UNIVERSIDAD DEL CAUCAFACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONESTRANSFORMADORESELECTROMAGNETISMO: PRCTICA NMERO 9

Manuel Alejandro RoseroFreddy Stiven GmezBrian Garca

1. RESUMEN:

Este informe se redact con el fin de documentar la practica nmero 9 del laboratorio de electromagnetismo en el cual se busca analizar y entender el efecto generado por la combinacin de distintos transformadores, con distintas caractersticas, adems se recolectaran datos con el fin de observar la diferencia entre estos cuando se varia el valor de lo condensadores y el material de el ncleo utilizado para el procedimiento.

2. OBJETIVOS

Comprobar las aplicaciones de la Ley de Induccin de Faraday.

Identificar las relaciones entre variables elctricas en los transformadores.

Observar las aplicaciones de los transformadores.

3. MARCO TEORICO

Para la realizacin de la prctica, fue necesario realizar una consulta previa de temas y trminos necesarios para la correcta comprensin de este; en este caso se consult la teora bsica de que es un transformador, sus propiedades, como funciona, etc.

3.1 TRANSFORMADORES ELECTRICOS

Se denominan transformadores elctricos a los dispositivos capaces de aumentar o disminuir la tensin en circuito de corriente alterna, esto en un transformador ideal manteniendo la potencia, es decir, en estos (transformadores ideales) la potencia que entre es igual a la que sale, aunque en dispositivos electrnicos reales existe un porcentaje mnimo de disipacin de potencia.

Smbolo general de un transformador.Est constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un ncleo cerrado de material ferromagntico, pero aisladas entre s elctricamente. La nica conexin entre las bobinas la constituye el flujo magntico comn que se establece en el ncleo. El ncleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de lminas apiladas de acero elctrico, aleacin apropiada para optimizar el flujo magntico.

Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario segn correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestin, respectivamente. Tambin existen transformadores con ms devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensin que el secundario.

3.1.1 FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSFORMADOR ELECTRICO

Este elemento elctrico se basa en el fenmeno de la induccin electromagntica, ya que si aplicamos una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, debido a la variacin de la intensidad y sentido de la corriente alterna, se produce la induccin de un flujo magntico variable en el ncleo de hierro.

Este flujo originar, por induccin electromagntica, la aparicin de una fuerza electromotriz en el devanado secundario. La tensin en el devanado secundario depender directamente del nmero de espiras que tengan los devanados y de la tensin del devanado primario.

Representacin del funcionamiento de un trasformador.

3.2 VARIAC

El Variac es un transformador con varios devanados reductores conectados a un conmutador rotativo, con el fin de reducir el voltaje AC desde el devanado primario, esa cualidad lo convierte en una fuente variable de AC la cual es ideal para hacer reparaciones en fuentes conmutadas.

Esto hace que su uso principal sea el de comprobar si una fuente est funcionando correctamente puesto que se varia el Variac y se observa el comportamiento de la fuente estudiada.

4. MATERIALES

Para el desarrollo de la prctica, y segn lo indicado en la gua del laboratorio son necesarios los siguientes materiales:

1. 1 Variac o Fuente de voltaje ca variable de 0 a 10 V (mnimo) a 60 Hz.2. 2 Multmetros.3. 1 Juego de bobinas con diferente nmero de vueltas.4. Conectores.5. Ncleos de hierro.6. 1 regla

5. PROCEDIMIENTO

Como ya se comprendi en el marco terico de este informe, un transformador est conformado por dos bobinas una primaria y secundaria, donde la nica conexin entre las bobinas la constituye el flujo magntico comn que se establece en el ncleo, ncleo que puede estar constituido por distintos materiales.

En nuestra prctica se tomaran bobinas con diferente nmero de vueltas, para as generar el efecto de un transformador, adems se variara el material del ncleo usado, para observar la variacin del rendimiento del transformador en funcin de esta variacin; esto se realiz de la siguiente manera:

5.1 TRANSFORMADOR CON NUCLEO DE AIRE.

Como medida de precaucin, se procede a verificar que el Variac se encuentre apagado y en su mnimo valor de salida.

Se procede a conectar el Variac a la primera bobina, de nmero de vueltas conocido.

Se acerca una segunda bobina de nmero de vueltas conocido, a nuestra primera bobina, estas deben estar a una distancia conocida y con sus ncleos alineados.

Se procede a conectar el Variac, encenderlo y ponerlo en una salida constante de 10v.

Con los multmetros proporcionados se procede a medir la salida y entrada de voltaje, adems de documentar los datos obtenidos en nuestra tabla de valores.

Se disminuye la salida del Variac al mnimo y se procede a apagarlo.

Como lo indica nuestra tabla de datos, se debe realizar este procedimiento para las distancias de 3.0, 2.0, 1.0 (cm).

Se debe realizar este procedimiento con todas las posibles combinaciones de bobinas (valores) con ncleo de aire para nuestro transformador.

Esquema bsico, transformador con ncleo de aire.

5.2 TRANSFORMADOR CON NUCLEO DE HIERRO RECTO.

Como medida de precaucin, se procede a verificar que el Variac se encuentre apagado y en su mnimo valor de salida.

Se inserta el ncleo de hierro para ambas bobinas (ambas de numero de vueltas conocido), de tal forma que estas queden a una distancia conocida.

Se procede a conectar el Variac a la primera bobina

Se procede a encender el Variac y ponerlo en una salida constante de 10v.

Con los multmetros proporcionados se procede a medir la salida y entrada de voltaje, adems de documentar los datos obtenidos en nuestra tabla de valores.

Se disminuye la salida del Variac al mnimo y se procede a apagarlo.

Como lo indica nuestra tabla de datos, se debe realizar este procedimiento para las distancias de 3.0, 2.0, 1.0 (cm).

Se debe realizar este procedimiento con todas las posibles combinaciones de bobinas (valores) con ncleo de hierro recto para nuestro transformador.

Esquema bsico, transformador con ncleo de hierro.

5.3 TRANSFORMADOR CON NUCLEO DE HIERRO EN U.

Como medida de precaucin, se procede a verificar que el Variac se encuentre apagado y en su mnimo valor de salida.

Se insertan ambas bobinas en el ncleo de hierro en u (bobinas con nmero de vueltas conocido).

Se procede a conectar el Variac a la primera bobina

Se procede a encender el Variac y ponerlo en una salida constante de 10v.

Con los multmetros proporcionados se procede a medir la salida y entrada de voltaje, adems de documentar los datos obtenidos en nuestra tabla de valores.

Se disminuye la salida del Variac al mnimo y se procede a apagarlo.

Se debe realizar este procedimiento con todas las posibles combinaciones de bobinas (valores) con ncleo de hierro en u para nuestro transformador.

Esquema bsico, transformador con ncleo de hierro en u.

5.3 TRANSFORMADOR CON NUCLEO DE HIERRO EN U CERRADO.

Como medida de precaucin, se procede a verificar que el Variac se encuentre apagado y en su mnimo valor de salida.

Se insertan ambas bobinas en el ncleo de hierro en u (bobinas con nmero de vueltas conocido).

Se coloca el ncleo de hierro recto encima de nuestro ncleo de hierro en u, y se procede a asegurarlo.

Se procede a conectar el Variac a la primera bobina

Se procede a encender el Variac y ponerlo en una salida constante de 10v.

Con los multmetros proporcionados se procede a medir la salida y entrada de voltaje, adems de documentar los datos obtenidos en nuestra tabla de valores.

Se disminuye la salida del Variac al mnimo y se procede a apagarlo.

Se debe realizar este procedimiento con todas las posibles combinaciones de bobinas (valores) con ncleo de hierro en u para nuestro transformador.

Esquema bsico, transformador con ncleo de hierro en u cerrado.

6. ANALISIS Y OBTENCION DE DATOS.

En base a la realizacin del procedimiento anteriormente documentado, se obtuvieron y organizaron los datos de la siguiente manera:

NUCLEO DE AIRE

NUMERO DE VUELTASRELACION DE VUELTAS B2/B1DISTANCIA ENTRE BOBINASVOLTAJERELACION DE VOLTAJES V2/V1

Primaria SecundariaPrimariaSecundaria

1000100013cm100.460.046

1000100012cm100.620.062

1000100011cm100.820.082

10005003cm100.260.026

10005002cm100.340.034

10005001cm100.480.048

500100023cm9.620.620.064

500100022cm9.540.830.087

500100021cm9.5810.104

25050023cm8.70.970.110

25050022cm8.71.340.154

25050021cm8.71.770.203

12550043cm7.31.150.157

12550042cm7.341.530.208

12550041cm7.342.060.280

NUCLEO DE HIERRO RECTO

NUMERO DE VUELTASRELACION DE VUELTAS B2/B1DISTANCIA ENTRE BOBINASVOLTAJERELACION DE VOLTAJES V2/V1

Primaria SecundariaPrimariaSecundaria

500100023cm9.956.240.627

500100022cm9.926.820.687

500100021cm9.938.60.86

12550043cm8.711.91.367

12550042cm8.814.861.68

12550041cm8.817.82.02

1000100013cm10.33.460.33

1000100012cm10.34.470.42

1000100011cm10.85.310.49

10005003cm10.81.820.168

10005002cm10.22.250.220

10005001cm10.22.670.204

NUCLEO DE HIERRO CERRADO

NUMERO DE VUELTASRELACION DE VUELTAS B2/B1DISTANCIA ENTRE BOBINASVOLTAJERELACION DE VOLTAJES V2/V1

Primaria SecundariaPrimariaSecundaria

25050024cm10.13201.97

12550044cm10.5464.33

125100084cm10.482.27.90

250100044cm10.1139.73.92

NUCLEO DE HIERRO EN U

NUMERO DE VUELTASRELACION DE VUELTAS B2/B1DISTANCIA ENTRE BOBINASVOLTAJERELACION DE VOLTAJES V2/V1

Primaria SecundariaPrimariaSecundaria

12550024cm9.64191.45

25050024cm10.37.150.69

250100044cm10.414.31.37

125100084cm928.13.1

6.1 OBSERVACIONES DE LOS DATOS.

******* ESTA PARTE TE LA MANDA KOKU*******

7. CONCLUSIONES

La eficacia de un transformador depende de sus propiedades y las de sus componentes es decir, material de su ncleo, numero de vueltas en las bobinas que lo componen y la distancia entre estas.

Se pudo observar que la eficacia del transformador depende directamente de la relacin que exista entre el nmero de vueltas de las bobinas que lo componen, siendo esta relacin directamente proporcional, es decir entre mayor sea dicha relacin mayor va a ser la eficacia que presente el transformador.

8. REFERENCIAS A continuacin se hace referencia al material utilizado para documentar dentro de este informe gran cantidad de la parte textual, correspondiente principalmente al punto del marco terico.

[1]http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/funcionamiento-de-los-transformadores [2] http://www.sharatronica.com/variac.html[3] http://electronica.yoreparo.com/diseno_electronico/52884.html[4] https://es.wikipedia.org/wiki/Transformador

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