CONEXIN SERIE PARALELO, MIXTO CORRIENTE ALTERNA

CONEXIN SERIE PARALELO, MIXTO CORRIENTE ALTERNA

DOCENTE:Ing. Humberto Harriague MartnezAlumna:Univ. Baltazar Lima Lady GerardinaLa Paz Bolivia2011

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRSFACULTAD DE INGENIERAINGENIERA INDUSTRIAL

informe 4CONEXIN SERIE PARALELO, MIXTO CORRIENTE ALTERNA

I. OBJETIVOS DE LA PRCTICA:

El objetivo de la prctica es el estudio de las caractersticas elctricas (Voltajes y Corrientes) del circuito en asociacin serie y paralelo

El experimento tiene como finalidad demostrar la veracidad de las reglas y leyes para una composicin de resistencia e impedancia en serie y paralelo, al mismo tiempo nos permite cuantificar el valor del divisor de tensin en los circuitos en serie, y el divisor de corriente en los circuitos en paralelo

La prctica nos permitir realizar el estudio del circuito pasivo de la configuracin o asociacin paralelo y serie calculando la impedancia nica equivalente al circuito total, y comprobando dicha equivalencia por mediciones directas

II. MARCO TERICOSe denomina corriente alterna (abreviada CA en espaol y AC en ingls, de Alternating Current) a la corriente elctrica en la que la magnitud y direccin varan cclicamente. La forma de onda de la corriente alterna ms comnmente utilizada es la de una onda senoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisin ms eficiente de la energa. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda peridicas, tales como la triangular o la cuadrada.Utilizada genricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las seales de audio y de radio transmitidas por los cables elctricos, son tambin ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin ms importante suele ser la transmisin y recuperacin de la informacin codificada (o modulada) sobre la seal de la CA.De este modo podemos decir que la caracterstica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluir del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de FEM que suministran corriente directa. Corriente Continua vs Corriente AlternaLa razn del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformacin, cualidad de la que carece la corriente continua. En el caso de la corriente continua la elevacin de la tensin se logra conectando dnamos en serie, lo cual no es muy prctico, al contrario en corriente alterna se cuenta con un dispositivo: el transformador, que permite elevar la tensin de una forma eficiente.La energa elctrica viene dada por el producto de la tensin, la intensidad y el tiempo. Dado que la seccin de los conductores de las lneas de transporte de energa elctrica depende de la intensidad, podemos, mediante un transformador, elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensin), disminuyendo en igual proporcin la intensidad de corriente. Con esto la misma energa puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas prdidas por causa del efecto Joule y otros efectos asociados al paso de corriente tales como la histresis o las corrientes de Foucault. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanas, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o domstico de forma cmoda y segura.Elementos de un circuito de corriente alternaUn circuito de corriente alterna consta de una combinacin de elementos (resistencias, capacidades y autoinducciones) y un generador que suministra la corriente alterna.Una fem alterna se produce mediante la rotacin de una bobina con velocidad angular constante dentro de un campo magntico uniforme producido entre los polos de un imn.

v=V0 sen(w t)

Para analizar los circuitos de corriente alterna, se emplean dos procedimientos, uno geomtrico denominado de vectores rotatorios y otro, que emplea los nmeros complejos.Un ejemplo del primer procedimiento, es la interpretacin geomtrica del Movimiento Armnico Simple como proyeccin sobre el eje X de un vector rotatorio de longitud igual a la amplitud y que gira con una velocidad angular igual a la frecuencia angular.Mediante las representaciones vectoriales, la longitud del vector representa la amplitud y su proyeccin sobre el eje vertical representa el valor instantneo de dicha cantidad. Los vectores se hacen girar en sentido contrario a las agujas del reloj.Con letras maysculas representaremos los valores de la amplitud y con letras minsculas los valores instantneos.Una resistencia conectada a un generador de corriente alterna

iR=V0sen(w t)La ecuacin de este circuito simple es (intensidad por resistencia igual a la fem)

vR= V0sen(w t)La diferencia de potencial en la resistencia es

En una resistencia, la intensidad iR y la diferencia de potencial vR estn en fase. La relacin entre sus amplitudes es

con VR=V0, la amplitud de la fem alternaComo vemos en la representacin vectorial de la figura, al cabo de un cierto tiempo t, los vectores rotatorios que representan a la intensidad en la resistencia y a la diferencia de potencial entre sus extremos, ha girado un ngulo w t. Sus proyecciones sobre el eje vertical marcados por los segmentos de color azul y rojo son respectivamente, los valores en el instante t de la intensidad que circula por la resistencia y de la diferencia de potencial entre sus extremos.Un condensador conectado a un generador de corriente alterna

q=CvEn un condensador la carga q, la capacidad C y diferencia de potencial v entre sus placas estn relacionadas entre s

q=C V0sen(w t)Si se conecta las placas del condensador a un generador de corriente alterna

La intensidad se obtiene derivando la carga respecto del tiempo, i=dq/dt

Para un condensador, la intensidad iC est adelantada 90 respecto a la diferencia de potencial vC. La relacin ente sus amplitudes es

Con VC=V0, la amplitud de la fem alternaUna bobina conectada a un generador de corriente alterna

Ya hemos estudiado la autoinduccin y las corrientes autoinducidas que se producen en una bobina cuando circula por ella una corriente i variable con el tiempo..La ecuacin del circuito es (suma de fem igual a intensidad por resistencia), como que la resistencia es nula

Integrando esta ecuacin obtenemos i en funcin del tiempo

La intensidad iL de la en la bobina est retrasada 90 respecto de la diferencia de potencial entre sus extremos vL. La relacin entre sus amplitudes es

Con VL=V0, la amplitud de la fem alterna

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1 Parte

2 Parte

IV. CMPUTOS

DATOS COMPLEMENTARIOS:DESCRIPCINC.C.C.A.RXL o XCZ

VIVIOHMOHMOHM

BOBINA 1200 esp.6.10.4919.70.343557.9467.6958.86

CAPACITOR 40uF29.50.3584.2987.6474.106

CIRCUITO R-L-C EN SERIE:

DESCRIPCINVTITVRVLVCP[W]S[VA]cos P

CALCULADOS32.410.7425.9042.879062.37-9019.16623.98340.79914

MEDIDOS40.70.7426.242.860.8

% DIFERENCIA25%0%1.15%0.164%2.58%

CIRCUITO R-L-C EN PARALELO:

DESCRIPCINVTITIRILICP[W]S[VA]cos P

CALCULADOS39.80.911.13__00.69__900.47__-9031.8536.2180.879

MEDIDOS39.81.311.150.70.49

% DIFERENCIA0%30.53%1.74%1.43%4.08%

Ahora, las operaciones realizadas para el clculo de estas son:CLCULOS PARA LOS DATOS DESARROLLADOS:XL= V/IXL= 19.7/0.34=57.94

XC= V/IXC= 29.5/0.35=84.29

ZZ= 35+J 57.94=67.6958.86

ZZ= 35+J 84.29=91.2667.47

CLCULOS PARA EL CIRCUITO R-L.C EN SERIE:ZZ= 35-J 26.35=43.81__-36.97

VT=IT*ZIT= 0.74*43.81=32.42__36.97

VR=IT*RV=0.74*35=25.9__0

VL=IT*XLV=0.74*57.94=42.87__90

VC=IT*XCV=0.74*84.29=62.37__-90

P=I *RP=0.5476*35=19.166

S= V*IS=32.41*0.74=23.9834

CLCULO DE DIFERENCIAS PORCENTUALES:VTVT=32.41-40.7/40.7*100%=25%

ITIT=0.74-0.74/0.74*100%=0%

VRVR=26.2-25.9/26.2*100%=1.15%

VLVL=42.8-42.87/42.8*100%=0.164%

VCVC=60.8-62.37/60.8*100%=2.58%

CLCULOS PARA EL CIRCUITO R-L.C EN PARALELO:IT=VT/ZIT= 39.8/43.81=0.91__36.97

IR=VT*RIR=39.8/35=1.13__0

IL=VT*XLIL=39.8/57.94=0.69__90

IC=VT*XCIC=39.8/84.29=0.47__-90

P=I *RP=0.91*35=31.850

S= V*IS=39.8*0.91=36.218

cos P=P/S31.85/36.218=0.879

CLCULO DE DIFERENCIAS PORCENTUALES:VTVT=39.8-39.8/39.8*100%=0%

ITIT=1.31-0.91/1.31*100%=30.53%

IRIR=1.15-1.13/1.15*100%=1.74%

ILIL=0.7-0.69/0.7*100%=1.43%

ICIC=0.49-0.47/0.49*100%=4.08%

V. CONCLUSIONES Estudiamos las caractersticas elctricas (Voltajes y Corrientes) del circuito en asociacin serie y paralelo Demostramos demostrar la veracidad de las reglas y leyes para una composicin de resistencia e impedancia en serie y paralelo, al mismo tiempo nos permite cuantificar el valor del divisor de tensin en los circuitos en serie, y el divisor de corriente en los circuitos en paralelo Realizamos el estudio del circuito pasivo de la configuracin o asociacin paralelo y serie calculando la impedancia nica equivalente al circuito total, y comprobando dicha equivalencia por mediciones directas Verificamos los datos obtenidos con los calculados posteriormente al laboratorio

VI. CUESTIONARIO1. La configuracin de impedancias, tanto en serie como en paralelo, Qu leyes cumplen?

La configuracin de impedancias,, dividas en serie o en paralelo cumplen ciertas leyes, por ejemplo, en serie, la validez de las dos leyes de Kirchhoff en el dominio de la frecuencia permite demostrar fcilmente que las impedancias pueden conectarse en serie, mediante las mismas reglas establecidas para las resistenciasLa cada de tensin en cada impedancia estar dad por ecuaciones que obedecen la Ley de OhmAl igual que las conexiones en serie, se tiene validez con las dos leyes de kirchhoff para la conexin en paralelo de un circuito.De acuerdo a la ley de kirchhoff referente a las corrientes, la sumatoria de las corrientes en un nodo es igual a las corrientes que salen por el mismo, mientras que la tensin se mantiene constante en cada circuito paralelo2. Enuncie la primera y la segunda ley de kirchhoffLa primera ley de Kirchhoff nos dice:En todo nodo, donde la densidad de la carga no vare en el tiempo, la suma de la corriente entrante es igual a la suma de la corriente saliente.De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo (entrantes y salientes) es igual a 0 (cero).La segunda Ley de Kichhoff nos dice:En toda malla la suma de todas las cadas de tensin es igual a la suma de todas las subidas de tensin.De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial elctrico debe ser 0 (cero).3. Como se denomina el valor inverso de la resistenciaEl valor inverso a la impedancia se denomina Admitancia. La admitancia de un circuito es la facilidad que este ofrece al paso de la corriente4. Cundo un circuito tiene la red en escalera positiva?Los circuitos DAC con resistencias de ponderacin binarios se utilizan en teora, ya que en la prctica tienen el problema de la gran diferencia entre los valores de las resistencias del LSB y el MSB, especialmente en los DACs de alta resolucin. Porque es difcil fabricar resistencias en los CI que tengan valores dentro de un rango muy amplio y mantener una relacin exacta entre ellos, en especial con las variaciones de temperatura.Por esta razn, es probable tener un circuito que utilice resistencias comunes muy similares. Uno de los circuitos utilizados por los DACs que satisfacen este requerimiento es la red en escalera R/ 2R, donde los valores de resistencias abarcan un rango de 2 a 15. Halla todas las corrientes y tensiones de circuito del circuito mostrado en la Fig. 9

Tenemos que: I4= 4 AAdems: I1= (VA-VB)/R1= (10 -5) / 2 I1= 2.5 [A]Tenemos que: I2= (VC-VB) / R3 = (10 + 5) / 2 I2= 7.5 [A]Luego sabemos que: I3= (VD-VB) / R2= (10-5) / 1 I3= 5 [A]Al final tenemos que: I4= (VC)/R3 = 15 / 6 I4= 2.5 [A]VII. BIBLIOGRAFA www.asifunciona.com/...corriente_alterna/ke_corriente_alterna_1.htm - es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/induccion/alterna/alterna.htm

Electrotecnia Industrial

PROCEDIMIENTO

ARMAR EL CIRCUITO DE LA FIGURA 7a

BOBINA DE 1200 ESPIRAS CON NCLEO

utililizar

CAPACITOR 40uF

APLICAR TENSIN PARA QUE EXISTA CORRIENTE MENOR A 5 A

utilizar

ANOTAR LOS VALORES DE TENSIN Y CORRIENTE

COMPARAR EL RESULTADO CON LOS CALCULOS REALIZADOS CON LOS DATOS EXTRAS

PROCEDIMIENTO

ARMAR EL CIRCUITO DE LA FIGURA 7b

BOBINA DE 1200 ESPIRAS CON NCLEO

utililizar

CAPACITOR 40uF

utilizar

APLICAR TENSIN PARA QUE EXISTA CORRIENTE MENOR A 5 A

ANOTAR LOS VALORES DE TENSIN Y CORRIENTE

COMPARAR EL RESULTADO CON LOS CALCULOS REALIZADOS CON LOS DATOS EXTRAS