UNIVERSIDAD TECNICA DE COTOPAXI

CIYA

INGENIERIA ELECTROMECANICA

TEMA: MEDICIÓN DE PARÁMETROS Y VARIABLES ELÉCTRICAS

Medición de Resistencia por varios métodos.

Funcionamiento y operación de puentes de CA

Medición de inductancias y capacitancias.

OCTAVO NIVEL

"El futuro tiene muchos nombres…

Para los débiles es lo inalcanzable. Para los temerosos, lo desconocido. Para los valientes es la oportunidad.“

Hugo, Victor

MEDICIÓN DE PARÁMETROS Y

VARIABLES ELÉCTRICAS

OBJETIVOS.

• Investigar sobre los métodos de medición de parámetros y variables eléctricas.

• Detallar el Funcionamiento y operación de puentes de CA

• Definir cuales son los tipos de Medición de inductancias y capacitancias.

• Elaborar y resolver ejercicios para una mejor comprensión sobre los parámetros eléctricos.

VARIABLES ELECTRICAS

Los principales parámetros electricos son:

Corriente.

Voltaje.

Impedancia.

Potencia.

• Corriente.- Es el movimiento o flujo organizado de electrones que circulan atraves de un cuerpo conductor

• Voltaje.- Es la fuerza o presion que se ejerce sobre los electrones, para que se desplacen atraves de un circuito.

• Impedancia.- Resistencia aparente de un circuito dotado de capacidad y autoinducción al flujo de una corriente eléctrica alterna.

• Potencia.- Es la relación de paso de energía por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado.

CÓDIGO DE COLORES

Consiste en unas bandas que se imprimen en el componente y que sirven para saber el valor de éste.

El 1er color indica las decenas. El 2º color las unidades El 3er color el multiplicador. El 4º color es el valor de la tolerancia o error máximo con el que se fabrica la resistencia.

TIPOS DE REACTANCIAS.

Resistencia que opone al paso de una corriente alterna un condensador o una bobina.

• REACTANCIA CAPACITIVA

REACTANCIA

Es el tipo de reactancia que se opone al cambio del voltaje por lo cual se dice que la corriente (i) adelanta al voltaje (v) por 90°

EJERCICIO

• Un capacitor de 6 µF se conecta en serie con un capacitor de 15 µF ¿Cuál es la capacitancia efectiva?. Si el arreglo se conecta en paralelo ¿Cuál sería la capacitancia efectiva?

• Cual es La reactancia capacitiva?

Reactancia inductiva• En la reactancia inductiva es lo contrario a la

capacitiva, en este caso la corriente será la que se adelanta por el voltaje puesto que la reactancia inductiva se opone a los cambios de voltaje.

MÉTODOS DE MEDICIÓN DE

RESISTENCIA

TIPOS DE MEDICIÓN MEDICIÓN DIRECTA

• Las mediciones directas son aquéllas en las cuales el resultado es obtenido directamente del instrumento que se está utilizando. Por ejemplo, para medir la corriente que circula por un circuito podemos utilizar un amperímetro apropiado.

MEDICIÓN INDIRECTA

• Las mediciones indirectas son aquéllas en que el resultado deseado no lo obtenemos directamente de las lecturas realizadas con los instrumentos utilizados, sino que es necesario emplear los datos obtenidos para hallar la cantidad deseada mediante algunos cálculos.

Puente de WheatstonePuente de Hilo Osciloscopio

MEDICIÓN DIRECTA

TIPOS DE MEDICION

MEDICIÓN INDIRECTA

ÓhmetrosCosfímetro monofásico

COSFÍMETRO

Instrumento que sirve para medir la relación que existe entre la potencia activa (w) y la potencia aparente (va) cosfi = w / va. O a su vez sirve para realizar la medición del factor de potencia (cos).

Si conectamos un vatímetro y un varímetro montadas sobre el mismo eje, sonmecánicamente solidarias, como muestra la figura

La aguja del instrumento 1 tenderá a medir potencia activa, la aguja de 2 tenderá adeflexionar en proporción a la potencia aparente, pero como están solidarias sobre elmismo eje, van a tomar una posición intermedia que indica cual potencia prevalecesobre la otra. Este mecanismo es en esencia un cosfímetro.

FUNCIONAMIENTO Y OPERACIÓN DE PUENTES DE CORRIENTE ALTERNA

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

• En principio, un puente de corriente alterna consta de cuatro ramas cada una de las cuales tiene cierta impedancia, una fuente de voltaje AC y un detector de cero, interconectados de la siguiente manera.

PUENTE DE AC

PUENTE WHEATSTONEE HILO PARA CALCULO DE

RESISTENCIAS

MÉTODO PUENTE DE WHEATSTONE

El circuito puente está conformado por dos ramas en forma de divisores de tensión, cuyos puntos medios se comparan con un detector de cero tensión. Una de las ramas contiene a la resistencia cuyo valor se quiere determinar.

El estado de equilibrio del puente se consigue cuando la corriente Ig en el galvanómetro es nula, o sea cuando: Ig= 0 Lo que implica que la diferencia de potencial entre los puntos C y D ha de ser nula, es decir: VCD = 0

Esquema de conexiones para el puente

Calcular el valor de la resistencia R2 utilizando el método de puente de Wheatstone para el siguiente circuito:

R1= 100ΩR4= 50 ΩR3= VariableR2=?

Cuando R3= 60 Ω, el Galvanómetro no señala paso de corriente y la diferencia de potencial es 0, por lo tanto el circuito esta balanceado.

EJERCICIO

El fundamento del puente de hilo es el mismo que el del puente de wheatstone. Para conseguir un ajuste mas fino, se sustituyen las resistencias R1 y R2 por un hilo resistivo sobre el que se pueda deslizar un cursor conectado al galvanómetro.

La resistencia del hilo viene dada por: R = p (L/s)

Expresando R1 y R2 en la relación obtenida para el puente de Wheatstone se puede obtener Rx = R3 (l1

/ l2)

Es decir, una vez conseguido el equilibrio del puente, mediante el cursor móvil y, en su caso, la resitencia variable R3, la relación anterior daría el valor de la resistencia incógnita Rx

METODO PUENTE DE HILO

• Calcular el valor de la resistencia Rx utilizando el método de puente Hilo para el siguiente circuito:

R3= 100ΩL1= 0,3 mL2 =0,1 mA= ᵨ= 0,0178 Ω

EJERCICIO

PUENTES EN AC PARA

INDUCTANCIAS Y CAPACITANCIAS.

COMPONENTES A MEDIR CON EL PUENTE DE CORRIENTE ALTERNA.

• Los inductores y capacitores reales, no son puramente reactivos, sino que presentan una cierta disipación de potencia, que podemos representar en un modelo circuital mediante una resistencia conectada en serie o en paralelo con el elemento ideal.

INDUCTANCIA.• En electromagnetismo y electrónica,

la inductancia (L ), es una medida de la oposición a un cambio de corriente de un inductor o bobina que almacena energía en presencia de un campo magnético, y se define como la relación entre el flujo magnético (ᴓ) y la intensidad de corriente eléctrica (I) que circula por la bobina y el número de vueltas (N) del devanado:

MEDICION DE INDUCTANCIAS APLICANDO EL MODELO

PARALELO• Si se desea medir los parámetros de un inductor

real cuyo modelo circuital es una inductancia con una resistencia en paralelo. El puente más apropiado para realizar este tipo de mediciones.

Las ecuaciones cuando se cumple la condición de equilibrio son:

De donde:

Suponga que el puente de la siguiente figura equilibrado cuando R1= 2k Ω, R2=5kΩ, R3=500k Ω y C=0,01µF. ¿cual es la inductancia L y el factor de calidad del inductor?

EJERCICIO

MEDICION DE CAPACITANCIAS APLICANDO EL MODELO SERIE.

• El puente más apropiado para realizar las mediciones de los parámetros de un condensador real utilizando el modelo serie

Las relaciones que se cumplen cuando el puente está balanceado son:

DONDE:

En la figura se tiene, R2=2000Ω y C1=0,002µF. si el equilibrio tiene como lugar cuando R1 se junta a 1700 Ω ¿cual es la capacidad de C?

EJERCICIO

GRACIAS

POR SU

ATENCION