Prac Electrotecnia

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Centro de Estudios Científicos y Tecnológicos “NARCISO BASSOLS GARCIA” DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL. ACADEMIA DE ELECTRICIDAD MATERIA DE ELECTROTECNIA. Hoja 1 Academia de Electricidad. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL CECyT Nº 8 “ NARCISO BASSOLS ” AREA ELECTRICA CARRERA DE TECNICO EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL INSTRUCTIVOS PARA LAS PRACTICAS DE: “ LABORATORIO DE ELECTROTECNIA ” I N D I C E PRACTICA 1 “EL USO DE MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS Y POTENCIAS DE 10” PRACTICA 2 “EL MULTÍMETRO DIGITAL ” PRACTICA 3 “MEDICION DE RESISTENCIA ELECTRICA ” PRACTICA 4 “CIRCUITO ELECTRICO, LEY DE OHM “ PRACTICA 5 “CIRCUITO SERIE RESISTIVO DE C.C. “ PRACTICA 6 “CIRCUITO PARALELO RESISTIVO DE C.C. “ PRACTICA 7 “REACTANCIAS INDUCTIVA.” PRACTICA 8 “REACTANCIA CAPACITIVA.“ PRACTICA 9 “MEDICION DE POTENCIA.“ PRACTICA 10 “CIRCUITO SERIE RL, RC Y LC DE C.A.“ PRACTICA 11 “CIRCUITOS SERIE RLC DE C. A.“ PRACTICA 12 “CIRCUITOS PARALELO RL, RC Y LC DE C. A.” PRACTICA 13 “CIRCUITOS PARALELO RLC DE C. A.”

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL CECyT Nº 8 “ NARCISO BASSOLS ”

AREA ELECTRICA CARRERA DE TECNICO EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

INSTRUCTIVOS PARA LAS PRACTICAS DE:

“ LABORATORIO DE ELECTROTECNIA ”

I N D I C E

PRACTICA 1 “EL USO DE MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS Y POTENCIAS DE 10”

PRACTICA 2 “EL MULTÍMETRO DIGITAL ”

PRACTICA 3 “MEDICION DE RESISTENCIA ELECTRICA ”

PRACTICA 4 “CIRCUITO ELECTRICO, LEY DE OHM “

PRACTICA 5 “CIRCUITO SERIE RESISTIVO DE C.C. “

PRACTICA 6 “CIRCUITO PARALELO RESISTIVO DE C.C. “

PRACTICA 7 “REACTANCIAS INDUCTIVA.”

PRACTICA 8 “REACTANCIA CAPACITIVA.“

PRACTICA 9 “MEDICION DE POTENCIA.“

PRACTICA 10 “CIRCUITO SERIE RL, RC Y LC DE C.A.“

PRACTICA 11 “CIRCUITOS SERIE RLC DE C. A.“

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PRACTICA I.- INTRODUCTORIA DE TRABAJO. ALUMNO: ___________________________________________________________________________________________ BOLETA ____________ FIRMA ____________________ GRUPO ____________ Calificación: _____________________ OBJETIVO: Que el alumno comprenda, tenga conocimiento y verifique:

Las potencias de 10 y su representación en notación científica. El manejo de múltiplos y submúltiplos y su relación con las potencias de 10. El manejo de la calculadora con potencias de 10. La representación de unidades eléctricas con múltiplos y submúltiplos.

Desarrollo Teórico. Notación científica.

En la física se manejan cantidades que pueden ser extremadamente grandes ó extremadamente pequeñas. La notación científica es la representación de números muy grandes o muy pequeños en potencias de 10. La notación científica para grandes cantidades o exponente positivo. Si deseamos representar una cantidad en potencias de 10 o notación científica se tiene que dejar la cantidad con un entero, un punto decimal y de una a tres cantidades numéricas después del punto decimal, después de cuenta el número de veces que se recorrió el punto decimal, se multiplica por 10 y se eleva al exponente del recorrido del punto decimal. Ejemplo: Representar en notación científica la siguiente cantidad: 4 307 000 000 = se recorre el punto decimal hasta la derecha del 4 y se escribe los siguientes tres dígitos con el punto decimal multiplicado por 10 y elevado al exponente 9. 4.307 x 109 Representar las siguientes cantidades en notación científica: Cantidad Notación científica Cantidad Notación científica 8 042 000 231 000 1 100 000 000 000 000 13 300 6 506 000 000 7 768 500 000 000 1 000 000 9 444 400 1 100 2 305 5 000 Para representar una cantidad muy pequeña ó con exponente negativo en la notación científica se tiene que contar el número de posiciones a partir del punto decimal hasta el primer dígito distinto de cero, se anota el número de posiciones y se añade el punto decimal a la derecha del dígito y después se anotan los dígitos faltantes, se agrega la potencia de 10 cuyo exponente es el número de posiciones obtenidos con un signo negativo. Ejemplo: Representar en notación científica la siguiente cantidad:

0.000 000 035 = se recorre el punto decimal hasta 7 posiciones y se escribe el punto decimal con a la derecha del 3 y se completa con los dígitos restantes y se multiplica por 10 elevado a la -7 que son las posiciones recorridas.

I.- PROBLEMAS. 1.- ESCRIBA LOS SIGUIENTES VALORES A POTENCIAS DE DIEZ: A) 300 000 B) 6 500 C) 880 000 D) 42.56 E) 0.006 2.- ESCRIBA LOS SIGUIENTES VALORES DE POTENCIAS DE DIEZ A SU VALOR DECIMAL. A) 0.615 X 10 ³ B) 0.615 X 10 ¹º C) .0049 X 10 15

D) 70 X 10 -9

E) 60 000 X 10-12

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3.- ESCRIBA LOS SIGUIENTES VALORES EN POTENCIA DE 10 A SU PREFIJO. A) 10 X 10-12

B) 2 X 10 -9

C) 2.5 X 10-3 D) 1000 X 10 12

E) 100 X 10 6

II.- Reduzca y exprese el resultado como un solo número escrito en notación científica. 1.- 4 600 / 0.02x10-3

2.- (1600)(4x10-3) / (1x10-2) 3.- (4.0x102) + (0.2x103) 4.- 6x10-5 - 40x10-6 5.- ((6x10-5) + (5x10-6) ) / (3x104) III.- Resolver por notación científica y expresarla en notación científica las siguientes operaciones:

a) (0.00002)3 (0.04) (5) __ (8000000)(0.00002)(100)

b) (0.00003)2 (0.05) (4) ___ (9000000)(0.00001)(200) c) (0.00004)3 (0.04) (2)_____ (70000000)(0.00001)(50) III.- Relaciona ambas columnas, colocando dentro del paréntesis del valor, la letra que le corresponda según su prefijo. prefijo símbolo valor hecto h ( ) 1 x 10-12 micro µ ( ) 1 x 10-1 giga G ( ) 1 x 1012 deci d ( ) 1 x 10-9 peta P ( ) 1 x 103 pico p ( ) 1 x 10 mili m ( ) 1 x 10-15 femto f ( ) 1 x 102 kilo k ( ) 1 x 109 tera T ( ) 1 x 1018 atto a ( ) 1 x 10-3 nano n ( ) 1 x 1015 exa E ( ) 1 x 10-2 mega M ( ) 1 x 106 centi c ( ) 1 x 10-18 deca da ( ) 1 x 10-6

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IV.- Relaciona ambas columnas, colocando dentro del paréntesis, la letra que le corresponda según su valor.

a) 8.51 x 102 ( ) 85.1 b) 8.51 x 10-3 ( ) 8.51 c) 8.51 x 10-1 ( ) 8510.0 d) 8.51 x 103 ( ) 0.0851 e) 8.51 x 10-4 ( ) 0.00851 f) 8.51 x 101 ( ) 0.851 g) 8.51 x 104 ( ) 0.000851 h) 8.51 x 100 ( ) 851.0 i) 8.51 x 10-2 ( ) 85100.0

V.- Representar las siguientes cantidades en notación científica: Cantidad Notación científica Cantidad Notación científica 0. 842 0. 000 231 000 0. 000 000 000 349 0. 013 300 0.000 015 0.000 0007 768 500 000 000 0. 000 000 167 0.094 444 000 0.001 0.230 550 VI.- Complete la siguiente tabla: Medida Notación científica Orden de Magnitud Diámetro del sol 1 400 000 000 m Distancia de una estrella 60 000 000 000 000 000 m

Masa de la atmósfera terrestre 5 000 000 000 000 000 000 Kg

Número de Avogadro 6.024 x 10-23 e

Masa de una bacteria 0. 000 000 000 000 1 Kg

Velocidad de traslación de la tierra 107 000 Km/Hr

V.- ESCRIBIR LA EQUIVALENCIA DEL MÚLTIPLO A LA UNIDAD ESPECIFICADA. 10 Km m millas10 MHz Hz GHz1 pF µF nF23 KV V mV100 yardas pies metros350 pies pulgadas cm10 litros dm³ mL15 mA A µA1.3 mH H µH255 MBytes KBytes Bytes1.8 MΩ Ω KΩ1008 W KW MW VI.- Realizar las siguientes conversiones: a) 10 m mm b) 20 cm m

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c) 0.0004 m μm d) 10 000 000 000 Hz GHz e) 30 min s f) 40 libras g g) 10 calorias joules h) 12 pulgadas cm i) 40 joules calorías j) 100 yardas m k) d) 10 000 000 000 m Gm l) 2 h s m) 30 km/h m/s n) 100 millas/h km/h o) 10 GHz Hz Escriba las siguientes cantidades utilizando los prefijos. Cantidad Con Prefijo Cantidad Con prefijo 9 000 000 000 000 m 0. 000 006 s 1 000 000 000 000 Byte 1 700 000 000 Hz 0.007 m 7 000 g 0. 000 000 000 001 F 0. 001 s 8 000 g 60 000 Bytes 0.000 000 003 s 0. 002 m 50 000 g 0. 000 007 m 0.016 s 0.000 015 F 23 000 V 2 200 000 000 000 Bytes Escriba la cantidad que corresponde a los siguientes prefijos. Cantidad con Prefijo Valor correspondiente Cantidad con Prefijo Valor correspondiente 5 TBytes 5 Kg 20 Mm 72 MHz 54 Hm 12 ns 6 fm 160 ms 3 cm 2.54 Kg 27 μs 1.7 GBytes 1024 KBytes 50 MV 2.2 TBytes 100 GBytes 100 MHz 1.1 pF CONCLUSIONES:

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Práctica # 2.- MANEJO Y USO DEL MULTIMETRO DIGITAL. ALUMNO: ______________________________________________________________________________________ BOLETA ____________ FIRMA ___________ GRUPO ____________ Calificación: _______________ OBJETIVO: Que el alumno comprenda, tenga conocimiento y verifique:

Las instalaciones eléctricas de un centro de cómputo. De las fuentes de alimentación del computador. La continuidad de los dispositivos de trabajo, fusibles y dispositivos electrónicos que contenga una tarjeta, una

instalación, o complementación de un equipo. La resistencia que contiene un dispositivo electrónico y sus características de trabajo.

Introducción teórica. 1.- ¿Qué es un instrumento de medición? 2.- ¿Qué parámetros eléctricos es posible medir con un instrumento de medición? 3.- ¿Cuántos tipos de instrumentos de medición existen? ¿Cuáles son? 4.- Explique las diferencias que existen entre un instrumento de medición analógico y digital? 5.- Investigue los siguientes conceptos, unidades correspondientes, abreviaturas y/o simbología: Tensión: Intensidad de corriente eléctrica: Resistencia: Corriente directa: Corriente alterna: MATERIAL:

1 MULTIMETRO DIGITAL MUL - 050 CON SUS PUNTAS DE PRUEBA. INTRODUCCION.

El uso del multímetro en la actualidad es indispensable para la verificación de las instalaciones y el chequeo de la alimentación en instalaciones y en las fuentes de alimentación, en la verificación de dispositivos eléctricos y electrónicos, comprobando la alimentación de las líneas de voltaje y la corriente de uso cotidiano, así también como la diferenciación entre los diferentes tipos de corriente que se maneja en los aparatos de uso cotidiano.

El multímetro es el medidor más completo con sus 3 ½ dígitos, portátil para las mediciones de voltaje alterno y directo, así como las mediciones de corriente alterna y directa, la medición de resistencia, y la comprobación de fusibles, diodos semiconductores y transistores, continuidad de los conductores, etc.

Un multímetro contiene características de trabajo principales, como son el tipo de precisión en corriente directa, el tipo de rango a utilizar, el ajuste automático a cero, el indicador de polaridad, de sobrecarga y de batería baja para los multímetros digitales y en la indicación de batería baja de un medidor de tipo analógico en la deflexión total de la aguja en la medición de la resistencia.

El tipo de resolución tanto para corrientes pequeñas como para corrientes altas según la escala en los multímetros analógicos.

Se tiene un amplio rango de medición en la corriente tanto para valores pequeños y grandes. Y una modalidad actual que tienen los multímetros que son la protección por sobrecarga e indicador audible

para las mediciones incorrectas en los multímetros digitales y en los multímetros analógicos el chicotazo de la aguja al efectuar mal la medición o botarse un microswitch del multímetro analógico por la sobrecarga.

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DESARROLLO DE LA PRACTICA. Todo multímetro contiene especificaciones técnicas que nos permiten verificar a la hora de efectuar una medición de algún tipo:

Multímetro digital. Se usa para realizar mediciones de resistencias, diodos, transistores, voltaje de corriente

directa, voltaje de corriente alterna y amperaje, que comúnmente se utilizan para la reparación de equipos electrónicos. Características técnicas:

- Resistencia: 200 Ohms a 20 MOhms - Voltaje cc: 200 mV a 1000 V - Voltaje ca: 200 mV a 750 V - Corriente cc: 200 uA a 20 Amperes - Corriente ca: 200 uA a 20 Amperes - Pantalla de 3 1/2 dígitos - Precisión en CD de ± 0,5% - Rango completo, ajuste automático a cero, sobrerango y batería baja - Resolución de 0,1µA para pequeñas corrientes - Protección por sobrecarga e indicador audible para mediciones incorrectas - Entrada:9 V (1 pila de 9 V) - Precisión: ±X % ± No. de dígitos - Temperatura: 23°C ±5°C - Humedad: 80% - Dimensiones: 8,5 x 16,7 x 3 cm - Peso: 370 g (incluyendo pila)

Para la medición del Voltaje de corriente directa tenemos:

RANGO RESOLUCION PRECISION 200 mV 100 μV ± 0.5 % ± 1 dígitos 2 V 1 mV ± 0.5 % ± 1 dígitos 20 V 10 mV ± 0.5 % ± 1 dígitos 200 V 100 mV ± 0.5 % ± 1 dígitos 1 000 V 1 V ± 0.5 % ± 1 dígitos

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La impedancia de entrada para los rangos más pequeños es de 10 MΩ. La protección de sobrecarga es para picos mayores de 1 000 V, excepto para el rango de 200 mV con un valor

máximo de 225 V r.m.s. para corriente alterna (valor promedio en raíz cuadrático medio de la onda senoidal). Para la medición del voltaje de corriente alterna tenemos:

RANGO RESOLUCION PRECISION 200 mV 100 μV ± 1.2 % ± 3 dígitos 2 V 1 mV ± 0.8 % ± 3 dígitos 20 V 10 mV ± 0.8 % ± 3 dígitos 200 V 100 mV ± 0.8 % ± 3 dígitos 750 V 1 V ± 1.2 % ± 3 dígitos

La impedancia de entrada en todos los rangos de 10 MΩ. El rango de frecuencia es de 40 Hz a 1 000 hZ.

La protección de sobrecarga es para picos mayores de 1 000 V, excepto para el rango de 200 mV con un valor máximo de 225 V r.m.s. para corriente alterna. Para efectuar las mediciones de voltaje en corriente directa y en corriente alterna debemos de seguir los siguientes pasos: a) Conectar la punta roja a “V/Ω” y la punta negra en “COM”. b) Colocar la perilla de funciones en el rango correcto de voltaje de CD o CA y realizar la medición. Si aparece en el

display la lectura de “1”, quiere decir que el voltaje que se está midiendo excede del rango seleccionado, por lo que debemos elegir el más alto.

Nota.- • Si no sabemos el valor del voltaje a medir se recomienda utilizar el rango más alto. • Evitar el rebasar los límites de medición de 1 000 V de CD y 750 V r.m.s. de CA. • Cuando una de las puntas no se encuentra bien conectada, podemos tener alguna de las lecturas especialmente

conectadas en el rango de 200 mA y 2 V, lo cual es normal. La lectura es cero cuando existe un circuito abierto. Para la medición de corriente en señal de corriente continua:

RANGO RESOLUCION PRECISION 200 μA 0.1 μA ± 0.8 % ± 1 dígito

2 m A 1 μA ± 0.8 % ± 1 dígito 20 mA 10 μA ± 0.8 % ± 1 dígito 200 mA 100 μA ± 1.2 % ± 1 dígito 2 A 1 mA ± 1.2 % ± 1 dígito

20 A, 20 μA 10 mA, 10 μA ± 2.0 % ± 5 dígitos La protección de sobrecarga con fusible es de 2 A / 250 V. El rango máximo de corriente es de 20 A máximo a 15 segundos. La caída de voltaje es de 200 mV. Para la medición de corriente con señal de corriente alterna:

RANGO RESOLUCION PRECISION 200 μA 0.1 μA ± 1.0 % ± 3 dígitos

2 m A 1 μA ± 1.0 % ± 3 dígitos 20 mA 10 μA ± 1.0 % ± 3 dígitos 200 mA 100 μA ± 1.8 % ± 3 dígitos 2 A 1 mA ± 1.8 % ± 3 dígitos

20 A, 20 μA 10 mA, 10 μA ± 3.0 % ± 3 dígitos La protección de sobrecarga con fusible es de 2 A / 250 V.

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El rango de frecuencia es de 40 Hz a 1 000 Hz. El rango máximo de corriente es de 20 A máximo a 15 segundos. El valor promedio de medición en la onda senoidal está identificado por r.m.s. de la onda senoidal. La caída de voltaje es de 200 mV. Para efectuar mediciones de corriente en CD y en CA: a) Conectar la punta roja en el jack “A” para la lectura entre 2 A y 20 A (20 A máximo en 10 segundos) y la punta

negra al jack “COM. b) Colocar la perilla en el rango más alto y gradualmente reducir éste, dependiendo de la lectura medida por el

instrumento. Notas.- • Esta función está protegida por un fusible de 2 A / 250 V, Poner especial atención en el rango de 20 A ya que este no

se encuentra protegido por ningún fusible. • Cuando se utiliza el rango de 20 A la lectura máxima debe de ser 20 A pero no más de 15 segundos, debido a que si

mantenemos más tiempo la medición, se provocará daños en las resistencias internas del instrumento. Para la medición en resistencia:

RANGO RESOLUCION PRECISION 200 Ω 0.1 Ω ± 0.8 ± 3 dígitos

2 KΩ 1 Ω ± 0.5 ± 1 dígitos 20 KΩ 10 Ω ± 0.5 ± 1 dígitos 200 KΩ 100 Ω ± 0.8 % ± 1 dígitos 2 MΩ 1 KΩ ± 0.8 % ± 1 dígitos 20 MΩ 10 KΩ ± 1.0 % ± 2 dígitos

Para la protección de sobrecarga se tiene con 220 V CD o CA r.m.s. de la señal alterna. Para el voltaje a circuito abierto con - 700 mV. Para el trabajo con la humedad relativa de 0 - 75 %, con la temperatura de 0 - 35 ° C en 2 MΩ y 20 M, o bien con 0 - 90 % en temperaturas de 0 a 35 ° C en cualquier otro rango. Para la medición de la resistencia debemos de efectuar: a) Conectar la punta roja al jack en V/A y la punta negra a “COM”. b) Colocar la perilla de funciones en Ohms, al elegir el rango correcto y proceder a realizar las mediciones de

resistencia. Notas.- • Cuando existe un circuito abierto en el display aparecerá “1” como en la condición de sobrecarga. • Si la resistencia medida excede el rango seleccionado esto será la condición de sobrerango y se leerá en el display

“1”, por lo que se deberá de elegir un rango más alto. Para valores de 1 MΩ o mayores el aparato de medición se puede tardar algunos segundos para estabilizar la lectura.

• Cuando se cheque o mida la resistencia en los circuitos, se debe de tener cuidado de que éstos se encuentren desenergizados y los capacitores se encuentren completamente descargados.

Para la prueba de un diodo o bien la continuidad se tiene:

RANGO CONDICIONES DE PRUEBA PRECISION

Corriente en polaridad directa de aproximadamente 1 mA CD. Voltaje de polarización inversa de aproximadamente 2.8 V CD

lectura aproximada de voltaje de polarización directa.

. ) ) ) ) )

circuito abierto voltaje aproximado de 2.8 V de CD.

Audible si la resistencia es menor de 30 Ω

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La protección de sobrecarga es de 250 V CD o CA (r. m. s. valor promedio). En la prueba de un diodo: a) Se debe de conectar la punta roja a “V/Ω” y la punta negra a “COM”. Además se debe de cuidar la polaridad donde

por convección se debe de tener la punta roja como positivo y la punta negra como negativo. b) Se selecciona la función del diodo y realizar las mediciones. Notas.- • Cuando alguna de las puntas no está conectada o en circuito abierto en el display aparecerá la condición de “1” o de

sobrerango. • Cuando se utiliza esta función, circula por el elemento de prueba (en este caso el diodo) una corriente de

aproximadamente de 1 mA. • El voltaje de polarización directa está dado en mV, y en polarización inversa aparecerá en el display “1”. Para el probador de continuidad audible debemos de: a) Conectar la punta roja de prueba en el jack “V/A” y la punta negra en el jack “COM”. b) Colocar la perilla en la posición de 200 Ω o .)))). c) El medidor sonara si la resistencia entre las puntas de prueba es igual o menor de 30 Ω. Nota.- • Cuando existe circuito abierto aparecerá en el display “1” como en la condición de sobrerango. • Si por error se utiliza esta función cuando el circuito se encuentra energizado, el medidor sonará para advertir sobre

la falla, lo cual no causará ningún daño al medidor. Para la prueba de transistores:

RANGO CONDICIONES DE PRUEBA PRECISION h

FE ib = 10 μA

Vce = 2.8 V para CD Transistores NPN y PNP con un

rango de 0 - 1 000 β Para la prueba de transistores: a) Se debe de colocar la perilla selectora en la posición hFE. b) Determinar el tipo de transistor de que se trata y localice la base, el emisor y el colector. c) El medidor nos dará una lectura aproximada de hFE a una corriente de base de ib = 10 μA y Vcd = 2.8 V para

corriente directa. Precauciones generales para la operación general del medidor.

• Nunca conectar el medidor a más de 1 000 V de CD o 750 V r.m.s. para CA. • Nunca utilizar un rango inapropiado, ya que esto daña la circuitería interna del medidor. • Nunca utilizar el aparato si la cubierta de la batería no está en su lugar y totalmente cerrada. • El reemplazo de la batería y el fusible deben hacerse conforme con a las especificaciones del medidor y con las

puntas desconectadas y el aparato apagado. CUESTIONARIO. 1.- Escriba los tipos de medidores del tipo multímetro que se utilizan prácticamente. 2.- Escriba que significan las siglas del multímetro V. O. M. 3.- Escriba cuáles son los tipos de mediciones más comunes que se hacen con el multímetro. 4.- ¿Cuántos rangos de voltaje de CD y cuáles son los que contiene su multímetro?

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5.- ¿Cuántos rangos de voltaje de CA y cuáles son los que contiene su multímetro? 6.- ¿Cuántos rangos de intensidad de Corriente eléctrica para CD y CA contiene su multímetro y cuáles son? 7.- Investigar qué es un galvanómetro D’Arsonval, sus características y diagrama. 8.- Los instrumentos digitales eliminan los errores debido a: a) Paralaje b) Aguja vibrante c) Escalas múltiples. D) Operario no adiestrado. e) Todas las anteriores. 9.- Menciones por lo menos tres diferencias entre un multímetro digital y uno analógico. Escriba individualmente las conclusiones y observaciones obtenidas en ésta práctica.

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PRACTICA 3 “ MEDICION DE RESISTENCIA ELECTRICA ” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I.- OBJETIVOS: El alumno: Interpretará el código de colores. Medirá la resistencia y comparará su medición con el valor calculado. Desarrollo teórico: 1.- Investigue el enunciado de la Ley de Ohm. 2.- ¿Qué es la resistencia eléctrica? 3.- Escriba la letra con que se representa la resistencia eléctrica. 4.- ¿Cuál es la unidad de resistencia y con qué letra se representa? II.- INSTRUMENTOS Y MATERIAL NECESARIO: Un módulo de resistores de valor fijo. Un multímetro con sus puntas de conexión. III. CONSIDERACIONES TEORICAS.

Resistencia Eléctrica: es la oposición que ofrecen los objetos, al paso de la corriente eléctrica. Todos los materiales presentan Resistencia Eléctrica en mayor o menor medida. Los materiales que tienen baja resistencia se llaman conductores (ejemplo: cobre, plata, oro y en general todos los metales) y los que tienen alta resistencia se llaman aisladores (vidrio, porcelana, madera, plástico y en general los materiales orgánicos. También existen materiales que no tienen muy alta o muy baja resistencia y a los cuales se denomina semiconductores. La resistencia eléctrica que presenta un material depende de varios factores (temperatura, voltaje aplicado, etc.) por lo que no siempre es constante y por tanto no existe un material que sea un conductor o un aislador perfecto. La resistencia eléctrica se representa con la letra “R” y sus unidades son los ohms (Ω).

Resistor: es un dispositivo que sirve para introducir resistencia a un circuito eléctrico, ya sea para variar la intensidad de corriente o el voltaje presente en el mismo. El símbolo del resistor es:

Código de colores.- En ocasiones los valores de la resistencia de un resistor, se indica mediante un código de colores adoptado por los fabricantes, para el cual se usan bandas, franjas o puntos de colores en el cuerpo del resistor: La primera franja corresponde a la primera cifra, la segunda franja a la segunda cifra, la tercera franja indica el factor por el que hay que multiplicar la cifra obtenida y la cuarta franja indica el porcentaje de tolerancia con respecto al valor del resistor.

1er Color1ª Cifra

2º Color2ª Cifra

4º ColorTolerancia3er Color

Factor

Es el código con el que se regula el marcado del valor nominal y tolerancia para resistencias fijas de carbón y metálicas de capa fundamentalmente. Tenemos que resaltar que con estos códigos lo que obtenemos es el valor nominal de la resistencia pero no el valor real que se situará dentro de un margen según la tolerancia que se aplique. Para determinar el valor de la resistencia comenzaremos por determinar la banda de la tolerancia: oro, plata, rojo, marrón, o ningún color. Si las bandas son de color oro o plata, está claro que son las correspondientes a la tolerancia y debemos comenzar la lectura por el extremo contrario. Si son de color rojo o marrón, suelen estar separadas de las otras tres o cuatro bandas, y así comenzaremos la lectura por el extremo opuesto, 1ª cifra, 2ª cifra, número de ceros o

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factor multiplicador y tolerancia, aunque en algunos casos existe una tercera cifra significativa. En caso de existir sólo tres bandas con color, la tolerancia será de +/- 20%. La falta de esta banda dejará un hueco grande en uno de los extremos y se empezará la lectura por el contrario. Suele ser característico que la separación entre la banda de tolerancia y el factor multiplicativo sea mayor que la que existe entre las demás bandas. Código de colores

Colores 1* Cifra

2* Cifra Multiplicador Tolerancia

Negro 0 0 1 Marrón 1 1 x 101 1%

Rojo 2 2 x 102 2% Naranja 3 3 x 103 Amarillo 4 4 x 104 Verde 5 5 x 105 0.5% Azul 6 6 x 106

Violeta 7 7 x 107 Gris 8 8 x 108

Blanco 9 9 x 109 Oro x 10-1 = 0.1 5%

Plata x 10-2 = 0.01 10% Sin color 20%

IV. PROCEDIMIENTO: a) Para cada uno de los resistores, determine su valor mediante el código de colores y anótelo en la tabla, después

utilizando el multímetro mida su valor y anótelo, compare ambos valores y obtenga sus conclusiones. Rn 1er COLOR

(1ª Cifra) 2º COLOR (2ª Cifra)

3er COLOR (Factor)

4º. COLOR (Tolerancia)

VALOR CODIGO (Valor teórico)

VALOR MEDIDO (Valor real)

% ERROR

1

2

3

4

5

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6

7

8

9

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11

12

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14

15

% Error = (Valor Teórico - Valor Real) x 100 Valor Teórico

V. CUESTIONARIO: 1. Defina que es un material conductor y mencione 4 ejemplos: __________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 2. Defina que es un material aislante y mencione 5 ejemplos: ____________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 3. Defina que es un material semiconductor y mencione 3 ejemplos: ______________________________________ _________________________________________________________________________________________________ 4. Empleando el código de colores, determine el valor de cada uno de los siguientes resistores.

R o joV e r d eA m a r i l lo

V e r d eN e g r oV e r d eP la te a d o

D o r a d oD o r a d oN e g r oR o jo

R = R = R = VI. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES. Escriba individualmente las conclusiones y observaciones obtenidas en ésta práctica.

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PRACTICA 4 “LEY DE OHM” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I.- OBJETIVOS: El alumno: a) Conectará un circuito eléctrico, identificando los elementos que lo constituyen.

b) Medirá y analizará el comportamiento de los principales parámetros eléctricos del circuito y sus elementos.

c) Con base a lo observado en el experimento, deducirá la relación de comportamiento entre los principales parámetros eléctricos del circuito.

d) Realizará cálculos y gráficas con los resultados de las mediciones, para posteriormente interpretarlas y comprobar así de manera práctica la “Ley de Ohm”.

II.- Desarrollo teórico: 1.- ¿Qué es un circuito eléctrico? 2.- ¿Escriba las partes principales de un circuito eléctrico? 3.- Escriba la definición de la Ley de Ohm. 4.- Escriba los tipos de circuitos eléctricos que se pueden utilizar en electricidad. 5.- Describa que es un diagrama de un circuito eléctrico. III MATERIAL EMPLEADO:

Una fuente de voltaje variable. Un módulo de resistencia variable. Un amperímetro. Un voltímetro. Cables de conexión.

IV CONSIDERACIONES TEORICAS: Circuito Eléctrico.- Es un conjunto de dispositivos eléctricos conectados entre sí de modo que forman una trayectoria

cerrada, a través de la cual circula la energía eléctrica que se empleará para realizar un trabajo útil. Un circuito eléctrico sencillo consta de: a) Una fuente de energía eléctrica: pila, batería, fuente de alimentación, etc. b) Conductores para transportar la energía eléctrica: alambres, cables, etc. c) Un dispositivo receptor de energía eléctrica (carga): resistencia, lámpara, motor, etc. d) Un dispositivo para controlar el paso de la energía por el circuito: apagador, palanca, botón, etc. e) En ocasiones cuenta también con un dispositivo de protección (contra sobrecargas, cortocircuito, etc.): fusible,

interruptor termomagnético, etc. Para analizar matemáticamente la relación del comportamiento de los principales parámetros de un circuito

eléctrico, se emplea la Ley de Ohm, que establece que:

“La Intensidad de Corriente Eléctrica ( I ) entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional al Voltaje ( V ) aplicado e inversamente proporcional a la Resistencia Eléctrica ( R ) que hay entre esos dos puntos ”.

RVI = V en volts; I en amperes; R en ohms

Fallas más comunes en un circuito eléctrico:

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Corto Circuito.- Se presenta cuando se unen las terminales de la fuente de energía, sin antes pasar por la carga; lo que provoca que la resistencia del circuito tienda a cero (ya que sólo queda la resistencia de la fuente) y por tanto hay un aumento muy brusco en la Intensidad de corriente eléctrica (provocando a su vez un fuerte incremento de temperatura).

Sobrecarga.- Cuando se pide a la fuente de de energía que alimente a más carga de la que ésta puede soportar, es

decir, cuando se van agregando aparatos a la línea de alimentación, lo que se está agregando son resistencias o reactancias en paralelo, lo que provoca que la resistencia total disminuya y por tanto la Intensidad de corriente eléctrica (y la temperatura) aumente.

Cuando hay una elevación de la intensidad de corriente eléctrica más arriba de lo normal o de cierto límite actúan los dispositivos de protección. V PROCEDIMIENTO. a) Utilizando el multimetro como óhmetro, mida el valor de cada uno de los resistores de una sección del módulo

(para esto debe encenderse un solo interruptor a la vez). R1 = ____________________ R2 = ____________________ R3 = ____________________

b) Conecte el siguiente circuito. NOTA: RECUERDE QUE ANTES DE HACER CUALQUIER CONEXIÓN, TANTO LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION

COMO LA FUENTE DE ALIMENTACION DEBEN ESTAR APAGADOS.

c) Verifique que la fuente de alimentación esté apagada, los tres interruptores del módulo de resistencia estén apagados, el Amperímetro debe estar encendido y en rango de 0.3 ó 1 A de CD, el voltímetro debe estar encendido ( en volts de CD y auto si es digital) en rango de 30 volts de CD.

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Cierre el interruptor del resistor 1; encienda la fuente de alimentación y gire lentamente el variac hacia la derecha hasta que el vóltmetro indique 20 volts, en ese momento tome la lectura del amperímetro ( I ) y anótela en la Tabla 1, apague la fuente y el interruptor del resistor 1 y regrese el variac a cero.

Tabla 1 Variación entre la Intensidad de Corriente Eléctrica y la Resistencia, con voltaje constante ( V = 20 v)

R (Ohms) R1 = _____ R2 = ____ R3 = _____ I (Amperes) I1 = I2 = I3 =

Calcular V = I x R V1 = V2 = V3 =

Encienda ahora el interruptor del resistor 2 y repita el procedimiento. Haga lo mismo con el resistor 3. Apague la fuente de alimentación, los resistores y los instrumentos de medición, regrese el variac a cero. Y termine de llenar la Tabla 1, haciendo los cálculos indicados. De acuerdo a sus resultados y mediciones, conteste las siguientes preguntas: 1.- Observe los valores de R1, R2 y R3, de R1 a R3 ¿El valor de la Resistencia Eléctrica aumentó ó disminuyó?

_____________________________ . 2.- Observe los valores medidos de I1, I2 y I3, de I1 a I3 ¿El valor de la Intensidad de Corriente Eléctrica aumentó ó

disminuyó? _____________________________ . 3.- De acuerdo a lo observado, entonces puede concluir que la Intensidad de Corriente Eléctrica varía

_______________________ proporcional a la Resistencia Eléctrica. 4.- Obtenga el promedio de V1, V2 y V3 = ______________. Compare este valor con el valor del voltaje de la fuente de

alimentación (20v) como son entre sí: _______________________ d) Encienda el voltmetro, debe estar en volts de CD (en pantalla debe aparecer auto si es digital) en rango de 30

volts, el Amperímetro debe estar encendido y en rango de 0.3 ó 1 A de CD, verifique que el variac esté en cero, encienda únicamente el resistor 2 (verifique que los otros dos estén apagados). Encienda la fuente de alimentación y gire lentamente el variac hasta que el voltímetro marque el primer voltaje (V1 = 30v ) indicado en la Tabla 2, observe el amperímetro y anote en la Tabla 2, el valor de la Intensidad de Corriente Eléctrica que está indicando (I1). Repita el procedimiento para cada uno de los voltajes especificados en la Tabla 2, anotando en cada caso la medición indicada por el amperímetro.

Tabla 2 Variación entre Voltaje e Intensidad de Corriente Eléctrica, con resistencia constante ( R2 = _______ Ω)

V (Volts) V1 = 5 v V2 = 10 v V3 = 15 v V4 = 20 v I (Amperes) I1 = I2 = I3 = I4 =

Calcular V / I e) Apague la fuente, los instrumentos de medición y el resistor; Regrese el variac a cero.

Termine de llenar la Tabla 2 y de acuerdo a los resultados del experimento y los cálculos de la tabla, conteste las siguientes preguntas:

1.- Observe los valores de Voltaje, de V1 a V4 ¿El valor del Voltaje aumentó ó disminuyó? _____________________________ .

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2.- Observe los valores de la Intensidad de Corriente, de I1 a I4 ¿El valor de la Intensidad de Corriente Eléctrica aumentó ó disminuyó? _____________________________ .

3.- De acuerdo a lo observado, entonces puede concluir que la Intensidad de Corriente Eléctrica varía _______________________ proporcional al Voltaje.

4.- Obtenga el promedio de los resultados de dividir V / I = __________. 5.- Compare el resultado anterior con el valor de R2, como son entre sí: ________________________ 6.- Grafique los valores de la Tabla 2, tomando la I en el eje horizontal y V en el eje vertical. Observe qué tipo de figura obtuvo (línea curva, recta, quebrada, circunferencia, etc.): _______________________.

Es creciente o decreciente: ____________________ La pendiente de la figura obtenida se determina por V / I, ¿Qué parámetro eléctrico representa esta pendiente? ______ .

1. Encienda el voltímetro, debe estar en volts (en pantalla debe aparecer auto si es digital) en rango de 20 volts de CD, el Amperímetro debe estar encendido y en rango de 0.3 ó 1 A de CD, verifique que el variac esté en cero. Encienda sólo el resistor 1, encienda la fuente y gire el variac hasta que el amperímetro marque 0.02 A y anote en la Tabla 3 el valor del voltaje indicado por el voltímetro (V1). Apague la fuente y regrese el variac a cero. Apague el resistor 1 y encienda el resistor 2, encienda la fuente y vuelva a ajustar el variac de modo que el amperímetro marque 0.02 A, mida el voltaje (V2) y anótelo en la Tabla 3, apague la fuente y regrese el variac a cero. Apague el resistor 2 y encienda el resistor 3, encienda la fuente y vuelva a ajustar el variac de modo que el amperímetro marque 0.02 A, mida el voltaje (V3) y anótelo en la Tabla 3.

Apague la fuente, los instrumentos de medición y regrese el variac a cero. Termine de llenar la Tabla 3. Tabla 3

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Variación entre Voltaje y Resistencia, con Intensidad de corriente eléctrica constante ( I = 0.02 A ) R (Ohms) R1 = ______ R2 = _____ R3 = ______ V (Volts) V1 = V2 = V3 =

Calcular I = V / R I1 = I2 = I3 =

1.- Observe los valores de Voltaje, de V1 a V3 ¿El valor del Voltaje aumentó ó disminuyó? _____________________________ .

2.- Observe los valores de la Resistencia, de R1 a R3 ¿El valor de la Resistencia Eléctrica aumentó ó disminuyó? _____________________________ .

3.- De acuerdo a lo observado, puede concluir que la Resistencia Eléctrica varía _______________________ proporcional al Voltaje.

4.- Obtenga el promedio de las corrientes calculadas ( I1, I2 e I3 ) = __________. 5.- Compare el resultado anterior con el valor de la Intensidad de Corriente Eléctrica (0.02 A), como son entre sí:

________________________ V CUESTIONARIO. 1. Defina Circuito Eléctrico: __________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 2. ¿Cuáles son los principales parámetros eléctricos de un circuito eléctrico? _______________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 3. Mencione los principales elementos de un circuito eléctrico: ____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 4. ¿Cuáles son los elementos del circuito eléctrico que conectó en el laboratorio?: ___________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 5. De acuerdo a los resultados obtenidos en los experimentos, complete los siguientes enunciados:

La Intensidad de Corriente Eléctrica varía ____________________ proporcional a la Resistencia eléctrica y varía ______________________ proporcional al Voltaje. El Voltaje varía ____________________ proporcional a la Resistencia eléctrica.

6. Escriba el enunciado y la fórmula de la Ley de Ohm: __________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ 7. Se medirá con el multímetro analógico de la mesa de trabajo, el voltaje de una resistencia de 600 ohms por la que

circulan 0.3 A de CC. ¿Qué rango deberá seleccionar en el instrumento para evitar dañarlo?

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_________ 8. Se tiene una fuente de 220 volts (CC.) y se conecta en serie con una resistencia de 90 ohms. Si se intercala un

amperímetro de 0.1 A para medir la corriente. ¿Qué sucederá en este experimento? ________ VI CONCLUSIONES Escriba individualmente sus observaciones y conclusiones de la práctica.

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PRACTICA 5 “CIRCUITO SERIE RESISTIVO” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I.- OBJETIVOS: El alumno: a) Conectará un circuito serie resistivo. b) Comprobará las características del circuito serie resistivo. c) Observará, analizará y comprobará el comportamiento de los principales parámetros eléctricos del circuito serie

resistivo. d) Aplicará la ley de Ohm. e) Determinará las ventajas e inconvenientes del circuito serie resistivo. II.- EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO:

Un módulo de resistencia variable. Un ampermetro Un voltmetro Una fuente de alimentación de CC. Cables de conexión.

III.- Consideraciones teóricas. 1.- Escriba qué es un circuito serie. 2.- Escriba las características principales de un circuito serie. IV.- INTRODUCCION TEORICA : En un circuito serie los elementos se conectan uno a continuación del otro (es decir, la salida del primer elemento se conecta a la entrada del siguiente y así sucesivamente), hasta obtener solamente dos terminales y por tanto la corriente eléctrica tiene una sola trayectoria, es decir, sigue un sólo camino, en consecuencia:

El valor de la Intensidad de Corriente Eléctrica ( I ), es el mismo en cualquier parte del circuito. Si un elemento falla, entonces falla todo el circuito.

“Circuito Serie Resistivo” En este tipo de circuito, el voltaje aplicado a las terminales del circuito se reparte proporcionalmente en cada elemento de tal manera que en cada una de ellos existe una caída de tensión diferente a la de la fuente y el elemento que presenta mayor resistencia, será el que tendrá la mayor caída de potencial. La suma algebraica de las caídas de tensión (o voltaje) en cada elemento es igual al voltaje proporcionado por la fuente. Resumiendo, las características de un circuito serie son: 1. La intensidad de corriente eléctrica tiene el mismo valor en cualquier punto del circuito: IT = I1 = I2 = I3

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2. El voltaje aplicado es igual a la suma de las caídas de potencial en cada elemento: VT = V1 + V2 + V3 3. La resistencia total es igual a la suma de las resistencias conectadas en el circuito: RT = R1 + R2 + R3 4. La potencia total disipada es igual a la suma de las potencias disipadas en cada elemento: PT = P1 + P2 + P3 V.- DESARROLLO: a) Utilizando el multimetro como óhmetro, seleccione un resistor de cada sección del módulo y mida su valor: R1 = _________________ R2 = _________________ R3 = ________________ b) Verifique que la fuente de alimentación esté apagada y conecte el siguiente circuito.

c) Encienda el voltímetro, debe estar en 30 volts (o AUTO si es digital) y en CC o CD, el amperímetro también debe

estar encendido y en rango de 0.3 A de CD. d) Encienda los tres resistores, después encienda la fuente de alimentación (interruptor general y puente

monofásico) y gire lentamente el variac hacia la derecha hasta que el voltímetro marque 20v y anote el valor la Intensidad de corriente y del voltaje: IT = ____________ VT = ____________

e) Apague el interruptor de uno de los resistores, observe en el amperímetro que pasa con la corriente y anótelo:______________________________________________________________________________ Observe en el voltímetro que pasa con el voltaje y anótelo: ______________________________________

f) Apague la fuente (NOTA: EL VARIAC SE MANTIENE FIJO EN LA MISMA POSICION, CALIBRADO A 20V), encienda el interruptor del resistor que apagó y anote brevemente porqué sucedió lo que observó: ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

g) Cambie la conexión del amperímetro y del voltímetro para medir ahora la corriente (A1) y el voltaje (V1) del primer resistor, encienda la fuente y anote sus lecturas:

I1 = ____________ V1 = ____________

Apague la fuente y repita el procedimiento para medir las corrientes y voltajes de los resistores 2 y 3 I2 = ____________ V2 = ____________ I3 = ____________ V3 = ____________

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Hoja 23 Academia de Electricidad.

Apague la fuente. Compare los valores de IT, I1, I2, e I3. ¿Cómo son entre sí? _______________________ h) Llene la siguiente tabla con las mediciones que tomó y realice los cálculos que se indican.

Nota: Para llenar la segunda columna (I), obtenga el promedio de los cuatro valores de corriente (IT, I1, I2, y I3) que midió.

T a b l a 1 VT I V1 V2 V3 ΣV V1 / I1 = V2 / I2 = V3 / I3 = ΣR = RT = VT / IT RT - ΣR

i) De acuerdo a los resultados obtenidos en la Tabla 1, conteste las siguientes preguntas: ¿Cómo es la suma de los voltajes parciales ( ΣV ) comparada con el valor del voltaje aplicado (VT ) al circuito? _____________________________________________________________________________________________________ Compare el valor de V1/i1 con el valor de R1, ¿Cómo son entre sí? _____________________________________________ Compare el valor de V2/I2 con el valor de R2, ¿Cómo son entre sí? _____________________________________________ Compare el valor de V3/I3 con el valor de R3, ¿Cómo son entre sí? _____________________________________________ Compare el valor de la suma de las resistencias (ΣR) con la resistencia total (RT) ¿Cómo son entre sí? _____________________________________________________________________________________________________ ¿Hubo diferencias? ¿A qué se deben? _____________________________________________________________________________________________________ VI. CUESTIONARIO 1. ¿Qué ventajas y desventajas presenta un circuito serie? 2. Mencione algunos ejemplos prácticos en donde se utilice el circuito serie VII. CONCLUSIONES Escriba individualmente sus conclusiones y observaciones de los experimentos realizados en ésta práctica.

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Hoja 24 Academia de Electricidad.

PRACTICA 6 “CIRCUITO PARALELO RESISTIVO” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I.- OBJETIVO: Que el alumno: a) Conecte un circuito en paralelo resistivo. b) Mida, analice y compruebe el comportamiento de los principales parámetros eléctricos de un circuito en paralelo

resistivo. c) Deduzca las ventajas y desventajas del circuito paralelo resistivo. II.- EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO:

Un módulo de resistencia variable. Un amperímetro Un voltímetro Una fuente de alimentación de CC. Cables de conexión.

III.- Desarrollo Teórico. 1.- ¿Qué es un circuito paralelo? 2.- Anote las características del circuito paralelo: IV.- INTRODUCCION TEÓRICA :

En un circuito paralelo, las entradas de todos los sus elementos se conectan a un mismo punto ó línea, y las salidas de todos sus elementos se conectan a otro punto o línea.

“Circuito Paralelo Resistivo”

En consecuencia la corriente eléctrica puede recorrer 2 ó más trayectorias, por lo que el circuito paralelo

presenta las siguientes características:

a) El voltaje es el mismo en cualquiera de los elementos del circuito. VT = V1= V2 = V3 b) La intensidad de corriente total es la suma de las corrientes parciales. IT = I1 + I2 + I3 c) La resistencia total es menor a cualquiera de las resistencias presentes en el circuito.

RT = o Req =

d) La potencia total es la suma de las potencias parciales. PT = P1 + P2 + P3 e) Si un elemento falla, los demás siguen funcionando.

Por lo anterior, el circuito paralelo es uno de los más utilizados. V. DESARROLLO. a) Utilizando el multímetro como óhmetro, seleccione un resistor de cada sección del módulo y mida su valor: R1 = _________________ R2 = _________________ R3 = ________________ b) Verifique que la fuente de alimentación esté apagada y conecte el siguiente circuito.

1

1/R1 + 1/R2 + 1/R3

R1 (R2)

R1+ R2

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Hoja 25 Academia de Electricidad.

Encienda el voltímetro, debe estar en 30 volts (o AUTO si es digital) y en CC o CD, el amperímetro también debe estar encendido y en rango de 1 A de CD.

c) Encienda los tres resistores que midió, después encienda la fuente de alimentación (interruptor general y puente monofásico) y gire lentamente el variac hacia la derecha hasta que el voltímetro marque 20v y anote el valor la Intensidad de corriente y del voltaje: IT = ____________ VT = ____________

d) Apague el interruptor de uno de los resistores, observe en el amperímetro que pasa con la corriente y anótelo:______________________________________________________________________________ Observe en el voltímetro que pasa con el voltaje y anótelo: ______________________________________

e) Encienda de nuevo el interruptor que apagó y vaya enciendo uno a uno más interruptores, observando el amperímetro y el voltímetro; anote que sucede con la corriente y el voltaje cada vez que agrega interruptores: ____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________ f) Apague la fuente (NOTA: EL VARIAC SE MANTIENE FIJO EN LA MISMA POSICION, CALIBRADO A 20V), dejé

encendidos únicamente los tres interruptores de los resistores (R1, R2 y R3) con los que inició el experimento y anote brevemente porqué sucedió lo que observó en los incisos d) y e): ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

g) Cambie la conexión del amperímetro y del voltímetro para medir ahora la corriente (A1) y el voltaje (V1) del primer resistor, encienda la fuente y anote sus lecturas:

I1 = ____________ V1 = ____________

Apague la fuente y repita el procedimiento para medir las corrientes y voltajes de los resistores 2 y 3 I2 = ____________ V2 = ____________ I3 = ____________ V3 = ____________

Apague la fuente y los instrumentos de medición. h) Llene la siguiente tabla con las mediciones que tomó y realice los cálculos que se indican.

Nota: Para llenar la primera columna (V), obtenga el promedio de los cuatro valores de voltaje (VT, V1, V2, y V3) que midió.

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Hoja 26 Academia de Electricidad.

T a b l a 1 V IT I1 I2 I3 ΣI V1 / I1 = V2 / I2 = V3 / I3 = 1

RT= ------------- 1/R1+1/R2+1/R3

RT = VT / IT RT - RT

i) De acuerdo a los resultados obtenidos en la Tabla 1, conteste las siguientes preguntas: Compare los valores de VT, V1, V2, y I3. ¿Cómo son entre sí? _______________________ ¿Cómo es la suma de las corrientes parciales ( ΣI ) comparada con el valor de la Intensidad de Corriente Eléctrica Total ( IT )? ______________________________________________ Compare el valor de V1/i1 con el valor de R1, ¿Cómo son entre sí? ________________________ Compare el valor de V2/I2 con el valor de R2, ¿Cómo son entre sí? ________________________ Compare el valor de V3/I3 con el valor de R3, ¿Cómo son entre sí? ________________________ Compare el valor de los dos resultados que obtuvo de Resistencia total (RT) ¿Cómo son entre sí? _________________________________________________________________________________________ ¿Hubo diferencias? ¿A qué se deben? __________________________________________________________________ VI. CUESTIONARIO 1.- Anote tres diferencias entre el circuito serie y el paralelo: 2.- La mayor parte de aparatos eléctricos, en casas o industrias se conectan. ¿en serie o en paralelo? ______________________¿Por Qué? 3.- ¿Qué sucede con el valor de la intensidad de corriente Total en un circuito al agregarle más cargas en paralelo?¿Por qué? 4.- ¿Qué pasa, si el número de cargas en paralelo conectados a una sola fuente de alimentación (o contacto) es muy elevado? VII. CONCLUSIONES.

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Hoja 27 Academia de Electricidad.

PRACTICA 7 “REACTANCIA INDUCTIVA.” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I. OBJETIVO: El alumno: a) Conectará circuitos de bobinas. b) Conocerá, analizará y comprobará el comportamiento de las inductancias. c) Determinará el valor de la Reactancia, en diversos tipos de circuitos de CA. d) Conectará agrupamientos de inductores. II. EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO:

Un módulo de inductancia variable. Un amperímetro de C.A. Un voltímetro de C.A. Una fuente de Voltaje de C.A., variable. Cables de conexión.

III.- Desarrollo Teórico. 1. Escriba la definición y símbolo del inductor o bobina y mencione 3 de sus aplicaciones. 2. Defina Reactancia Inductiva y escriba su símbolo, fórmula y unidades. IV. INTRODUCCION TEORICA: INDUCTANCIA: Es la propiedad de un circuito eléctrico de oponerse a las variaciones de corriente. El símbolo de la

inductancia es “L” y sus unidades son los henrios (H). INDUCTOR O BOBINA: Son dispositivos utilizados para introducir inductancia a un circuito y se caracterizan por

poder almacenar energía por medio de un campo electromagnético, la cantidad de energía almacenada depende de la corriente. Las bobinas tienen muchas aplicaciones, ya que se emplean en todos aquellas máquinas o dispositivos en donde se requiera un campo magnético.

REACTANCIA INDUCTIVA: Es la oposición que ofrece un inductor o bobina al paso de la corriente alterna; su

símbolo es XL, sus unidades son los ohms (Ω) y se puede determinar de las siguientes maneras:

XL = 2 π f L XL = VL / IL XL = Reactancia Inductiva (Ω) f = Frecuencia (Hz) IL = Corriente del Inductor (A) L = Inductancia (H) VL = Voltaje del Inductor (v) AGRUPAMIENTO DE INDUCTANCIAS: a) SERIE: Lt = L1 + L2 + L3 b) PARALELO: Lt = 1 Nota sólo para dos inductores: Lt = L1 X L2

1/L1 + 1/L2 + 1/L3 L1 + L2 Nota: En un circuito puramente Inductivo la corriente ( IL ) se atrasa 90º eléctricos con respecto al voltaje ( VL ).

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V. DESARROLLO: ADVERTENCIA: ALTOS VOLTAJES ESTAN PRESENTES EN ESTOS EXPERIMENTOS, NO HAGA NINGUNA

CONEXION MIENTRAS LA FUENTE ESTE ENCENDIDA Y DESPUES DE MEDIR APAGUE LA FUENTE PARA EVITAR EL SOBRECALENTAMIENTO DE LOS ELEMENTOS DEL CIRCUITO.

REACTANCIA INDUCTIVA 1) Observe el módulo de Inductancia Variable, note que consta de 3 secciones idénticas cada una formada por tres

bobinas conectadas en paralelo. Utilizando las fórmulas de agrupamiento de bobinas en paralelo, calcule la inductancia equivalente de la sección y anótela. Lsección = ____________

2) Conecte las tres secciones en serie, y calcule la inductancia total. Lt = 3(Lsección) = 3) Observe que en la parte inferior del módulo viene indicada la frecuencia (50 ó 60 Hz) a la cual trabaja, con este

dato y la inductancia que calculó en el inciso anterior, determine la Reactancia del módulo. XL = ___________________________ 4) Verifique que la fuente de alimentación esté apagada (el interruptor general y los de las líneas, los tres variacs

deben estar en cero), todos los interruptores del módulo de Inductancia encendidos (hacia arriba), el voltímetro en rango de 200 v de CA (o automático y que aparezca AC en la pantalla), el amperímetro en rango de 2 A de CA (ó 2.5 A , 10 A, 20 A y que aparezca AC en la pantalla); y conecte el circuito mostrado en la Figura 1.

Figura 1

5) Verifique que los instrumentos de medición estén encendidos y en el rango adecuado. Encienda la fuente de alimentación y gire la perilla, hasta que el voltímetro marque 120 V CA. Mida la corriente, el voltaje y la potencia y anótelos:

I = V = Apague la fuente de alimentación, regrese el VARIAC a Cero, Apague los instrumentos de medición y los interruptores del módulo de Inductancia Variable. 6) Calcule XL = V / I = Compare este valor con el calculado en el inciso 3), como son entre sí: _____ Calcule el % Error = (Valor Calculado - Valor Medido) x 100 Valor Calculado % Error = ________________ VI. CUESTIONARIO

1.- En el experimento que realizó, ¿Qué tan grande fue el % Error? __________________

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¿Por qué? 2.- Calcule la inductancia y la reactancia de una bobina conectada a una fuente que proporciona 600 v y 3 A, con una frecuencia de:

a) F = 30 Hz XL = _____________ L = _______________ b) F = 60 Hz XL = _____________ L = _______________

3.- Observe los resultados obtenidos en la pregunta 6. ¿Del inciso a) al b), cómo varió la Frecuencia (aumentó ó disminuyó)? ______________ y la Inductancia ¿Aumentó ó disminuyó? _________________ De acuerdo a estos comportamientos, se puede decir que la Inductancia varia __________________ en forma proporcional a la Frecuencia. 4.- Se tiene una bobina de 300 mH. Determine el valor de su reactancia inductiva con una frecuencia de:

a) F = 30 Hz XL = _______________ b) F = 60 Hz XL = _______________

VI. CONCLUSIONES Escriba individualmente sus conclusiones y observaciones de ésta práctica.

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PRACTICA 8 “REACTANCIA: CAPACITIVA” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I. OBJETIVO : El alumno: a) Conectará circuitos de capacitores. b) Conocerá, analizará y comprobará el comportamiento de las capacitancias. c) Determinará el valor de la Reactancia, en diversos tipos de circuitos de CA d) Conectará agrupamientos de capacitores. II. EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO:

Un módulo de inductancia variable. Un módulo de capacitancia variable. Un amperímetro de C.A. Un voltímetro de C.A. Una fuente de Voltaje de C.A., variable. Cables de conexión.

III.- Desarrollo Teórico. 1.- Escriba la definición y símbolo del capacitor y mencione 3 de sus aplicaciones. 2.- Defina Reactancia Capacitiva y escriba su símbolo, fórmula y unidades. IV. INTRODUCCION TEORICA: CAPACITANCIA: Es la propiedad de un circuito eléctrico de oponerse a las variaciones de voltaje. El símbolo de la

capacitancia es “C” y sus unidades son los faradios (F). CAPACITOR: Es un dispositivo formado por dos placas conductoras separadas por un dieléctrico (material aislante)

que se caracterizan por poder almacenar energía por medio de un campo electrostático, la cantidad de energía almacenada depende del voltaje aplicado a las terminales del capacitor.

REACTANCIA CAPACITIVA: Es la oposición que ofrece un capacitor al paso de la corriente alterna; su símbolo es

XC, sus unidades son los ohms (Ω) y se puede determinar de las siguientes maneras: XC = 1 / (2 π f C) XC = VC / IC XC = Reactancia Capacitiva (Ω) f = Frecuencia (Hz) IC = Corriente del Capacitor (A) C = Capacitancia (F) VC = Voltaje del Capacitor (v) AGRUPAMIENTO DE CAPACITANCIAS: a) SERIE: Ct = 1 Nota sólo para dos capacitores: Ct = C1 X C2

1/C1 + 1/C2 + 1/C3 C1 + C2 b) PARALELO: Ct = C1 + C2 + C3 Nota: En un circuito puramente capacitivo la corriente ( IC ) se adelanta 90º eléctricos con respecto al voltaje (VC ). V. DESARROLLO :

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ADVERTENCIA: ALTOS VOLTAJES ESTAN PRESENTES EN ESTOS EXPERIMENTOS, NO HAGA NINGUNA

CONEXION MIENTRAS LA FUENTE ESTE ENCENDIDA Y DESPUES DE MEDIR APAGUE LA FUENTE PARA EVITAR EL SOBRECALENTAMIENTO DE LOS ELEMENTOS DEL CIRCUITO.

REACTANCIA CAPACITIVA 1) Observe el módulo de Capacitancia Variable, note que consta de 3 secciones idénticas cada una formada por tres

capacitores conectados en paralelo. Utilizando las fórmulas de agrupamiento de capacitores en paralelo calcule la capacitancia equivalente de la sección y anótela. Csección = _____________

2) Conecte las tres secciones en serie, y calcule la capacitancia total. Ct = Csección / 3 = _____________ 3) Observe que en la parte inferior del módulo viene indicada la frecuencia (50 ó 60 Hz) a la cual trabaja, con este

dato y la capacitancia que calculó en el inciso anterior, determine la Reactancia del módulo. XC = __________________________ 4) Verifique que la fuente de alimentación esté apagada (el interruptor general y los de las líneas, los tres variacs

deben estar en cero), todos los interruptores del módulo de Capacitancia encendidos (hacia arriba), el voltímetro en rango de 200 v de CA (o automático y que aparezca AC en la pantalla), el amperímetro en rango de 2 A de CA (ó 2.5 A , 10 A, 20 A y que aparezca AC en la pantalla); y conecte el circuito mostrado en la Figura 2.

Figura 2.

5) Verifique que los instrumentos de medición estén encendidos y en el rango adecuado, encienda la fuente de alimentación y gire la perilla hasta que el voltímetro marque 120 V CA. Mida la corriente y el voltaje y anótelos:

I = V = Apague la fuente de alimentación, regrese el VARIAC a Cero, Apague los instrumentos de medición. 6) Calcule Xc= V / I = Compare este valor con el calculado en el inciso 3), como son entre si: ___ Calcule el % Error = VI. CUESTIONARIO

1.- En el experimento que realizó, ¿Qué tan grande fue el % Error? __________________ ¿Por qué?

2.- Calcule la capacitancia y la reactancia de un capacitor conectado a una fuente que proporciona 600 v y 3 A, con una frecuencia de:

a) F = 30 Hz XC = _____________ C = _______________

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b) F = 60 Hz XC = _____________ C = _______________ 3.- Se tiene un capacitor de 300 μF. Determine el valor de su reactancia capacitiva con una frecuencia de:

a) F = 30 Hz Xc= _______________ b) F = 60 Hz Xc= _______________

4.- Observe los resultados obtenidos en la pregunta 6. ¿Del inciso a) al b), cómo varió la Frecuencia (aumentó ó disminuyó)? ______________ y la Reactancia Capacitiva ¿ Aumentó ó disminuyó? ______________

De acuerdo a estos comportamientos, se puede decir que la Reactancia Capacitiva varia ______________ en forma proporcional a la Frecuencia.

VI. CONCLUSIONES Escriba individualmente sus conclusiones y observaciones de ésta práctica.

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PRÁCTICA 9 “MEDICIÓN DE POTENCIA” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I. OBJETIVOS.- El alumno: a) Conocerá los diferentes tipos de potencias eléctricas (aparente, real y reactiva) que hay en un circuito de CA. b) Conectará un circuito de CA. c) Utilizará el wattímetro para medir la potencia eléctrica de un circuito eléctrico de CA. d) Conocerá, analizará y comprobará mediante cálculos, la relación entre las diferentes potencias de un circuito de CA. II. EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO:

Un módulo de carga variable. Un amperímetro de C.A. Un voltímetro de C.A. Un wattímetro Una fuente de Voltaje de C.A., variable. Cables de conexión.

II.- Desarrollo Teórico. 1.- Mencione las tres potencias presentes en un circuito de CA, indicando para cada un de ellas: ¿quién la provoca?, ¿con qué letras se simboliza y cuales son sus unidades? IV.- CONSIDERACIONES TEÓRICAS:

En un circuito de CA, pueden existir diferentes tipos de cargas (R, L ó C), y cada una de ellas provoca un defasamiento entre la onda de I con respecto a la del voltaje (V).

En un circuito donde solo hay resistores, la I y V están en fase, por lo que Θ = 0º . (Θ = ángulo de ángulo de defasamiento). La resistencia eléctrica (R) propicia una potencia eléctrica que es la empleada para producir un trabajo útil, por lo que se conoce como potencia Activa, eficaz o Real (PR) y sus unidades son los watts (w).

En los circuitos donde solo hay bobinas o solo hay capacitores, la I se defasa 90º con respecto al V (θ =90º). En estos casos la oposición al paso de la corriente se conoce como reactancia (X), y esta provoca una potencia eléctrica que no produce un trabajo útil directo, sino que va y viene entre la fuente y la carga, y se conoce como potencia reactiva (Px), sus unidades son los volt-ampere-reactivos (VARS).

Cuando en el circuito se encuentran mezclados varios tipos de carga (R, L ó C), el ángulo de defasamiento (Θ) puede variar entre 0º y 90º, de acuerdo a la magnitud de las potencias presentes en el circuito.

La potencia aparente (PA) es la potencia suministrada por la línea o fuente de alimentación y sus unidades son los Volt-Ampere (VA).

El factor de potencia (fp), es una relación que indica que tanta da la potencia suministrada está siendo aprovechada para realizar un trabajo útil. Como Θ puede valer de 0º a 90º y fp = cos Θ, entonces el fp puede valer de 0 a 1, aunque por norma su valor debe ser mayor o igual a 0.9 (90% de eficiencia). Las potencias de CA y su relación entre sí, pueden apreciarse en el llamado:

TRIANGULO DE POTENCIAS

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A

R

PPpf =⋅= φcos..

22XRA PPP +=

IV. PROCEDIMIENTO 1) Verifique que la fuente de alimentación esté apagada y los tres variacs en cero. 2) Conecte el siguiente circuito:

3) Verifique que: • La primera carga esté encendida y las otras dos apagadas. • El voltímetro este encendido, en volts de CA (auto ó 300V) • El amperímetro de CA esté encendido, en rango de 3 Amperes.

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4.- Encienda la fuente (interruptor general y línea) gire lentamente el variac hacia la derecha hasta que el voltímetro indique 120V. Anote sus lecturas de V, I y P, y anótelas en la tabla. Apague la fuente (solo el botón rojo de la línea, el variac se mantiene fijo en la misma posición, es decir, calibrado a 120V). 5) Apague la carga 1 y encienda la carga 2, encienda la línea y tome sus mediciones, anótelas en la tabla. Apague la fuente y repita el procedimiento para la carga 3. 6) Apague la fuente, encienda las tres cargas, encienda la fuente y tome las mediciones totales y anótelas en la tabla. 7) Apague la fuente de alimentación y los instrumentos de medición. Realice los cálculos para terminar de llenar la tabla y en base a los resultados conteste las siguientes preguntas. NOTAS: PR(teórica) es el valor de potencia (watts=w) que viene indicado en cada carga.

Para calcular Px y el fp, usar la PR(teórica). TABLA

PR (medida)

V I PR (teórica)

PA = V(I) fp= PR / PA Θ= cos-1(fp)

Carga 1 Carga 2 Carga 3

Total Compare la PR (medida) con la PR (teórica) ¿Cómo son entre sí? ¿Por qué? ¿Influirá la potencia disipada en forma de calor por las cargas e instrumentos en la lectura del Wattmetro?, ¿Por qué? Observe los resultados obtenidos en las tres últimas columnas de la tabla ¿Qué carga presentó mayor potencia reactiva? ¿Qué carga presentó un mayor fp? Compare los valores de fp, con los del θ. Puede deducir que A mayor θ ________ fp. V. CUESTIONARIO.- 1.- ¿Qué es el fp?, ¿Cómo se calcula?, ¿Qué valores puede tener? 3.- Indique el valor del ángulo de defasamiento para un circuito:

a) Puramente resistivo? = ______________ b) Puramente inductivo ? = ______________ c) Puramente capacitivo ? = ______________ d) Formado por una combinación de R, L y C ? = _______________ 4.- ¿Cuál es la potencia eléctrica que comúnmente viene indicada en las placas de los aparatos eléctricos? VI. CONCLUSIONES:

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PRACTICA 10 “CIRCUITO SERIE RL, RC Y LC DE C. A.” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I. OBJETIVOS: El alumno: a) Comprobará las características (intensidad de corriente, voltaje e impedancia) del circuito serie de C.A. b) Aplicará la ley de Ohm en un circuito de C.A. c) Comprobará el comportamiento de un Circuito Serie de C.A. II. EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO :

Una fuente de Voltaje de C.A., variable. Un Voltímetro de C.A. Un Amperímetro de C.A. Un módulo de Resistencia Variable. Un módulo de Capacitancia Variable. Un módulo de Inductancia Variable. Cables de conexión.

III. Desarrollo Teórico. 1. ¿Cómo se comporta la corriente, el voltaje y la impedancia en un circuito serie de C.A. ? 2. ¿A qué se llama Resonancia en un circuito serie de C.A. ? IV.- INTRODUCCION TEÓRICA :

CIRCUITO SERIE DE C.A.

CA

R

L CA

R

C

Un circuito serie se caracteriza porque la corriente eléctrica recorre un sólo camino, en consecuencia la intensidad de corriente eléctrica ( I ) es la misma en todo el circuito.

It = IR = IL = IC Por otra parte, el Voltaje aplicado a un circuito serie, se reparte entre todos los elementos del circuito de tal forma que el Voltaje total es igual a la suma de los voltajes en cada elemento. En un Circuito Serie de C.A., el voltaje o caída de tensión en cada elemento del circuito, está defasado de la corriente, dependiendo del tipo de elemento; por

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ejemplo: en un resistor el voltaje y la corriente están en fase ( 0º), en un inductor o bobina el voltaje se adelanta 90º y en un capacitor se atrasa 90º. Para poder explicar los fenómenos relativos a la Corriente Alterna y facilitar la resolución de los circuitos , se ha convenido representar a las magnitudes eléctricas (Voltaje, Intensidad de corriente, Resistencia, Reactancia, etc.) por medio de vectores rotativos llamados “Fasores”. Las operaciones matemáticas de los fasores son iguales a las de los vectores. Debido a esto el Voltaje Total de un Circuito Serie de C.A. es igual a la “SUMA VECTORIAL” de los voltajes parciales (de cada elemento).

Como la Corriente en serie es la misma: IT = IR = IL

VR = I R VL = I XL

22 )()( LRT VVV +=

R

L

VV

arctan=θ

La oposición total que presenta un Circuito Serie al paso de la Corriente Alterna ( Z = Impedancia ), también es igual a la “SUMA VECTORIAL” de las oposiciones o cargas presentes en el circuito.

22 )( LXRZ += R

X Larctan=θ

De igual forma la potencia total del Circuito Serie, es igual a la “SUMA VECTORIAL” de las potencias presentes en el circuito.

φ

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PR = V I cos Ø PA = V I PR = V I sen Ø

A

R

PPpf =⋅= φcos..

22XRA PPP +=

LEY DE OHM PARA C.A. La Intensidad de Corriente Eléctrica de un circuito de C.A. es directamente proporcional al Voltaje aplicado e inversamente proporcional a la Impedancia (Carga u Oposición Total) presente en el circuito: I = V / Z Donde: I = Intensidad de Corriente Eléctrica (A) V = Voltaje (v) Z = Impedancia (Ω)

22 )( LXRZ +=

Al igual que en los circuitos de C.C., la ley de ohm puede aplicarse también a cada uno de los elementos que forman un Circuito de C.A., ejemplo: IR = VR / R IL = VL / XL IC = VC / XC Donde: R = Resistencia (Ω) XL = Reactancia Inductiva (Ω) XC = Reactancia Capacitiva (Ω) Para poder explicar los fenómenos relativos a la Corriente Alterna y facilitar la resolución de los circuitos , se ha convenido representar a las magnitudes eléctricas (Voltaje, Intensidad de corriente, Resistencia, Reactancia, etc.) por medio de vectores rotativos llamados “Fasores”. Las operaciones matemáticas de los fasores son iguales a las de los vectores. Debido a esto el Voltaje Total de un Circuito Serie de C.A. es igual a la “SUMA VECTORIAL” de los voltajes parciales (de cada elemento).

22CRT VVV +=

Como la Corriente en serie es la misma: IT = IR = IC VR = I R VL = I XC

Por lo que: 22

CRT VVV +=

22CXRZ +=

Por lo que la impedancia del circuito RC es: 22

CXRZ += y el ángulo se determina por:

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⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−=

RX Carctanθ

La potencia del circuito RC es la misma que en el circuito RL. NOTA: ALTOS VOLTAJES ESTAN PRESENTES EN ESTE EXPERIMENTO, TENGA ESPECIAL CUIDADO CON LOS

CAPACITORES, APAGUE LA FUENTE DE ENERGIA ANTES DE REALIZAR CUALQUIER CONEXION E INMEDIATAMENTE DESPUES DE EFECTUAR CADA MEDICION.

V. DESARROLLO: Para cada uno de los siguientes circuitos. a) Conecte el circuito mostrado en la Figura, recuerde que en cada caso: La fuente de energía debe estar apagada, los VARIACS deben estar en CERO. En los Amperímetros debe seleccionar el rango de 2.5 A En los Voltímetros debe seleccionar el rango de 250 V. En los módulos de Resistencia, Capacitancia y/o Inductancia Variable, deben estar conectadas en paralelo las tres

secciones de los mismos y todos los interruptores deben estar apagados (hacia abajo). b) Encienda los interruptores de los módulos de Resistencia, Capacitancia y/o Inductancia Variable que sean

necesarios para obtener los ohms indicados en cada circuito (Consulte la tabla de equivalencias que está en el laboratorio).

c) Encienda la fuente de energía y gire el VARIAC hasta que el Amperímetro marque 1 A. d) Mida el voltaje de los elementos indicados y anótelos en los espacios correspondientes. e) Regrese el VARIAC a cero y apague la fuente. f) Dibuje a escala el diagrama fasorial de los voltajes parciales presentes (VR, VL, VC) en el circuito. g) Compare la magnitud del vector resultante con el voltaje total medido. h) Calcule el valor de la impedancia: Por Ley de Ohm (valor medido) Z = V / I Por Teorema de Pitágoras (valor teórico)

22LXRZ +=

i) Calcule el %Error entre los dos valores de impedancia calculados en el inciso anterior. %Error = (Valor medido - Valor teórico) x 100 Valor teórico j) Utilizando el valor medido de la impedancia, calcule el f.p. y el ángulo de defasamiento. f.p. = R/Z Ø = arc cos (f.p.) k) Calcule las potencias presentes en el circuito: PA = Vt x I PR = PA cos Ø PX = PA sen Ø

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FIGURA 1

Vt = VR = VL = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX =

FIGURA 2 Vt = VR = VC = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX =

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FIGURA 3 Vt = VL = VC = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX = VI. CUESTIONARIO 1.- ¿Hubo diferencias entre el voltaje total medido y el voltaje total obtenido por medio de los diagramas fasoriales? ¿Por qué? 2.- ¿Cuánto vale el f.p. y el ángulo de fase en el circuito serie en Resonancia ? ¿ Por qué ? 3.- Un circuito serie formado por una resistencia de 10 ohms, una bobina con una reactancia de 20 ohms, es alimentado por una fuente que proporciona 1 A. Dibuje el diagrama eléctrico del circuito y calcule:

a) La impedancia del circuito. b) La intensidad de corriente. c) La diferencia de potencial en los extremos de cada elemento del circuito. d) El factor de potencia. e) El ángulo de fase. f) La potencia aparente. g) La potencia real h) La potencia reactiva. i) Elabore a escala el diagrama fasorial.

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4.- Un circuito RC de CA tiene una corriente de 1 A pico con una resistencia de 50 Ω y una reactancia capacitiva de 120 Ω . Dibuje el diagrama eléctrico del circuito y calcule:

a) La impedancia del circuito. b) La intensidad de corriente. c) La diferencia de potencial en los extremos de cada elemento del circuito. d) El factor de potencia. e) El ángulo de fase. f) La potencia aparente. g) La potencia real h) La potencia reactiva. i) Elabore a escala el diagrama fasorial.

VI. CONCLUSIONES

Escriba individualmente sus conclusiones y observaciones de los experimentos realizados en ésta práctica.

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PRACTICA 11 “ CIRCUITO SERIE RLC DE C. A.” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I. OBJETIVOS: El alumno: d) Comprobará las características (intensidad de corriente, voltaje e impedancia) del circuito serie de C.A. e) Aplicará la ley de Ohm en un circuito de C.A. f) Comprobará el comportamiento de un Circuito Serie de C.A. II. EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO :

Una fuente de Voltaje de C.A., variable. Un Voltímetro de C.A. Un Amperímetro de C.A. Un módulo de Resistencia Variable. Un módulo de Capacitancia Variable. Un módulo de Inductancia Variable. Cables de conexión.

III. Desarrollo Teórico. 3. ¿Cómo se comporta la corriente, el voltaje y la impedancia en un circuito serie de C.A. ? 4. ¿A qué se llama Resonancia en un circuito serie de C.A. ? IV.- INTRODUCCION TEÓRICA :

CIRCUITO SERIE DE C.A.

Un circuito serie se caracteriza porque la corriente eléctrica recorre un sólo camino, en consecuencia la intensidad de corriente eléctrica ( I ) es la misma en todo el circuito.

It = IR = IL = IC Por otra parte, el Voltaje aplicado a un circuito serie, se reparte entre todos los elementos del circuito de tal forma que el Voltaje total es igual a la suma de los voltajes en cada elemento. En un Circuito Serie de C.A., el voltaje o caída de tensión en cada elemento del circuito, está defasado de la corriente, dependiendo del tipo de elemento; por ejemplo: en un resistor el voltaje y la corriente están en fase ( 0º), en un inductor o bobina el voltaje se adelanta 90º y en un capacitor se atrasa 90º. Para poder explicar los fenómenos relativos a la Corriente Alterna y facilitar la resolución de los circuitos, se ha convenido representar a las magnitudes eléctricas (Voltaje, Intensidad de corriente, Resistencia, Reactancia, etc.)

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Hoja 44 Academia de Electricidad.

por medio de vectores rotativos llamados “Fasores”. Las operaciones matemáticas de los fasores son iguales a las de los vectores. Debido a esto el Voltaje Total de un Circuito Serie de C.A. es igual a la “SUMA VECTORIAL” de los voltajes parciales (de cada elemento).

φ

22 )()( CLRT VVVV −+=

La oposición total que presenta un Circuito Serie al paso de la Corriente Alterna ( Z = Impedancia ), también es igual a la “SUMA VECTORIAL” de las oposiciones o cargas presentes en el circuito.

φ

22 )( CL XXRZ −+= Z

Rpf =⋅= φcos..

De igual forma la potencia total del Circuito Serie, es igual a la “SUMA VECTORIAL” de las potencias presentes en el circuito.

φ

A

R

PP

pf =⋅= φcos.. 22

XRA PPP +=

LEY DE OHM PARA C.A. La Intensidad de Corriente Eléctrica de un circuito de C.A. es directamente proporcional al Voltaje aplicado e inversamente proporcional a la Impedancia (Carga u Oposición Total) presente en el circuito: I = V / Z Donde: I = Intensidad de Corriente Eléctrica (A) V = Voltaje (v) Z = Impedancia (Ω)

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Hoja 45 Academia de Electricidad.

Al igual que en los circuitos de C.C., la ley de ohm puede aplicarse también a cada uno de los elementos que forman un Circuito de C.A., ejemplo: IR = VR / R IL = VL / XL IC = VC / XC Donde: R = Resistencia (Ω) XL = Reactancia Inductiva (Ω) XC = Reactancia Capacitiva (Ω) CIRCUITO SERIE RLC EN RESONANCIA. Este es un caso especial de circuitos de C.A., que se caracteriza porque la Reactancia Inductiva y la Reactancia Capacitiva tienen el mismo valor, y debido a que estas dos magnitudes tienen signos opuestos, matemáticamente se eliminan de tal forma que el circuito RLC, parece comportarse como un circuito puramente Resistivo. NOTA: ALTOS VOLTAJES ESTAN PRESENTES EN ESTE EXPERIMENTO, TENGA ESPECIAL CUIDADO CON LOS

CAPACITORES, APAGUE LA FUENTE DE ENERGIA ANTES DE REALIZAR CUALQUIER CONEXION E INMEDIATAMENTE DESPUES DE EFECTUAR CADA MEDICION.

V. DESARROLLO: Para cada uno de los siguientes circuitos. a) Conecte el circuito mostrado en la Figura, recuerde que en cada caso: La fuente de energía debe estar apagada, los VARIACS deben estar en CERO. En los Amperímetros debe seleccionar el rango de 2.5 A En los Voltímetros debe seleccionar el rango de 250 V. En los módulos de Resistencia, Capacitancia y/o Inductancia Variable, deben estar conectadas en paralelo las tres

secciones de los mismos y todos los interruptores deben estar apagados (hacia abajo). b) Encienda los interruptores de los módulos de Resistencia, Capacitancia y/o Inductancia Variable que sean

necesarios para obtener los ohms indicados en cada circuito (Consulte la tabla de equivalencias que está en el laboratorio).

c) Encienda la fuente de energía y gire el VARIAC hasta que el Amperímetro marque 1 A. d) Mida el voltaje de los elementos indicados y anótelos en los espacios correspondientes. e) Regrese el VARIAC a cero y apague la fuente. f) Dibuje a escala el diagrama fasorial de los voltajes parciales presentes (VR, VL, VC) en el circuito. g) Compare la magnitud del vector resultante con el voltaje total medido. h) Calcule el valor de la impedancia: Por Ley de Ohm (valor medido) Z = V / I Por Teorema de Pitágoras (valor teórico)

Z = R2 + ( XL - XC )2

i) Calcule el %Error entre los dos valores de impedancia calculados en el inciso anterior. %Error = (Valor medido - Valor teórico) x 100 Valor teórico j) Utilizando el valor medido de la impedancia, calcule el f.p. y el ángulo de defasamiento. f.p. = R/Z Ø = arc cos (f.p.) k) Calcule las potencias presentes en el circuito: PA = Vt x I PR = PA cos Ø PX = PA sen Ø

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FIGURA 4

Vt = VR = VL = VC = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX =

FIGURA 5

CIRCUITO SERIE DE C.A. EN RESONANCIA Vt = VR = VL = VC = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX = VI. CUESTIONARIO

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1.- ¿Hubo diferencias entre el voltaje total medido y el voltaje total obtenido por medio de los diagramas fasoriales? ¿Por qué? 2.- ¿Cuánto vale el f.p. y el ángulo de fase en el circuito serie en Resonancia ? ¿ Por qué ? 3.- Un circuito serie formado por una resistencia de 10 ohms, una bobina con una reactancia de 20 ohms y un capacitor con una reactancia de 30 ohms, es alimentado por una fuente que proporciona 100v. Dibuje el diagrama eléctrico del circuito y calcule:

a) La impedancia del circuito. b) La intensidad de corriente. c) La diferencia de potencial en los extremos de cada elemento del circuito. d) El factor de potencia. e) El ángulo de fase. f) La potencia aparente. g) La potencia real h) La potencia reactiva. i) Elabore a escala el diagrama fasorial.

VII. CONCLUSIONES

Escriba individualmente sus conclusiones y observaciones de los experimentos realizados en ésta práctica.

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PRACTICA 12 “CIRCUITO PARALELO RL, RC Y LC DE C. A. ” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I. OBJETIVOS: El alumno: a) Comprobará las características (intensidad de corriente, voltaje e impedancia) del circuito paralelo de C.A. b) Aplicará la ley de Ohm en un circuito de C.A. c) Comprobará el comportamiento de un Circuito Paralelo de C.A. II. EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO :

Una fuente de Voltaje de C.A., variable. Un Voltmetro de C.A. Un Ampermetro de C.A. Un módulo de Resistencia Variable. Un módulo de Capacitancia Variable. Un módulo de Inductancia Variable. Cables de conexión.

III. Desarrollo Teórico. 1. ¿Cómo se comporta la corriente, el voltaje y la impedancia en un circuito paralelo de C.A. ? 2. ¿A qué se llama Resonancia en un circuito paralelo de C.A. ? INTRODUCCION TEÓRICA :

CIRCUITO PARALELO DE C.A.

VT R L VT R C

Un circuito paralelo se caracteriza porque la diferencia de potencial (voltaje) es la misma en cada rama del circuito y es igual a la proporcionada por la fuente de energía.

Vt = VR = VL = VC Sin embargo, la corriente eléctrica puede seguir dos o más trayectorias, por lo que la intensidad de corriente será distinta en cada rama, tanto en magnitud como en defasamiento con respecto al voltaje. Así la Intensidad de corriente total es igual a la suma de las intensidades en cada rama, pero debido a la diferencia de defasamiento con respecto al voltaje (en un resistor están en fase = 0º, en un inductor o bobina se atrasa 90º y en un capacitor se adelanta 90º), esta suma es de tipo vectorial.

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Como el voltaje en una rama paralela es el mismo, por lo que: VT = VR = V XL

Por lo que las corrientes son: RV

I TR =

L

TL X

VI = Lo que resulta:

22 )()( LRT III +=

Y el ángulo de defasamiento se tiene: ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

R

L

II

arctanθ

La oposición total que presenta un Circuito Paralelo al paso de la Corriente Alterna ( Z = Impedancia ), es menor a cualquiera de las oposiciones (resistencia o reactancia) presentes en el circuito, por lo que la impedancia es igual a la inversa de la “SUMA VECTORIAL” de las inversas de las oposiciones o cargas presentes en el circuito.

Ф

Z = Impedancia (Ω)XL = Reactancia Inductiva (Ω)R = Resistencia (Ω)Ф = Angulo de Defasamiento

Z1

R1

LX1

22 11

1

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

=

LXR

Z ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

RX Larctanφ

Para un circuito en paralelo del tipo RC se tiene:

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22CRT III +=

Donde RV

I TR =

C

TC X

VI = Por lo que:

22CRT III +=

Y el ángulo de defasamiento: R

C

II

arctan=θ

22 11

1

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

=

CXR

Z

Donde VC = I XC y VR = I R y donde: 22 11

1

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

=

CXR

Z ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

RX carctanθ

De igual forma la potencia total del Circuito Serie, es igual a la “SUMA VECTORIAL” de las potencias presentes en el circuito.

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A

R

PPpf =⋅= φcos..

22xRA PPP +=

NOTA: En la práctica, los Circuitos Paralelo son más comunes que los circuitos serie, debido al uso general del sistema de transmisión y distribución paralelo o múltiple.

LEY DE OHM PARA C.A. La Intensidad de Corriente Eléctrica de un circuito de C.A. es directamente proporcional al Voltaje aplicado e inversamente proporcional a la Impedancia (Carga u Oposición Total) presente en el circuito: I = V / Z Donde: I = Intensidad de Corriente Eléctrica (A) V = Voltaje (v) Z = Impedancia (Ω) Al igual que en los circuitos de C.C., la ley de Ohm puede aplicarse también a cada uno de los elementos que forman un Circuito de C.A., ejemplo: IR = VR / R IL = VL / XL IC = VC / XC Donde: R = Resistencia (Ω) XL = Reactancia Inductiva (Ω) XC = Reactancia Capacitiva (Ω) NOTA: ALTOS VOLTAJES ESTAN PRESENTES EN ESTE EXPERIMENTO, TENGA ESPECIAL CUIDADO CON LOS

CAPACITORES, APAGUE LA FUENTE DE ENERGIA ANTES DE REALIZAR CUALQUIER CONEXION E INMEDIATAMENTE DESPUES DE EFECTUAR CADA MEDICION.

IV. DESARROLLO: 1. Estando la fuente de energía apagada y los VARIACS en cero, conecte el vóltmetro (escoja el rango de 250V CA)

en paralelo con la misma (L y N). 2. Encienda la fuente y gire el VARIAC hasta que el vóltmetro marque 120 volts, apague la fuente, manteniendo el

VARIAC en su misma posición. 3. Para cada uno de los siguientes circuitos. a) Conecte el circuito mostrado en la Figura, recuerde que en cada caso: La fuente de energía debe estar apagada, y el VARIAC está calibrado a 120 volts. En los Amperímetros debe seleccionar el rango de 2.5 A En los módulos de Resistencia, Capacitancia y/o Inductancia Variable, deben estar conectadas en paralelo las tres

secciones de los mismos y todos los interruptores deben estar apagados (hacia abajo). b) Encienda los interruptores de los módulos de Resistencia, Capacitancia y/o Inductancia Variable que sean

necesarios para obtener los ohms indicados en cada circuito (Consulte la tabla de equivalencias que está en el laboratorio).

c) Encienda la fuente de energía. d) Mida la intensidad de corriente eléctrica de los elementos indicados y anótelos en los espacios correspondientes. e) Apague la fuente. f) Dibuje a escala el diagrama fasorial de las corrientes parciales presentes (IR, IL, IC) en el circuito. g) Compare la magnitud del vector resultante con la corriente total medida. h) Calcule el valor de la impedancia: Por Ley de Ohm (valor medido) Z = V / I Por Teorema de Pitágoras (valor teórico)

Z = 1

R1

XL XC

1 1 +2 2

i) Calcule el %Error entre los dos valores de impedancia calculados en el inciso anterior.

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%Error = (Valor medido - Valor teórico) x 100 Valor teórico j) Utilizando el valor medido de la impedancia, calcule el f.p. y el ángulo de defasamiento. f.p. = Z / R Ø = arc cos (f.p.) k) Calcule las potencias presentes en el circuito: PA = Vt x I PR = S cos Ø PX = S sen Ø

FIGURA 1

It = IR = IL = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX =

FIGURA 2

It = IR = IC = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX =

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. FIGURA 3.

It = IL = IC = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX =

V. CUESTIONARIO 1.- ¿Hubo diferencias entre la corriente total medida y la corriente total obtenido por medio de los diagramas fasoriales ? , ¿Por qué ? 2.- ¿Cuánto valió el f.p. y el ángulo de fase en el circuito paralelo en Resonancia ? ¿ Por qué ? 3.- Un circuito serie formado por una resistencia de 500 ohms, una bobina con una reactancia de 300 ohms, es alimentado por una fuente que proporciona 500 V. Dibuje el diagrama eléctrico del circuito y calcule:

a) La intensidad de corriente en cada uno de los elementos. b) La intensidad de corriente total. c) La impedancia del circuito. d) El factor de potencia. e) El ángulo de fase. f) La potencia aparente. g) La potencia real h) La potencia reactiva. i) Elabore a escala el diagrama fasorial.

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4.- Un circuito serie formado por una resistencia de 15 ohms, un capacitor con una reactancia de 20 ohms, es alimentado por una fuente que proporciona 120 V. Dibuje el diagrama eléctrico del circuito y calcule:

j) La intensidad de corriente en cada uno de los elementos. k) La intensidad de corriente total. l) La impedancia del circuito. m) El factor de potencia. n) El ángulo de fase. o) La potencia aparente. p) La potencia real q) La potencia reactiva. r) Elabore a escala el diagrama fasorial.

VI. CONCLUSIONES Escriba individualmente sus conclusiones y observaciones de los experimentos realizados en ésta práctica.

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PRACTICA 13 “CIRCUITO PARALELO RLC DE C. A. ” NNoommbbrree ddeell AAlluummnnoo:: ______________________________________________________________________________________________________ BBoolleettaa:: ______________________________ I. OBJETIVOS: El alumno: d) Comprobará las características (intensidad de corriente, voltaje e impedancia) del circuito paralelo de C.A. e) Aplicará la ley de Ohm en un circuito de C.A. f) Comprobará el comportamiento de un Circuito Paralelo de C.A. II. EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO :

Una fuente de Voltaje de C.A., variable. Un Voltmetro de C.A. Un Ampermetro de C.A. Un módulo de Resistencia Variable. Un módulo de Capacitancia Variable. Un módulo de Inductancia Variable. Cables de conexión.

III. Desarrollo Teórico. 3. ¿Cómo se comporta la corriente, el voltaje y la impedancia en un circuito paralelo de C.A. ? 4. ¿A qué se llama Resonancia en un circuito paralelo de C.A. ? INTRODUCCION TEÓRICA :

CIRCUITO PARALELO DE C.A.

Un circuito paralelo se caracteriza porque la diferencia de potencial (voltaje) es la misma en cada rama del circuito y es igual a la proporcionada por la fuente de energía.

Vt = VR = VL = VC Sin embargo, la corriente eléctrica puede seguir dos o más trayectorias, por lo que la intensidad de corriente será distinta en cada rama, tanto en magnitud como en defasamiento con respecto al voltaje. Así la Intensidad de corriente total es igual a la suma de las intensidades en cada rama, pero debido a la diferencia de defasamiento con respecto al voltaje (en un resistor están en fase = 0º, en un inductor o bobina se atrasa 90º y en un capacitor se adelanta 90º), esta suma es de tipo vectorial.

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22 )()( CLRT IIII −+=

La oposición total que presenta un Circuito Paralelo al paso de la Corriente Alterna ( Z = Impedancia ), es menor a cualquiera de las oposiciones (resistencia o reactancia) presentes en el circuito, por lo que la impedancia es igual a la inversa de la “SUMA VECTORIAL” de las inversas de las oposiciones o cargas presentes en el circuito.

Ф

Z = Impedancia (Ω)XL = Reactancia Inductiva (Ω)XC = Reactancia Capacitiva (Ω)R = Resistencia (Ω)Ф = Angulo de Defasamiento

Z1

R1

CL XX11

22 111

1

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

=

CL XXR

Z R

Zpf =⋅= φcos..

De igual forma la potencia total del Circuito Serie, es igual a la “SUMA VECTORIAL” de las potencias presentes en el circuito.

A

R

PPpf =⋅= φcos..

22xRA PPP +=

NOTA: En la práctica, los Circuitos Paralelo son más comunes que los circuitos serie, debido al uso general del sistema de transmisión y distribución paralelo o múltiple.

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LEY DE OHM PARA C.A. La Intensidad de Corriente Eléctrica de un circuito de C.A. es directamente proporcional al Voltaje aplicado e inversamente proporcional a la Impedancia (Carga u Oposición Total) presente en el circuito: I = V / Z Donde: I = Intensidad de Corriente Eléctrica (A) V = Voltaje (v) Z = Impedancia (Ω) Al igual que en los circuitos de C.C., la ley de Ohm puede aplicarse también a cada uno de los elementos que forman un Circuito de C.A., ejemplo: IR = VR / R IL = VL / XL IC = VC / XC Donde: R = Resistencia (Ω) XL = Reactancia Inductiva (Ω) XC = Reactancia Capacitiva (Ω) CIRCUITO PARALELO RLC EN RESONANCIA. Este es un caso especial de circuitos de C.A., que se caracteriza porque la Reactancia Inductiva y la Reactancia Capacitiva tienen el mismo valor, y debido a que estas dos magnitudes tienen signos opuestos, matemáticamente se eliminan de tal forma que el circuito RLC, parece comportarse como un circuito puramente Resistivo. NOTA: ALTOS VOLTAJES ESTAN PRESENTES EN ESTE EXPERIMENTO, TENGA ESPECIAL CUIDADO CON LOS

CAPACITORES, APAGUE LA FUENTE DE ENERGIA ANTES DE REALIZAR CUALQUIER CONEXION E INMEDIATAMENTE DESPUES DE EFECTUAR CADA MEDICION.

IV. DESARROLLO: 4. Estando la fuente de energía apagada y los VARIACS en cero, conecte el vóltmetro (escoja el rango de 250V CA)

en paralelo con la misma (L y N). 5. Encienda la fuente y gire el VARIAC hasta que el vóltmetro marque 120 volts, apague la fuente, manteniendo el

VARIAC en su misma posición. 6. Para cada uno de los siguientes circuitos. a) Conecte el circuito mostrado en la Figura, recuerde que en cada caso: La fuente de energía debe estar apagada, y el VARIAC está calibrado a 120 volts. En los Amperímetros debe seleccionar el rango de 2.5 A En los módulos de Resistencia, Capacitancia y/o Inductancia Variable, deben estar conectadas en paralelo las tres

secciones de los mismos y todos los interruptores deben estar apagados (hacia abajo). b) Encienda los interruptores de los módulos de Resistencia, Capacitancia y/o Inductancia Variable que sean

necesarios para obtener los ohms indicados en cada circuito (Consulte la tabla de equivalencias que está en el laboratorio).

c) Encienda la fuente de energía. d) Mida la intensidad de corriente eléctrica de los elementos indicados y anótelos en los espacios correspondientes. e) Apague la fuente. f) Dibuje a escala el diagrama fasorial de las corrientes parciales presentes (IR, IL, IC) en el circuito. g) Compare la magnitud del vector resultante con la corriente total medida. h) Calcule el valor de la impedancia: Por Ley de Ohm (valor medido) Z = V / I Por Teorema de Pitágoras (valor teórico)

Z = 1

R1

XL XC

1 1 +2 2

i) Calcule el %Error entre los dos valores de impedancia calculados en el inciso anterior. %Error = (Valor medido - Valor teórico) x 100

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Hoja 58 Academia de Electricidad.

Valor teórico j) Utilizando el valor medido de la impedancia, calcule el f.p. y el ángulo de defasamiento. f.p. = Z / R Ø = arc cos (f.p.) k) Calcule las potencias presentes en el circuito: PA = Vt x I PR = S cos Ø PX = S sen Ø

FIGURA 4

It = IR = IL = IC = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX =

FIGURA 5

CIRCUITO PARALELO DE C.A. EN RESONANCIA. It = IR = IL = IC = Z medida = Z calculada = %Error = f.p.= Ø = PA = PR = PX = V. CUESTIONARIO

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Hoja 59 Academia de Electricidad.

1.- ¿Hubo diferencias entre la corriente total medida y la corriente total obtenido por medio de los diagramas fasoriales ? , ¿Por qué ? 2.- ¿Cuánto valió el f.p. y el ángulo de fase en el circuito paralelo en Resonancia ? ¿ Por qué ? 3.- Un circuito serie formado por una resistencia de 30 ohms, una bobina con una reactancia de 60 ohms y un capacitor con una reactancia de 20 ohms, es alimentado por una fuente que proporciona 120v. Dibuje el diagrama eléctrico del circuito y calcule:

s) La intensidad de corriente en cada uno de los elementos. t) La intensidad de corriente total. u) La impedancia del circuito. v) El factor de potencia. w) El ángulo de fase. x) La potencia aparente. y) La potencia real z) La potencia reactiva. aa) Elabore a escala el diagrama fasorial.

VI. CONCLUSIONES Escriba individualmente sus conclusiones y observaciones de los experimentos realizados en ésta práctica.