AUTOTRANSFORMADOR

PRADA MORALES ANDRS 20131118958 DIAZ TOVAR JHON JAMES 20131117697

RODRIGUEZ SOTO JUAN CAMILO 20132122235

TRABAJO PRESENTADO EN LA ASIGNATURA FISICA ELECTROMAGNETICA

CD. BFEXCN05-121159 GRUPO 03 PROFESOR: ALVARO ENRIQUE AVENDAO RODRIGUEZ

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE PETROLEOS NEIVA, MAYO 13

2014

OBJETIVOS

Determinar la relacin entre los voltajes primario y secundario de un autotransformador

CONTENIDO

Pg.

1. RESUMEN 1

2. ELEMENTOS TEORICOS 2

3. PROCEDIMIENTO 4

4. RESULTADOS 5

4.1 TABLAS DE DATOS TOMADOS Y PROCESADOS 5

4.2 GRAFICAS 7

4.3 ANALISIS DE RESULTADOS 9

5. CONCLUSIONES 11

BIBLIOGRAFIA 12

LISTA DE TABLAS

Pg.

TABLA 1. VOLTAJE DEL PRIMARIO Y SECUNDARIO 5 (N1= 1000 ESPIRAS Y N2=250 ESPIRAS)

TABLA 2. VOLTAJE DEL PRIMARIO Y SECUNDARIO 6 (N1= 250 ESPIRAS Y N2=1000 ESPIRAS)

LISTA DE FIGURAS

Pg.

FIGURA 1. Grafica de V1 en funcin de V2 para 7 (N1= 1000 ESPIRAS Y N2=250 ESPIRAS)

FIGURA 2. Grafica de V1 en funcin de V2 para 8 (N1= 250 ESPIRAS Y N2=1000 ESPIRAS)

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1. RESUMEN

En la prctica utilizando los materiales indicados al inicio del laboratorio se trat de establecer la relacin entre los voltajes primarios y secundarios para conexiones de 250 y 1000 espiras la cual se puede hallar utilizando la siguiente formula:

=(

)

Donde v1 y v2 son los voltajes primario y secundario respectivamente adems N1 y N2 son el nmero de espiras utilizadas en ambas fases del laboratorio

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2. ELEMENTOS TERICOS

El autotransformador es un transformador de caractersticas especiales, que a diferencia del transformador solo posee una nica bobina alrededor del ncleo.

Una parte de la misma bobina se emplea como bobina secundaria, esta bobina secundaria es comn para los dos circuitos

La relacin de transformacin de un autotransformador es la relacin entre el nmero de vueltas de la bobina completa (serie + comn) y el nmero de vueltas de la bobina comn, esta relacin se expresa en la siguiente formula:

3

Cuando N2>N1, el voltaje de salida V2 excede al voltaje de entrada V1.Esta elevacin se conoce como un transformador elevador. Cuando N2

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3. PROCEDIMIENTO

Se utiliz un autotransformador con bobinas de 250 y 1000 espiras las cuales denotamos como N, una fuente de poder, cables y dos voltmetros. Se conectaron los materiales haciendo que N1= 1000 espiras fuese primaria y N2=250 espiras fuese secundaria y ajustando un voltmetro en rangos de 1 en 1 desde 10 hasta 0 (V1) logramos determinar los voltajes de salida (v2) los cuales se encuentran en la tabla 1.

Posteriormente invertimos la posicin de los cables de tal manera que N1= 1000 espiras fuese secundaria y N2=250 espiras fuese primaria, se realiz el mismo procedimiento anterior dando como resultado los voltajes tabulados en la tabla 2.

Los datos obtenidos fueron representados en dos graficas de V1 en funcin de v2 las cuales se pueden observar en la en las figuras 1 y 2.

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4. RESULTADOS

4.1 TABLAS DE DATOS TOMADOS Y PROCESADOS

TABLA 1. Voltaje del primario y secundario (N1= 1000 espiras y N2=250 espiras) Voltaje del primario

V (volt) Voltaje del secundario

V (volt) 10 2.24 9 2.02 8 1.81 7 1.60 6 1.38 5 1.14 4 0.92 3 0.69 2 0.45 0 0.00

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TABLA 2. Voltaje del primario y secundario (N1= 250 espiras y N2=1000 espiras) Voltaje del primario

V (volt) Voltaje del secundario

V (volt) 10 35.9 9 32.5 8 29.2 7 25.8 6 22.2 5 18.8 4 15.2 3 11.6 2 08.0 0 00.0

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4.2 GRAFICA

Con los datos de la tabla 1. Se elabor la grfica mostrada en la figura 1

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Con los datos de la tabla 2. Se elabor la grfica mostrada en la figura 2

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4.3 ANALISIS DE RESULTADOS

Al realizar las grficas con respecto a sus tablas correspondientes y hallarle la pendiente a cada una podemos encontrar una relacin entre el nmero de espiras y dichas pendientes:

m=

Donde m es la pendiente de la grfica, para N1= 1000 espiras y N2= 250 espiras (figura 1.), obtenemos:

=4 m1=4.4

Para N1= 250 espiras y N2=1000 espiras (figura 2.), obtenemos: =0.25 m2=0.275

Como podemos observar hay una relacin muy estrecha por no decir de igualdad entre las pendientes de las grficas y el cociente entre los nmeros de espiras, y no solamente encontramos esta relacin, tambin existe una dada entre el cociente de los voltajes y del nmero de espiras la cual se muestra a continuacin:

Para N1= 1000 espiras y N2= 250 espiras obtenemos: =4.4 (

)=5

Donde es el promedio entre los 9 voltajes tomados. Podemos ver una gran similitud entre ambos valores. En esta relacin no se cumple la igualdad por un porcentaje de error de:

(. )100= 12%

10

Para N1= 250 espiras y N2= 1000 espiras obtenemos: =0.27 (

)=1.25

En este caso la relacin no es de igualdad pero si cumple una de 1/5 a 1 entre v1 y v2 respectivamente encontramos tambin un porcentaje de error para la igualdad de:

... 100= 78.4%

Adems podemos observar que el cociente entre los voltajes primarios y secundarios para ambos casos presenta una constante la cual llamamos pendiente de la recta tangente al momento de graficar.

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5. CONCLUSIONES

Se logr determinar la relacin existente entre los voltajes primario y secundario del autotransformador utilizado en esta prctica dndonos a entender que existe una estrecha relacin entre los cocientes de dichos voltajes y los del nmero de espiras adems de que el cociente de los voltajes obtenidos hace relacin a la recta tangente de la grfica v1 vs v2. Estos resultados fueron muy similares y puede que no hayan coincidido exactamente debido a errores humanos al momento de observar los voltajes obtenidos.

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BIBLIOGRAFIA

AVENDAO, lvaro; PERALTA, Clotario y HERRERA, Pablo. Planeacin, organizacin, y presentacin del trabajo experimental en ciencias, 1ed. Neiva Huila: Universidad Surcolombiana.

AVENDAO, lvaro. Guas de laboratorio; Fsica Mecnica

SERWAY, Raimond. Fsica. 4ed. Mxico: Mc Graw Hill, 1997. V.2, p. 982 - 981