Desarrollo de la PrácticaUnidad de aprendizaje: Practica número: 11, 12 y 13Nombre de la practica:11. Comprobar el teorema de máxima transferencia de potencia.12. Observar y medir los voltajes en terminales de un generador síncrono trifásico.13. Medición de potencia real, reactiva y aparente en un circuito eléctrico trifásicobalanceado y desbalanceado.Propósito:1.-Que el alumno sea capaz de determinar cual es la impedancia de carga que se debe colocar en una red Thevenin o fuente de alimentación con impedancia en serie para que esta pueda entregar la potencia de carga máxima2.-Medir voltajes RMS en una toma de corriente trifásica y demostrar lo aprendido en clases3.-Utilizando el simulador de multisim que el alumno sea capaz de medir potencia real aparente y reactiva en un circuito trifásicoEscenario: Duración:

Materiales Maquinaria y equipo Herramientas

1 Miliamperímetro1 Voltímetro1 capacitor de 100uF1 inductor cualquira

Generador de señales

2 Puntas de Osciloscopio atenuada

Proto-Board

Osciloscopio

Pinzas de punta

Pinzas de corte

Procedimiento

Informacion preliminar

Dado el siguiente circuito (Fig. 1) en donde Eg representa el voltaje del generador o voltaje de Thevenin de cualquier red, o bien el voltaje de una fuente de alimentación cualquiera, con una impedancia de Thevenin que puede ser la impedancia del generador o la fuente cualquiera Zg existe una impedancia de carga Zc para la cual está garantizado que la red de thevenin o el generador con su impedancia podrán entregar la potencia máxima a la carga Zc ahora bien esta Zc debe ser el complejo conjugado de Zg es decir Rg =Rc y Xg = -Xc

Fig.1

Demostración

La fórmula para calcular la potencia esPZc=I

2Rc

Luego la corriente en Zc se puede calcular de la siguiente manera

I Zc=Eg

√ (Rg+R c)2+( Xg+X c)

2

Es evidente que la corriente será máxima y estará en fase con el voltaje solamente cuando se cumpla lo siguiente

X g=−XcPor lo cual si se cumple esto entonces

I Zc=Eg

√ (Rg+R c)2+ (0 )2

=Eg

Rg+R cAhora bien

PZc=I2Rc=

Eg2 ∙Rc

(Rg+R c)2

Para obtener la máxima potencia transferida a Zc derivemos con respecto a Rc e igualemos a cero usando la técnica de máximos y mínimos

Por lo tanto Rc=Rg

Si la resistencia es menor la potencia transferida es menor, si la resistencia es mayor la potencia transferida es menor para demostrarlo alambrar el siguiente circuito

Armar el siguiente circuito y obtener la frecuencia y el valor del potenciómetro para el cual la corriente sea máxima en el circuito para medir la corriente en el potenciómetro

tine 2 opciones poner un miliamperímetro en serie con el potenciómetro o bien coloque en paralelo un voltímetro, si utiliza miliamperímetro calcule la potencia con la formula, el osciloscopio te puede servir para asegurar que la reactancia ha sido eliminada pero no

es necesario.PZc=I

2RcEn caso de usar voltímetro use la formula

PZc=V2¿ Rc

XFG1

R1

4.7kΩ

L11H R2

10kΩKey=A 50%

C1100µF

2 Medir voltajes y corrientes trifásicos según lo indique el profesor así como una conexión delta y estrella

3 realizar una práctica en multisim por el método de los 2 watmetros

Observa el siguiente diagrama te mostrara como medir la potencia en un sistema trifásico en este caso es un sistema estrella, este método puede medir la potencia eléctrica que se consume entre 2 fases.

Ahora para medir la potencia de todo el circuito se conectan 2 watmetros de la siguiente manera siempre y cuando el neutro no esté a tierra

Podrían conectarse 3 watmetros pero no es necesario ya que con solamente 2 es más que suficiente

Elabora un método para medir la potencia aparente, real y reactiva (de cada rama y total) del siguiente circuito (calculando la potencia reactiva)

V1

120 V 60 Hz

3PH

R1

100Ω

L11H

R2

70Ω

L22H

R3

150Ω

L30.5H

Como último punto encuentra un sistema trifásico equivalente que sea fuente de alimentación delta e impedancia delta en lugar de estrella como el anterior, determina la potencia que consume cada impedancia en la delta, así como la potencia total de la delta

Elaborar todo esto en multisim