PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA DEL PERFACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERA

SECCIN ELECTRICIDAD Y ELECTRNICAREA DE ELECTRICIDADLABORATORIO DE ELECTRICIDADI N F O R M ETEMA: MEDICIONES ELCTRICAS

PRESENTADO POR:HORARIO: 0614

CDIGOSNOMBRES

20097359SALVATIERRA R. CRISTHIAN JESUS

FECHA DE REALIZACIN:01.04.2014

FECHA DE ENTREGA:04.04.2013

PROFESOR:NOTA:

OBSERVACIONES:

NDICEINTRODUCCIN3OBJETIVOS3EQUIPO E INSTRUMENTOS UTILIZADOS3Ampermetro3Voltmetro4Vatmetro4Bornera5CONCEPTOS BSICOS6Ley de Ohm6Tensin Continua:6Tensin Alterna:6Circuito de Corriente Continua:6Circuito de Corriente Alterna:6Sistema Monofsico:6Sistema Trifsico:6Potencia Activa:6Potencia Reactiva:6Potencia Aparente:6CUESTIONARIO PARTE I7CUESTIONARIO PARTE II9INVESTIGACIN Y DESCRIPCIN ACERCA DE LOS MTODOS DE MEDICIN9OBSERVACIONES11CONCLUSIONES:12BIBLIOGRAFA12

INTRODUCCIN

En este primer laboratorio se darn a conocer las normas de seguridad en el laboratorio que cada alumno debe cumplir, tanto como la manipulacin de las mquinas elctricas y los equipos a utilizar. En este laboratorio haremos uso de equipos de medicin de corriente, de diferencia de tensiones y de potencia aparente; mediante el uso del ampermetro, voltmetro y vatmetro respectivamente. En lneas ms delante de este informe se responder un cuestionario a base a lo que se ha desarrollado en el laboratorio.

OBJETIVOS

Fundamentalmente familiarizar al alumno con el uso de los instrumentos de medida que se manejan frecuentemente en el laboratorio de electricidad y mquinas elctricas, y prepararnos para el campo industrial.

Conocer el correcto funcionamiento y reconocimiento de los equipos a usar para las mediciones elctricas y, a la vez, calcular los errores arrojados por cada una de ellas.EQUIPO E INSTRUMENTOS UTILIZADOSAmpermetro

Mide la intensidad que circula en un circuito elctrico, y a la vez tiene una resistencia de bajo valor que se conecta en serie con el circuito. La unidad de medida es el Amper (A).Este equipo puede ser analgico o digital, lo cual influir en el margen de error de lectura del instrumento. Dicho equipo puede variar sus caractersticas segn su placa. AMPERMETRO

MARCAGANZ

MODELOMODEL 96 LA

TIPOANLOGO

Figura 1 Ampermetro Analgico

Voltmetro

Mide la diferencia de tensiones entre dos puntos del circuito. Este instrumento debe de colocarse en paralelo con el circuito. Dicho equipo debe de poseer una resistencia interna 10 veces mayor que la resistencia cuya tensin se quiere medir. La unidad de medida es en voltios (V).Dicho equipo puede ser analgico o digital, lo cual influir en el margen de error de lectura de dicho instrumento. Las caractersticas varan segn la placa del equipo.

VOLTMETRO

MARCAFLUKE

MODELOMODEL 189

TIPODIGITAL

RANGO1000 V (mx.)

PRECISIN(0,025% + 5)

Figura 2 Voltmetro Digital

Vatmetro

Mide la potencia aparente de un circuito en corriente alterna, mientras que en una corriente continua mide el producto de la tensin por la corriente Dicho equipo posee una bobina fija (conectada en serie con la carga, circuito amperimtrico) y una bobina mvil (conectada en paralelo con la carga, circuito voltimtrico). La unidad de medida es en watts (W). Dicho equipo puede ser analgico o digital, lo cual influir en el margen de error de la lectura de dicho instrumento. Las caractersticas varan segn la placa del equipo.

VATMETRO

MARCAGANZ

MODELOHEWa - 2

TIPOANLOGO

RANGO0.5 - 5A

12 - 480V

Figura 3 Vatmetro Anlogo

Bornera

Es un dispositivo usado para la conexin y arreglos de circuitos elctricos mediante cables externos. Cada uno de los terminales se llama borne, estos a su vez se conectan entre s.

Figura 3 Vatmetro Anlogo

CONCEPTOS BSICOS

Ley de Ohm La intensidad elctrica que circula en un circuito elctrico es directamente proporcional a la tensin elctrica entre dos puntos, dicho enunciado se conoce mediante la siguiente frmula:U=I*RU: Tensin elctrica (voltios)I: Intensidad elctrica (Amper)R: Resistencia (Ohm) Tensin Continua: Tensin que es constante en el tiempo.Tensin Alterna: Tensin que vara con el tiempo.Circuito de Corriente Continua: El sentido de la corriente no cambia en el circuito.Circuito de Corriente Alterna: El sentido de la corriente cambia con respecto al tiempo.Sistema Monofsico: Sistema con una fase que presentaSistema Trifsico: Sistema de tres fases con tres fuentes que generan tres corrientes alternas.Potencia Activa: Capacidad e un circuito para transformar energa elctrica en trabajo. Se representa con el smbolo P.Potencia Reactiva: Utilizada para formar campos elctricos y magnticos de sus componentes. Se representa con el smbolo Q.Potencia Aparente: Es la suma de la potencia activa con la potencia reactiva. Se representa con el smbolo S.

CUESTIONARIO PARTE I

1) Describa los trminos con respecto al valor de una magnitud leda en un instrumento de medicin analgico lo que significa: Error absoluto, error relativo.El error absoluto es la diferencia entre el valor medido y el valor real, mientras que el error relativo es el cociente entre el valor absoluto y el valor mximo de la escala del medidor. La precisin define la "clase del instrumento" y est indicada en error relativo absoluto (porcentual absoluto) referido al valor mximo de la escala y especificado para cada rango o escala. El error absoluto mximo de una medida en esa escala se halla aplicando el error relativo al fondo de escala.2) Cuando va a medir una tensin o corriente desconocida. Qu rango o escala debe seleccionar primero en los instrumentos de medida analgica y digital? Explique.Para cualquiera de los dos casos, se debe de seleccionar la escala mxima, ya que si se encuentra una corriente o una tensin muy alta se podra daar el sistema interno o quemar los circuitos del instrumento, en el caso de un equipo digital; mientras que en un equipo analgico, podra daar la aguja por un movimiento rpido de esta. 3) Cmo se clasifican los instrumentos de medidas elctricas?

Las mediciones elctricas se realizan con aparatos especialmente diseados segn la naturaleza de la corriente; es decir, si es alterna, continua o pulsante. Los instrumentos se clasifican por los parmetros de voltaje, tensin e intensidad. Las medidas realizadas en un laboratorio son ms precisas que las realizadas en una industria.

4) Cules son los trminos que definen la exactitud de un instrumento de medicin digital?

La resolucin. Los errores constantes. Los errores proporcionales.

5) Investigue y describa los siguientes conceptos relacionados a los instrumentos de medicin.a) Medicin analgica:Este tipo de medicin se caracteriza por el hecho de que los instrumentos son analgicos, por lo que indican la medicin mediante esferas de agujas y escalas graduadas.b) Medicin digital:Las medidas digitales se caracteriza porque que slo pueden tomar valores DISCRETOS, como por ejemplo las personas o los bits; es decir, las medidas digitales est representada por nmeros enteros.

c) Tipos de error:Error absoluto y error relativo se da en las mediciones analgicas; mientras que los errores constantes y proporcionales se dan en las mediciones digitales.

d) Clase:No se clasifican por clase en la medicin digital, mientras que el error relativo mximo es indicado en la placa de un aparato analgico para una medicin de este tipo.

e) Valores nominales:En un instrumento analgico los valores nominales se leen en la placa del instrumento mientras que en un instrumento digital se encuentran en un manual proporcionado por el fabricante del quipo.

6) Explique por qu los voltmetros y ampermetros de C.A. estn diseados para dar lecturas de los valores eficaces (RMS).

El voltmetro y ampermetro de C.A. estn diseados as para que no nos lean el promedio de los picos altos, ya que sus promedios nos daran cero o nos daran una mala lectura; en cambio, estn diseados para darnos los valores eficaces.

7) Qu es un vatmetro?

Explique para qu se usa un vatmetro

El vatmetro se usa para medir la potencia elctrica o la tasa de suministro de energa elctrica de un circuito elctrico dado.

Indique las conexiones correctas para carga monofsica.

Dicho equipo posee una bobina fija (conectada en serie con la carga, circuito amperimtrico) y una bobina mvil (conectada en paralelo con la carga, circuito voltimtrico).

Muestre las posibles conexiones errneas que se pueden efectuar con los vatmetros.

Conectar en paralelo la bobina fija con el circuito y conectar en serie la bobina mvil con el circuito elctrico el cual nos malograra el vatmetro.No revisar con cuanta tensin se est trabajando en la fuente y no dar una escala adecuada al equipo.CUESTIONARIO PARTE II

1) Tipos de carga y la placa de caractersticas de las cargas que existen en el laboratorio.

Las cargas son resistivas, capacitivas e inductivas. Cada una de ellas tiene su placa respectiva, la cual indica valores nominales.

2) Tipos de transformadores y la placa de caractersticas.

La placa en el caso de los transformadores, nos indica como cambiar la tensin en la entrada y la salida del transformador. Hay transformadores que reducen la tensin de salida y otros que la aumentan, tanto como para proteger el equipo o por su necesidad.

3) Fuentes de alimentacin

Las fuentes usadas en el laboratorio, nos proveen corriente continua (C.D.) y corriente alterna (C.A.). Podemos encontrar 5 suministros de energa en cada una de las mesas con distintas caractersticas cada una, en las cuales podemos encontrar suministros monofsicos y trifsicos con tensin variable y continua, frecuencia variable combinada entre ellas, por ejemplo un suministro trifsico de corriente alterna y frecuencia variable.

INVESTIGACIN Y DESCRIPCIN ACERCA DE LOS MTODOS DE MEDICIN 1) Eleccin del instrumento de medida

Cuando elegimos un instrumento de medicin, nos tenemos que percatar sobre la precisin que necesitaremos en la medicin por las condiciones en las que nos encontramos. Esto nos hace pensar en cuando usar una herramienta digital o una analgica, (con decimales o una referencial)

2) Procedimientos a seguir para realizar una medicin con exactitud, utilizando voltmetro, ampermetro y vatmetro

El voltmetro se debe de conectar en paralelo con el circuito en los dos puntos en los cuales se quiere medir la diferencia de tensin, un voltmetro de corriente alterna, no nos preocupa la polaridad de conexin pero en cambio en una de corriente continua si nos preocupa para que las medidas a tomar sean siempre positivas.

El ampermetro se debe de colocar en serie con el circuito para que la corriente circule por dicho instrumento.

En un vatmetro, se conecta la bobina fija (circuito amperimtrico) mientras en serie con el circuito que la bobina mvil (circuito voltimtrico) se conecta en paralelo con el circuito.

Adems, en los dispositivos analgicos, debemos tomar la medicin viendo la aguja de manera perpendicular a esta, ya que, en caso contrario, estaramos tomando un valor errneo.

3) Principio de funcionamiento de un voltmetro, ampermetro de bobina mvil y hierro mvil

El voltmetro est constituido por un galvanmetro, la cual es una bobina con muchas espiras de hilos muy finos la cual inducen un campo magntico, produciendo un torque a la aguja del voltmetro.

En un ampermetro de bobina mvil podemos encontrar una bobina circular con hilos conductores la cual girar por induccin de fuerza magntica creando un efecto de atraccin o repulsin.

El ampermetro de hierro mvil est compuesta por una bobina en la cual circula corriente y produciendo un campo magntico, en la cual se coloca un rozo de hierro y otro trozo en una aguja mvil en un pivote, la cual al circular corriente por la bobina, ambos trozos de hierro se comportaran como imanes repelindose entre s sin importar el sentido de la corriente.

OBSERVACIONES

El clculo de errores en los aparatos digitales y analgicos se realiza de manera diferente, a su vez se logr observar que las primeras son ms exactas que las ltimas.Antes de realizar algn cambio en el cableado sobre el cual se est trabajando era necesario verificar que el switch que controla el ingreso de corriente se encontrara desactivado.Se poda aumentar o disminuir la cantidad de corriente con la cual trabajar, as tambin como el voltaje mediante el accionar de un par de botones.La resistencia de 21 ohmios se recalent demasiado debido a una prolongada exposicin al flujo de corriente.Se trabaj con corriente alterna en un sistema trifsico mediante una conexin estrella, la cual constaba de dos cables: uno conectado al terminal R y el otro al terminal N, esto debido a que se quera una diferencia de potencial relativamente baja (50 V)

CONCLUSIONES:

Se concluye que los aparatos digitales son ms exactos que los analgicos y que estos errores dependen en su gran mayora de los datos que nos dan los fabricantes los cuales se encuentran en los manuales de dichos instrumentos de medicin.Adems se concluy que la Ley de Ohm juega un papel muy importante no slo en el caso de usar corriente continua si no tambin al hablar de corriente alterna.Se concluy tambin que es muy importante la manera en la que se colocan tanto el voltmetro, el ampermetro y el vatmetro, pues de eso depende que se obtenga una buena lectura del diferencial de potencial, la cantidad de corriente o la potencia suministrada respectivamente.El voltmetro debe de estar conectado en paralelo, el ampermetro debe de hacerse en serie y el vatmetro conectado entre ambos de tal manera que pueda relacionarlos.Se concluy que en un sistema que funcione con corriente alterna trifsica, una conexin tringulo es mucho ms barata que una estrella pues en la segunda se usan ms conductores que en la primera.El ampermetro debe de tener una resistencia muy baja ya que se evitara una baja de tensin apreciable.

BIBLIOGRAFA

Gua de laboratorio de electricidad 2012-1 Cogdell, J.R. Fundamentos de Circuitos Elctricos, Prentice may, 2000 Edminister, Joseph. Circuitos elctricos, McGraw Hill, 1997 Castejn, Agustn. Tecnologa elctrica, McGraw -Hill, 1993