GUIA DE LABORATORIO MEDICION DE LAS DIFERENTES POTENCIAS

1.- OBJETIVO

Realizar la medida de la potencia activa, potencia aparente y potencia reactiva en un circuito tipo

R-C serie y circuito R-C-L paralelo utilizando el vatímetro monofásico, un voltímetro y un

amperímetro, comparando estos resultados con los conseguidos teóricamente.

2.- FUNDAMENTO TEÓRICO

Desarrollar la teoría que permita la demostración del cálculo de la potencia instantánea en un

circuito de corriente alterna monofásica, la evaluación fasorial de la potencia aparente, la

proyección de la potencia activa, la potencia reactiva y la forma como se debe evaluar los datos de

un circuito para la verificación de los resultados de laboratorio.

3.- ELEMENTOS A UTILIZAR

Voltímetro

Amperímetro

Vatímetro monofásico

Resistencias

Multímetro digital

Capacitancia

Inductancias (bobina de un transformador monofásico).

4.- PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN

4.1. Registrar los datos de los componentes del circuito R-C

R C V

Valores recomendados 120Ω 25µF 220v Valores medidos 120Ω 25µF 218v

4.2. Utilizando una fuente de tensión de 220v, 60Hz, alimentar el circuito serie construido.

Para el circuito R-C

4.3. Registrar la intensidad de corriente del amperímetro ubicado en la entrada del circuito y la

tensión de alimentación para evaluar el módulo de la potencia aparente del circuito.

Para los cálculos se halla la reactancia capacitiva del capacitor:

Por lo tanto la impedancia total del circuito es:

Asumiendo la tensión de V=218

Corriente calculada 1.361A

Corriente registrada 1.373A

4.4. Registrar la potencia activa que toma el circuito utilizando un vatímetro monofásico aplicando

la conexión que indica el instrumento utilizado.

P. activa calculada 222.278

P. activa registrada 226.304

Resumen:

VF VR VC IT W |S|

Vmedidos 218 147 167 1.373 222.278 296.67

Vcalculados 220 164.76 145.68 1.361 226.304 299.42

Para el circuito R-C-L

La aproximación del valor de la inductancia, se hizo experimental:

Se registra un valor de resistencia de la bobina de un transformador monofásico de

R=3.6 Siendo este valor de:

Con los valores:

R C V

Valores recomendados 120Ω 25µF 220v

Valores medidos 120Ω 25µF 218v

P. activa calculada 399.925

P. activa registrada 403.621

5. CUESTIONARIO

5.1. Calcular la potencia activa, el factor de potencia y la potencia aparente del circuito

ensamblado. Compara los resultados teóricos con los registrados en el laboratorio, establecer

errores.

Los datos calculados de la potencia activa y el factor de potencia del circuito R-C están en los

apartados 4.3 y 4.4, faltándonos solo la de la potencia aparente:

VF IR IC IL W |S|

Vmedidos 218 1.795 2.000 750.677µ 403.621 603.206 53.85

Vcalculados 220 1.833 2.054 750.677µ 399.925 603.206 53.85

P Cos( |S|

Vcalc 222.278 0.749 299.42

Vexp 226.304 0.749 299.31

Errores:

Como se puede apreciar los resultados teóricos y experimentales no discrepan mucho de su valor.

5.2. ¿cómo definiría al vatímetro ideal?

Un vatímetro seria ideal aquel en el que su circuito amperimetrico fuese un cortocircuito y el

voltimetrico, un circuito abierto.

5.3. Analizar los dos tipos de conexión del vatímetro monofásico estableciendo las ventajas en su

aplicación.

El vatímetro es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de

suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par

de bobinas fijas, llamadas «bobinas de corriente», y una bobina móvil llamada «bobina de

potencial».

Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo.

Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una

escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera

un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La

bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la

corriente que circula por ella.

5.4. ¿Por qué se presenta una elevada corriente en el momento de energizarse el circuito y que

porcentaje de la corriente de estado estable es?

La presencia de una elevada corriente el circuito en paralelo es por la presencia de un

transformador monofásico, esta hace que la corriente se dispare en un primer momento y

estableciéndose después de un determinado momento.

El porcentaje que representa esta corriente con respecto a la corriente estable es de:

Realizando una simple regla de tres simple:

Por lo tanto se puede decir que la sobre corriente en un primer instante con referencia a la

corriente en estado estable es del:

6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

Observaciones:

Con respecto a los reportes de laboratorio, creo que podría ser más factible si se nos diera

tal material antes de cada laboratorio para así poder traer una simulación. Ya que esta se

puede hacer debido a que contamos con muchas herramientas para ello, así el alumno ya

tendría una idea clara que resultados debería obtener en la práctica.

Conclusiones:

Se logró con nuestro objetivo, pudiendo lograr medir tanto la potencia activa, el factor de

potencia, corrientes en ambos circuitos.

La diferencia de error tanto del valor teórico, como del práctico son mínimos y por lo tanto

aceptables.

La elevada corriente que se presenta en el segundo circuito, es debido a la presencia de un

transformador monofásico.

El cálculo de la inductancia del transformador monofásico, no se logró matemáticamente

tan solo se pido experimentalmente.

7. BIBLIOGRAFÍA

Circuitos eléctricos – JOSEPH A. EDMINISTER, M. S. E.

http://es.wikipedia.org/wiki/Vat%C3%ADmetro

http://www.sapiensman.com/electrotecnia/problemas30.htm