LABORATORIO DE ELECTRICIDAD

GUIA DE PRATICA: ANALISIS ELECTRICO DE CIRCUITOS EN PARALELO DE CORRIENTE ALTERNA

I.- OBJETIVOS

Analizar y verificar en forma experimental las características de los circuitos eléctricos en serie R-L, R-C y R-L-C y determinar su impedancia (z), resistencias ® y reactancias (x) correspondientes, a partir de los datos tomados en el laboratorio.

Analizar y verificar en forma experimental los fasores de tensión y corriente de los circuitos eléctricos en paralelo R-L, R-C y R-L-C, a partir de los de los datos tomados en el laboratorio

II.- ELEMENTOS A UTILIZAR

Un transformador con múltiple salida de 220/55-110-165-220 V Ac, 60 Hz, 500 VA. Un Multímetro digital Una pinza amperimetrica de 2/20 A Un resistor de 510 Ω y 10 W Una inductancia (balastro ) de 1.1 h, 40 W , 220 AC, 60 Hz Un capacitor de 10µF , 400 V AC Conectores y puentes varios Un protoboard grande

III.- PROCEDIMIENTO

Antes de conectar los instrumentos para hacer una medida, es necesario abrir el interruptor termomagentico (ITM) de la fuente y conectar los instrumentos teniendo cuidado que se encuentre en su rango máximo así resulte demasiado alto, bajar el rango inmediato inferior y así sucesivamente hasta cumplir una medida con la mayor precisión.

3.1.- análisis de circuito R-L-C en paralelo

1.- desconecte la fuente de tensión (abra el ITM), configure el Multímetro en resistencia, mida y registre el valor del resistor en la tabla siguiente:

resistencia del resistor R (valor real )

503Ω

Clasificación de potencia (W) (dato de placa)

10W

A.A.V.H

2.- Calcule la máxima corriente que soportara el resistor de acuerdo a su clasificación de potencia:

Potencia del resistor

P=I 2R

Corriente máxima en el resistor

Imax=√ PR=0.1409 A

3.- calcule la máxima y tensión que puede soportar el resistor

V max=Imax .R=70.9224V

4.- arme el circuito de la figura adjunto.

A.A.V.H

5.- conecte el circuito a la salida del transformador en el secundario (55V)

6.- conecte la fuente de tensión (cierre el ITM)

7.- configure el Multimetro y la pinza Amperimetrica y realice la medición de:

tensión de la fuente (v) 54.5corriente del circuito (I) 0.257

corriente en el resistor (IR) 0.127corriente en el inductor (I L) 0.153corriente en el capacitor (IC) 0.131

8.- Abra la el ITM de la fuente de tensión.

9.- considerando como referencia que la tensión y la corriente es:

V=V R ¿V L=V C=V <0 °=54.5<0 °

IR=I<0°=0.127<0 °

I L=I L←90°=0.153<-90°

IC=IC<90 °=0.131<90°

10.- calcule la corriente total teórica del circuito:

IX=I L+ IC=0.022<-90°

Modulo de la corriente:

I=√ IR2+ IX2 = 0.129

Compare este valor calculado (I) con el valor medido en el paso 7:

9.225 %

Angulo de fase:

Ø=tan−1 ¿

A.A.V.H

Forma polar:

I=I<Ø°=0.129<9.8277°

11.- dibuje el diagrama Fasorial de la tensión y la corriente para el circuito R-L serie

Eje imaginario

I

9.8277°

V L=V C=V R IR

12.- calcule el modulo de la impedancia del circuito

Z=VI=422.48Ω

13.- calcule la reactancia inductancia a partir de:

X L=2π F L=418.46Ω

14.-calcule la reactancia capacitiva a partir de:

XC=1

2 π F C=353.68Ω

15.- por teoría de electricidad la impedancia es:

X=X L−XC=64.78

Z=R+ jX=503+ j 64.78

Modulo de la impedancia

Z=√R2+X2=507.15Ω

A.A.V.H

Compare este valor (V) con el valor calculado en el paso 12: 20.04%

Angulo de fase

Ø= tan−1( XR

)=7.34 °

Compare este valor (Ø) con el calculado en el paso 10: 33.92%

Forma polar:

Z=z<Ø=507.15<7.34°

16.- calcule el factor de potencia: 0.9918

17.- dibuje la impedancia en el plano complejo R-X

Imaginario

64.78J

503 real

3.2.- análisis de circuito R-L-C en paralelo

1.- desconecte la fuente de tensión (abra el ITM) y arme el circuito de la figura adjunto

A.A.V.H

2.- conecte el circuito a la salida del transformador en el secundario (55V)

3.- conecte la fuente de tensión (cierre el ITM)

4.- configure el Multimetro y la pinza Amperimetrica y realice la medición de:

tensión de la fuente (v) 27 Vcorriente del circuito (I) 0.160 A

corriente del circuito R-L (I 1) 0.084 Acorriente del circuito R-C (I 2) 0.053 ATensión en el inductor (V L) 16 VTensión en el capacitor (V C) 15 VTensión en el resistor (V R1) 19 VTensión en el resistor(V R2) 22 V

5.- abra el ITM de la fuente de tensión

6.- considerando como referencia que la tensión y la corriente es:

V=V Z 1¿V R=V <0°=27<0°

7.- Calculo de la impedancia Z1:

Z1=R+ j X L=503+ j 418.46

Modulo de la impedancia

Z1=√R12+XL2 = 654.307

Angulo de fase:

Ø=tan−1 ¿

Forma polar:

Z1=Z1<Ø=654.307<39.758°

A.A.V.H

8.- Calculo de la corriente I 1:

I 1=VZ1

=0.0413←39.758°

9.- Calculo de la impedancia Z2:

Z2=R− j X C=503− j353.68

Modulo de la impedancia

Z2=√R22+XC2 = 614.897

Angulo de fase:

Ø=tan−1 ¿

Forma polar:

Z2=Z2<Ø=614.897<-35.113°

10.- Calculo de la corriente I 2:

I 2=VZ2

=0.0439<35.113°

11.- Calculo de la corriente total teorica :

I=I 1+ I 2=0.0677←0.984 °

Modulo de la impedancia

A.A.V.H

I=0.0677 A

Compare este valor calculado (I) con el valor medido en el paso 4: cuál es el error porcentual

13.6%

Angulo de fase:

Ø=tan−1 ¿

Forma polar:

I=I<Ø=0.0677<74.66°

12.- dibuje el diagrama fasorial de la tensión y la corriente para el circuito R-x paralelo

Imaginarios +

0.0677 A

74.66°

Reales

Imaginario -

13.- Calcule el modulo de la impedancia del circuito:

Z=VI=398.81Ω

14.- calcule la impedancia teórica del circuito

Z=Z1+Z2=¿654.307<39.758° + 614.897<-35.113°

A.A.V.H

Modulo de la impedancia:

Z=1008.081Ω

Compare este valor (Z) con el calculado en el paso 13: 21.93%

Angulo de fase:

Ø=3.5545 °

Compare este valor (Ø) con el calculado en el paso 11: 4.3%

Forma polar:

Z=z<Ø=1008.081<3.5545°

15.- calcule el factor de potencia: 0.99

16.- dibuje la impedancia en el plano complejo R-X

Imaginario +

Z1

Real

Z2

Imaginario -

A.A.V.H

IV.-Cuestionario:

2.- los valores de la tensión y corriente medidos con el multimetro y la pinza Amperimetrica son

Son valor eficaz

3.- a cada valor medido de tensión y corriente representar en su forma sinusoidal

6.- ¿Qué discrepancias ha tenido en el experimento enumere las causas de las discrepancias?

*nuestra mayor discrepancia q hemos tenido es el porcentaje del error de cálculo teórico con el experimental las causas de este margen de error se debe:

A la mala calibración del instrumento de medida que en este caso es el multimetro A la falta de equipos modernos para la optimización de los cálculos experimentales A la mala medición hechas en clase.

7.- enumere Ud. las aplicaciones prácticas del método empleado en el experimento.

-una de las aplicaciones donde podemos ver esto es en un banco de condensadores

-en un transformador

-en una maquina eléctrica

V.- observaciones y conclusiones

-entre lo recomendado esta lo sgt:

Al entrar al laboratorio ir inmediatamente a recoger los materiales con el técnico de práctica.

No distraerse al dar comienzo el experimento No manipular los ITM sin asesoramiento del profesor a cargo Tomar atención al utilizar los aparatos de medición a que hacer mal uso de estos puede

malograr estos. Dar aviso al profesor a cargo de la practica si sus elementos de o materiales no funcionan

A.A.V.H

Conclusiones:

En este laboratorio se vio los distintos comportamientos de las corrientes y voltajes de un elemento inductivo, capacitivo y resistivo.

Se vio cuando es una inductancia pura

A.A.V.H