivos, RL, RC y RLC.
Introducción
Antes de empezar esta práctica es necesario conocer algunos conceptos teóricos sobre el tema de “circuitos de CA”, así como también prácticos del uso adecuado de los equipos de medición que se emplearan en esta actividad.
El término “alterna” indica solo que la forma de onda se alterna entre dosniveles descritos en una secuencia de tiempo
•Valor instantáneo. Es la magnitud de la forma de onda en cualquier instante de tiempo, se denota por minúsculas (v1, i2, etc.)
•Valor pico. Es la medida valor máximo de la forma de onda medida, se denota por mayúsculas (Vm, Im. Etc)
•Amplitud. Es el máximo valor de la onda en el valor pico.
Período. Es el intervalo de tiempo entre repeticionessucesivas de una onda periódica
•Ciclo. Porción de la forma de onda contenida en un periodo de tiempo
•Frecuencia. (En Hertz) Representa el número de ciclos en un periodo de tiempo. La forma de onda no es afectada por la respuesta característica de los elementos R, L, y C.










 


Relación de voltaje-corriente en un circuito con resistencia
Supongamos una corriente: i = Imcos(ωt + φ). El voltaje a través de la resistencia se da por la Ley de Ohm: v = iR = RIm cos(ωt + φ)
El voltaje en forma de fasor es: V = RIm Lφ .








Pero la representación fasorial de la corriente es:
I = Im L φ. Entonces,
V = RI
Gráfica de v e i
La grafica nos indica que en un resistor v e i están en fase, por lo tanto su ángulo es 0° para este caso.
Relación devoltaje-corriente en un circuito con inductancia
Para el inductor, asuma que la corriente a través de L es; Im cos(ωt + φ). El voltaje a través del conductor es:


Recordando que –sen A = cos(A+90°), se puede escribir: v = ωLIm cos (ωt + φ + 90◦).
Lo cual se transforma a fasores como
V = ωLIme j (φ+90◦) = ωLimejɸ ej90° = ωLimLɸej90°
Pero ImLɸ = I, y ej90° = j, entonces: V = jωLIEn un inductor i se atrasa con respecto a v por 90°




Relación de voltaje-corriente en un circuito con capacitancia







Para el capacitor, asuma que el voltaje a través de C es
v =Vm cos(ωt + φ)
La corriente a través del capacitor es;
Siguiendo los mismos pasos que se hicieron en el modelo del inductor, tenemos:

Se concluye que en un capacitor i se adelanta a v en 90°Pinza amperimétrica
El funcionamiento de la pinza se basa en la medida indirecta de la corriente circulante por un conductor a partir del campo magnético que dicha circulación de corriente genera. Recibe el nombre de pinza porque consta de un sensor, en forma de pinza, que se abre y abraza el cable cuya corriente queremos medir.
Para utilizar una pinza, hay que pasar un solo conductor através de la sonda, si se pasa más de un conductor a través del bucle de medida, lo que se obtendrá será la suma vectorial de las corrientes que fluyen por los conductores y que dependen de la relación de fase entre las corrientes.
Punta diferencial
Permite al usuario hacer mediciones flotadas seguras en altos voltajes usando osciloscopios de propósito general. Voltaje diferencial máximo de 1000 V.El amplificador diferencial convierte y da escalada señales de entrada flotantes en señales de bajo voltaje referenciadas a tierra.
Osciloscopio
El osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical, denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo....