UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

TRANSFORMADOR

Guas de Prcticas de Laboratorio

Codificacin: LAF-G-301

Nmero de Pginas:

Revisin No.: 0

Fecha Emisin: 28/04/15

Laboratorio de: FISICA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Titulo de la Prctica de Laboratorio:

TRANSFORMADOR

Elaborado por:

JESS ADALBERTO MAPPE B.

Docente Departamento de Fsica

Revisado por:

Docente

Aprobado por:

Director Departamento de Fsica

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Control de Cambios

Razones del Cambio Cambio a la Revisin # Fecha de emisin Gua de prctica de laboratorio

inicial 0 28/04/2015

1. FACULTAD O UNIDAD ACADMICA: Departamento de Fsica 2. PROGRAMAS: Ingeniera Mecatrnica, Telecomunicaciones Civil e Industrial. 3. ASIGNATURA: Laboratorio de Fsica: Electricidad y Magnetismo. 4. SEMESTRE: Tercero, Cuarto.

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5. OBJETIVOS: 5.1 OBJETIVO GENERAL

Determinar experimentalmente ,mediante un anlisis cualitativo el comportamiento de los voltajes y las corrientes de la entrada y salidas de un transformador.

5.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Entender la induccin magntica. Observar experimentalmente el comportamiento del voltaje de entrada y

salida en un transformador en funcin del nmero de espiras de la bobina primaria y secundaria.

Observar experimentalmente el comportamiento de la corriente de entrada y la corriente de salida en un transformador en funcin del nmero de espiras de la bobina primaria y la secundaria.

Determinar que ocurre con la potencia de entrada respecto a la potencia de salida en el transformador.

6. COMPETENCIAS A DESARROLLAR:

Aplicar el conocimiento terico de la Fsica en la realizacin e interpretacin de experimentos.

Construir y desarrollar argumentaciones vlidas, identificando hiptesis y conclusiones.

Demostrar destrezas experimentales y mtodos adecuados de trabajo en el laboratorio.

Identificar los elementos esenciales de una situacin compleja , realizar las aproximaciones necesarias y construir modelos simplificados que la describan para comprender su comportamiento en otras situaciones.

Demostrar hbitos de trabajo en equipo involucrando el rigor cientfico, el aprendizaje y disciplina.

Actuar con responsabilidad y tica profesional, manifestando conciencia de solidaridad y justicia, y respeto por el medio ambiente.

Buscar, interpretar y utilizar literatura cientfica. Comunicar conceptos y resultados cientficos en lenguaje escrito para su

divulgacin. Conocer el desarrollo conceptual de la Fsica en trminos histricos y

epistemolgicos.

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7. MARCO TEORICO: Se desarrollar de acuerdo a preguntas o tpicos que el estudiante debe consultar.

Consultar acerca de la Ley de Faraday. (Sears volumen 2, 13A Edicin. pgs. ( 957 a 962)

Comprender el concepto de corriente alterna. (Sears pgs. 1021 a 1024) Conocer el concepto de valores cuadrticos medios(r ms). Recordar concepto de potencia elctrica.

Si se quiere transmitir energa elctrica a grandes distancias con poca perdida de energa es necesario transmitir con bajas corrientes y altos voltajes ( del orden de los kilovoltios),pero la gran mayora de los electrodomsticos funcionan en Colombia con voltajes de 110V -120V ,lo que hace necesario disponer de un dispositivo que reduzca los voltajes alternos de transmisin para su uso domstico Este papel lo cumple el TRANSFORMADOR, que tambin puede utilizarse para elevar voltajes. Un transformador IDEAL que NO supone perdidas de potencia, consta de dos bobinas devanadas sobre el mismo ncleo de hierro. La bobina primaria(primario) con N1 espiras est conectada al voltaje alterno V1 y el voltaje de salida V2 se obtiene de la llamada bobina secundaria (secundario) de N2 espiras a travs de una resistencia de carga R. La funcin del ncleo magntico por lo general hierro (material ferromagntico) es garantizar que todo el flujo magntico que atraviesa una bobina atraviese la otra adems que incrementa el valor del flujo magntico.(!! = !! = !)

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De acuerdo con la Ley de Faraday los voltajes en el primario y el secundario estn dados por: ! = ! !!!!" y ! = ! !!!!" Demuestre que a partir de estas dos ecuaciones se obtiene la relacin entre voltajes en el primario y el secundario ! = !! ! De esta expresin que relacin se puede establecer entre los voltajes si ! > ! ! < ! Como se supone un transformador ideal no existe prdidas de energa, la potencia suministrada por la fuente alterna es igual a la potencia en el circuito secundario luego: !! = ! ! De donde obtengo las relaciones entre las corrientes del primario y el secundario si ! > ! ! < !

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MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE O EQUIPOS:

Montaje que incluye bobinas, ncleos metlicos. Fuentes de voltaje y corriente alterna Ampermetro, Voltmetro.

8. PRECAUCIONES CON LOS MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS Y

EQUIPOS UTILIZAR : El montaje para esta prctica debe ser operado por el Docente o el personal del

laboratorio. Los estudiantes luego de una explicacin sobre su adecuado uso y las respectivas precauciones tomaran los datos necesarios para cumplir los objetivos trazados.

9. CAMPO DE APLICACIN: En el campo de la Ingeniera el transformador tiene mltiples aplicaciones tecnolgicas , como amplificadores o reductores de voltaje, reguladores de voltaje . 10. PROCEDIMIENTO, METODO O ACTIVIDADES: Procedimiento experimental.

El montaje para esta prctica ser realizado previamente por los laboratoristas o el docente recalcando en los cuidados que se deben tomar con la fuente de voltaje alterno y de la corriente.

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Montaje Experimental

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Esquemtico El docente realizar la prctica en forma demostrativa explicando los pasos , recomendaciones y medidas de seguridad a seguir

A continuacin el grupo de estudiantes tomar varias mediciones modificando el voltaje alterno en el primario, el nmero de espiras del primario y secundario , se registrarn los valores de los voltajes y corrientes correspondientes con el objetivo de establecer la dependencia de estos con el nmero de espiras. De acuerdo a los valores obtenidos para corrientes y voltajes se establecer el valor de la potencia en el primario y en el secundario,

11. RESULTADOS ESPERADOS: Anlisis de datos experimentales Realizada la comparacin de lo obtenido experimentalmente con su valor

terico esperado. Justificar Fsicamente las pequeas o grandes diferencias obtenidas.

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Conclusiones De acuerdo a los objetivos planteados en la prctica, escriba las conclusiones correspondientes. 12. CRITERO DE EVALUACIN A LA PRESENTE PRCTICA

El laboratorio tiene un valor del 30% de la asignatura terico-prctica Fsica

Electricidad y Magnetismo. El desarrollo del marco terico se evaluar en un Quiz. 10% - 20% La elaboracin (presentacin, redaccin y ortografa) del informe y el trabajo

durante el desarrollo de la prctica. Se evaluar el desarrollo, Anlisis de resultados y conclusiones en el informe

escrito de la prctica. 60%-70% 13. BIBLIOGRAFIA:

SEARS - ZEMANSKY - YOUNG FREEDMAN. Fsica Universitaria. Vol 2. 13A Edicin.Editorial PEARSON . Mxico 2013 Pginas 957 a 962. (Faraday) Pginas 1021 a 1024 (CA) y 1040 a 1042(Transformador) SERWAY y JEWETT. Fsica Para ciencias e ingenieras Vol 2. Mxico. Editorial Thomson. 2005 sexta edicin. Pginas 264 a 266(Faraday) Paginas 329 a334(CA) Pginas 348 a 350(Transformador) Revisar los video https://www.youtube.com/watch?v=db8vun1_AA4 https://www.youtube.com/watch?v=g1zrxEzfGDM

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