LABORATORIO DE ELECTRICIDAD
GUIA DE PRATICA: ANALISIS ELECTRICO DE CIRCUITOS EN PARALELO DE CORRIENTE ALTERNA
I.- OBJETIVOS
Analizar y verificar en forma experimental las características de los circuitos eléctricos en serie R-L, R-C y R-L-C y determinar su impedancia (z), resistencias ® y reactancias (x) correspondientes, a partir de los datos tomados en el laboratorio.
Analizar y verificar en forma experimental los fasores de tensión y corriente de los circuitos eléctricos en paralelo R-L, R-C y R-L-C, a partir de los de los datos tomados en el laboratorio
II.- ELEMENTOS A UTILIZAR
Un transformador con múltiple salida de 220/55-110-165-220 V Ac, 60 Hz, 500 VA. Un Multímetro digital Una pinza amperimetrica de 2/20 A Un resistor de 510 Ω y 10 W Una inductancia (balastro ) de 1.1 h, 40 W , 220 AC, 60 Hz Un capacitor de 10µF , 400 V AC Conectores y puentes varios Un protoboard grande
III.- PROCEDIMIENTO
Antes de conectar los instrumentos para hacer una medida, es necesario abrir el interruptor termomagentico (ITM) de la fuente y conectar los instrumentos teniendo cuidado que se encuentre en su rango máximo así resulte demasiado alto, bajar el rango inmediato inferior y así sucesivamente hasta cumplir una medida con la mayor precisión.
3.1.- análisis de circuito R-L-C en paralelo
1.- desconecte la fuente de tensión (abra el ITM), configure el Multímetro en resistencia, mida y registre el valor del resistor en la tabla siguiente:
resistencia del resistor R (valor real )
503Ω
Clasificación de potencia (W) (dato de placa)
10W
A.A.V.H
2.- Calcule la máxima corriente que soportara el resistor de acuerdo a su clasificación de potencia:
Potencia del resistor
P=I 2R
Corriente máxima en el resistor
Imax=√ PR=0.1409 A
3.- calcule la máxima y tensión que puede soportar el resistor
V max=Imax .R=70.9224V
4.- arme el circuito de la figura adjunto.
A.A.V.H
5.- conecte el circuito a la salida del transformador en el secundario (55V)
6.- conecte la fuente de tensión (cierre el ITM)
7.- configure el Multimetro y la pinza Amperimetrica y realice la medición de:
tensión de la fuente (v) 54.5corriente del circuito (I) 0.257
corriente en el resistor (IR) 0.127corriente en el inductor (I L) 0.153corriente en el capacitor (IC) 0.131
8.- Abra la el ITM de la fuente de tensión.
9.- considerando como referencia que la tensión y la corriente es:
V=V R ¿V L=V C=V <0 °=54.5<0 °
IR=I<0°=0.127<0 °
I L=I L←90°=0.153<-90°
IC=IC<90 °=0.131<90°
10.- calcule la corriente total teórica del circuito:
IX=I L+ IC=0.022<-90°
Modulo de la corriente:
I=√ IR2+ IX2 = 0.129
Compare este valor calculado (I) con el valor medido en el paso 7:
9.225 %
Angulo de fase:
Ø=tan−1 ¿
A.A.V.H
Forma polar:
I=I<Ø°=0.129<9.8277°
11.- dibuje el diagrama Fasorial de la tensión y la corriente para el circuito R-L serie
Eje imaginario
I
9.8277°
V L=V C=V R IR
12.- calcule el modulo de la impedancia del circuito
Z=VI=422.48Ω
13.- calcule la reactancia inductancia a partir de:
X L=2π F L=418.46Ω
14.-calcule la reactancia capacitiva a partir de:
XC=1
2 π F C=353.68Ω
15.- por teoría de electricidad la impedancia es:
X=X L−XC=64.78
Z=R+ jX=503+ j 64.78
Modulo de la impedancia
Z=√R2+X2=507.15Ω
A.A.V.H
Compare este valor (V) con el valor calculado en el paso 12: 20.04%
Angulo de fase
Ø= tan−1( XR
)=7.34 °
Compare este valor (Ø) con el calculado en el paso 10: 33.92%
Forma polar:
Z=z<Ø=507.15<7.34°
16.- calcule el factor de potencia: 0.9918
17.- dibuje la impedancia en el plano complejo R-X
Imaginario
64.78J
503 real
3.2.- análisis de circuito R-L-C en paralelo
1.- desconecte la fuente de tensión (abra el ITM) y arme el circuito de la figura adjunto
A.A.V.H
2.- conecte el circuito a la salida del transformador en el secundario (55V)
3.- conecte la fuente de tensión (cierre el ITM)
4.- configure el Multimetro y la pinza Amperimetrica y realice la medición de:
tensión de la fuente (v) 27 Vcorriente del circuito (I) 0.160 A
corriente del circuito R-L (I 1) 0.084 Acorriente del circuito R-C (I 2) 0.053 ATensión en el inductor (V L) 16 VTensión en el capacitor (V C) 15 VTensión en el resistor (V R1) 19 VTensión en el resistor(V R2) 22 V
5.- abra el ITM de la fuente de tensión
6.- considerando como referencia que la tensión y la corriente es:
V=V Z 1¿V R=V <0°=27<0°
7.- Calculo de la impedancia Z1:
Z1=R+ j X L=503+ j 418.46
Modulo de la impedancia
Z1=√R12+XL2 = 654.307
Angulo de fase:
Ø=tan−1 ¿
Forma polar:
Z1=Z1<Ø=654.307<39.758°
A.A.V.H
8.- Calculo de la corriente I 1:
I 1=VZ1
=0.0413←39.758°
9.- Calculo de la impedancia Z2:
Z2=R− j X C=503− j353.68
Modulo de la impedancia
Z2=√R22+XC2 = 614.897
Angulo de fase:
Ø=tan−1 ¿
Forma polar:
Z2=Z2<Ø=614.897<-35.113°
10.- Calculo de la corriente I 2:
I 2=VZ2
=0.0439<35.113°
11.- Calculo de la corriente total teorica :
I=I 1+ I 2=0.0677←0.984 °
Modulo de la impedancia
A.A.V.H
I=0.0677 A
Compare este valor calculado (I) con el valor medido en el paso 4: cuál es el error porcentual
13.6%
Angulo de fase:
Ø=tan−1 ¿
Forma polar:
I=I<Ø=0.0677<74.66°
12.- dibuje el diagrama fasorial de la tensión y la corriente para el circuito R-x paralelo
Imaginarios +
0.0677 A
74.66°
Reales
Imaginario -
13.- Calcule el modulo de la impedancia del circuito:
Z=VI=398.81Ω
14.- calcule la impedancia teórica del circuito
Z=Z1+Z2=¿654.307<39.758° + 614.897<-35.113°
A.A.V.H
Modulo de la impedancia:
Z=1008.081Ω
Compare este valor (Z) con el calculado en el paso 13: 21.93%
Angulo de fase:
Ø=3.5545 °
Compare este valor (Ø) con el calculado en el paso 11: 4.3%
Forma polar:
Z=z<Ø=1008.081<3.5545°
15.- calcule el factor de potencia: 0.99
16.- dibuje la impedancia en el plano complejo R-X
Imaginario +
Z1
Real
Z2
Imaginario -
A.A.V.H
IV.-Cuestionario:
2.- los valores de la tensión y corriente medidos con el multimetro y la pinza Amperimetrica son
Son valor eficaz
3.- a cada valor medido de tensión y corriente representar en su forma sinusoidal
6.- ¿Qué discrepancias ha tenido en el experimento enumere las causas de las discrepancias?
*nuestra mayor discrepancia q hemos tenido es el porcentaje del error de cálculo teórico con el experimental las causas de este margen de error se debe:
A la mala calibración del instrumento de medida que en este caso es el multimetro A la falta de equipos modernos para la optimización de los cálculos experimentales A la mala medición hechas en clase.
7.- enumere Ud. las aplicaciones prácticas del método empleado en el experimento.
-una de las aplicaciones donde podemos ver esto es en un banco de condensadores
-en un transformador
-en una maquina eléctrica
V.- observaciones y conclusiones
-entre lo recomendado esta lo sgt:
Al entrar al laboratorio ir inmediatamente a recoger los materiales con el técnico de práctica.
No distraerse al dar comienzo el experimento No manipular los ITM sin asesoramiento del profesor a cargo Tomar atención al utilizar los aparatos de medición a que hacer mal uso de estos puede
malograr estos. Dar aviso al profesor a cargo de la practica si sus elementos de o materiales no funcionan
A.A.V.H
Conclusiones:
En este laboratorio se vio los distintos comportamientos de las corrientes y voltajes de un elemento inductivo, capacitivo y resistivo.
Se vio cuando es una inductancia pura
A.A.V.H
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