Valor Medio Y Eficaz 2q2u2p
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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECANICA Y ELÉCTRICA LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS II
MEDIDA DE VALORES MEDIOS Y EFICACES I. OBJETIVOS: Analizar y determinar en forma experimental los valores medios y eficaces en un circuito con rectificador de media onda y onda completa.
II. MARCO TEÓRICO: VALOR MEDIO Y EFICAZ INTRODUCCION: Dentro del campo de la Tecnología Eléctrica, la determinación del valor medio y eficaz de las formas de onda generadas en las distintas máquinas eléctricas, onduladores y demás dispositivos, es fundamental para el cálculo de potencias y rendimientos de los mismos VALOR MEDIO: Se llama valor medio de una tensión (o corriente) alterna a la media aritmética de todos los valores instantáneos de tensión (o corriente), medidos en un cierto intervalo de tiempo. En una corriente alterna sinusoidal, el valor medio durante un período es nulo: en efecto, los valores positivos se compensan con los negativos. V m=0 . Como en las funciones periódicas, el valor medio es cero, en las funciones sinusoidales se considera el valor medio de un semiciclo, lo que permite establecer un factor de forma característico de esta onda. El valor medio de una onda sinusoidal de periodo T es el promedio integral en un semiperiodo, o sea el valor medio en un semiciclo.
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V m=
V m=
V m=
1 T 2 1 T 2
T 2
∫ v dt 0
T 2
∫ V 0 sin wt dt 0
2V0 =0.636 V 0 π
VALOR EFICAZ:
El valor RMS o valor eficaz es el valor del voltaje o corriente alterna que produce el mismo efecto de disipación de calor que su equivalente de voltaje o corriente, en corriente continua sobre una misma resistencia. Al ser la función sinusoidal una onda periódica, su valor eficaz es la raíz cuadrada del valor medio del cuadrado de la función sinusoidal en un periodo.
√
T E 1 E= E0 sen2 wt dt= 0 =0.707 E0 ∫ T 0 √2
Al ser
E0= √ 2 E , la función sinusoidal suele escribirse en la forma:
e=√ 2 E sin wt
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DIODOS RECTIFICADORES RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA Se sabe que un diodo conduce sólo si se polariza directamente; por lo tanto, alimentando un diodo con tensión alterna, es fácil verificar que sólo la media onda positiva provocará en el circuito una circulación de corriente, dado que la componente negativa se cortará. El circuito más sencillo que utiliza el diodo como rectificador se muestra en la siguiente imagen.
La corriente circula por el circuito durante medio período (duración de una media onda) y produce en los extremos de la resistencia de carga una media onda positiva de tensión. El valor medio
Vm
de la tensión
rectificada en la carga R está dado por:
Y el valor eficaz está dado por:
RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA El rectificador de media onda descrito en la lección anterior, presenta valores medios y eficaces de tensión rectificada no satisfactorios, especialmente en el caso en el cual la carga absorba una potencia bastante elevada. En este caso se necesita un rectificador de onda completa, en el cual la media onda negativa no se corte sino que se invierta. Si se dispone de un transformador de toma central, se puede realizar un rectificador de onda completa con el circuito que se muestra en la figura: Este circuito rectificador requiere que las tensiones presentes en los ánodos de los dos diodos estén desfasadas 180° entre sí.
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Otra solución circuital que permite rectificar las dos medias ondas de una fuente de alimentación alterna es el puente de Graetz, cuyo circuito se muestra en las figura siguiente
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El puente de Graetz consta de 4 diodos, en lugar de 2 como en el caso anterior; sin embargo, presenta la ventaja de no requerir el transformador de toma central.
Durante la media onda positiva conducen los diodos D2 y D4, mientras que durante la media onda negativa conducen los diodos D1 y D3.
Se puede observar que la corriente en la carga RL tiene siempre el mismo sentido, debido a la rectificación de la media onda negativa.
III. MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS:
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❶AUTOTRANSFORMADOR MODELO: SVC-2KGTV
❸AMPERIMETRO (A.C) ❷AMPERIMETRO (C.C) MODELO: YS-760 CD 0-30A
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MODELO: 250mA
YS-760
AC
0-
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❹DIODOS (0.5-2W)
RECTIFICADORES
❺CABLES DE CONEXIÓN, DOS RESISTORES DE CERAMICA (6K�-1K�) Y UN PROTOBAR.
IV. PROCEDIMIENTO:
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❶ Armar el circuito de la figura 01.
FIG. 01 ❷ conectar entre los bordes A1 el amperímetro analógico de C.A y entre los bordes A2 el amperímetro analógico de C.C. ❸ Con los valores de la resistencia y los valores máximos de la tensión determinar el máximo valor de la corriente en el circuito. Primera medición V=60V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 60 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ
18.44 mA =I max
Segunda medición V=80V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 80 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ
24.59 mA=I max
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Tercera medición V=100V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 100 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ 30.73 mA=I max
Cuarta medición V=120V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 120 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ 36.89 mA=I max
Quinta medición V=160V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 160 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ 49.19 mA =I max
❹Variar el valor del autotransformador, tener cuidado de no sobrecalentar los resistores R1 y R2. ❺ Para cada valor de voltaje, tomar la lectura de los amperímetros A1 y A2. Tomar un juego de 05 valores. TOMA DE DATOS PARA EL CIRCUITO 01
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6
80
AMPERIMETRO A1-C.A
7
9m
AMPERIMETROA2 -C.C
5
6m
VOLTAJE (V)
1 0 0 V 1 1 . 5 m A 9 m A
1 2 0 V
1 6 0 V
1 4 m A
1 9 m A
1 0 m A
1 5 m A
❻Utilizando cualquier simulador virtual, dibujar el circuito anterior y en lugar de un generador de ondas sinusoidales utilizar el generador de señal en la función triangular.
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❼ Repetir el paso 5, tomar un juego de 15 valores.
❽ Armar el siguiente circuito.
❾ Repetir los pasos 2, 3, 4 y 5 para el siguiente circuito. Primera medición V=40V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 40 ) .( √ 2) =I max 4.6 KΩ
12.29 mA=I max
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Segunda medición V=60V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 60 ) .( √ 2) =I max 4.6 KΩ
18.44 mA =I max
Tercera medición V=100V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 80 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ
24.59 mA=I max
Cuarta medición V=120V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 100 ) . ( √ 2 ) =I max 4.6 KΩ
30.74 mA =I max
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Quinta medición V=160V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 160 ) .( √ 2) =I max 4.6 KΩ
49.19 mA =I max
Para cada valor de voltaje, tomar la lectura de los amperímetros A1 y A2. Tomar un juego de 05 valores TOMA DE DATOS PARA EL CIRCUITO 02 4
60
AMPERIMETRO A1-C.A
8
13
AMPERIMETROA2 -C.C
6
10
VOLTAJE (V)
13
8 0 V 1 7 m A 1 4 m A
1 0 0 V 2 1 . 5 m A 1 7 m A
1 6 0 V 3 4 . 5 M a 3 0 m A
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V.CUESTIONARIO:
❶ Explique el funcionamiento del amperímetro de c.c. empleado en la práctica. El funcionamiento del amperímetro se basa en un principio del electromagnetismo que en su forma más simple nos indica que cualquier corriente eléctrica que atraviesa un hilo conductor produce un campo magnético alrededor del mismo, cuya fuerza depende de la intensidad de la corriente que circula.
Para nuestro caso el amperímetro (c.c) utilizado en la práctica constan de un imán permanente fijo y un cuadro o bobina móvil que gira bajo el efecto de la fuerza de Ampère cuando circula corriente por el mismo. La espiral en el eje del cuadro tiende a impedir la rotación del cuadro. Cuanto mayor sea la corriente que atraviesa el cuadro mayor será el ángulo que éste gira. El cuadro está unido a una aguja cuyo extremo se traslada por una escala. Este tipo de instrumentos que son conocidos como
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magnetoeléctricos se distinguen por una gran precisión y tienen una alta sensibilidad, pero funcionan únicamente en circuitos de corriente continua (CC). ❷ Explique el principio de funcionamiento del amperímetro de A.C empleado en la práctica. El amperímetro (a.c) utilizado en la realización de la práctica basa su funcionamiento en los efectos magnéticos de una bobina fija, en cuyo interior va alojada y soldada una lámina curvada de hierro dulce. La parte móvil es una segunda lámina de hierro dulce, que va unida al eje de acero de la aguja indicadora. Cuando circula corriente por la bobina, ambas láminas de hierro se transforman en imanes por el efecto magnético de la corriente y se repelen mutuamente, obteniéndose una fuerza proporcional a la intensidad de la corriente. La magnitud de la fuerza de repulsión y, por consiguiente la amplitud del movimiento de la aguja, dependen de la cantidad de corriente que circula por la bobina. Estos aparatos tienen la ventaja de servir tanto para corriente continua (CC) como alterna (CA). ❸ Describa el funcionamiento de una pinza amperimetrica Pinza o tenaza amperimétrica
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Este aparato se fabrica para poder realizar, entre otras, medidas de tensión, intensidad y resistencia, con lo que se convierte también en una herramienta imprescindible para el profesional de la electricidad. Como la mayoría de los aparatos de medida, las podemos encontrar analógicas y digitales. La diferencia entre este aparato y otros instrumentos de medida es la facilidad con que se pueden realizar las medidas de intensidades, ya que aprovecha el campo magnético que genera un conductor al ser recorrido por una corriente eléctrica para convertirlo en un valor de intensidad. Su funcionamiento se basa en que todo conductor recorrido por una corriente eléctrica genera a su alrededor un campo magnético circular cuyo centro es el propio conductor. Dicho campo será más intenso (más fuerte) cuanto mayor sea la intensidad que lo recorre. La pinza está formada por una carcasa que agrupa todo el elemento medidor, y adosada a éste se coloca una pinza
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abatible (de aquí su nombre). Esta pinza está formada por un núcleo magnético en forma de anillo (toro magnético) sobre el que va arrollada una bobina que se conecta al aparato medidor. Esta bobina genera una fuerza electromotriz cuando se
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somete a la acción de un campo magnético variable y hace que circule una intensidad por el aparato medidor. Dicha intensidad será mayor cuanto mayor sea la intensidad que queremos medir. Una corriente alterna genera un campo magnético alterno (variable), mientras que una corriente continua genera un campo magnético constante (fijo), por lo que originariamente la pinza se diseña para medir intensidades en corriente alterna ya que el campo magnético variable se establece en el anillo de la pinza cuando introducimos el
conductor en el interior de ésta, tal y como se ve en la Figura (3.1) a consecuencia de lo expuesto anteriormente, obtenemos el valor en la pantalla.
Bordes para la conexión como voltímetro
FIG. (3.1) medida de la intensidad mediante pinza amperimetrica
La gran ventaja que tienen las pinzas respecto de los amperímetros es que podemos medir intensidades en cualquier circuito sin tener que tocar sus conexiones, como se ve en la Figura (3.1).
❹ A que llamamos verdadero valor eficaz. Valor eficaz: valor eficaz se define como el valor de una corriente (o tensión) continúa que produce los mismos efectos calóricos que su equivalente de alterna. Es decir que para determinada corriente alterna, su valor eficaz (Ief) será la corriente continua que produzca la misma disipación de potencia (P) en un resistor (R). Además de esto debemos tener en cuenta que es un valor característico, que por otra parte es el que proporcionan los instrumentos de medida, ya sean analógicos o digitales. ❺ Determine la relación que existe entre los valores obtenidos por los dos amperímetros analógicos. La relación que existe entre los amperímetros utilizados en la práctica de laboratorio es que ambos instrumentos miden valores eficaces. ❻ Determine la relación que existe entre el valor medio y el valor eficaz. Factor de forma
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La forma como se relacionan estos parámetros viene dada mediante el factor de forma que se define como la relación entre el valor eficaz y el valor medio y nos da idea de la forma de onda.
Factor de forma=
√
T
1 ∫ y (t )2 dt T 0
Y ef = T Y med 1 y (t)dt T∫ 0
❼ Determine el valor eficaz de la forma de ondas del paso 6. En el caso de una señal triangular con una amplitud máxima de el
V max
eficaz V ef
valor
es:
V ef =
V max √ 3 ❽ Compare los valores encontrados entre el primer circuito y
el segundo explique las divergencias.
CUADRO DE COMPARACION DE DATOS OBTENID Datos obtenidos del circuito 01 1 voltaje (v) 6 8 0 0 1 Amperíme 7 9 1 tro a.c . 5 m A
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1 2 0 1 4 m A
1 6 0 1 9 m A
Datos obtenidos del circ Voltaje (v) 4
Amperímetr o a.c
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1 Amperímetr 5 6 o c.c m A DIVERGENCIAS En el primer circuito el diodo solo rectifica el ciclo En el circuito 02 los d positivo dejándolo pasar a la carga. recorriendo dos diodos p
Amperíme tro c.c
5
6
9 m A
1 0 m A
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VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
Es
ventajoso utilizar este puente de diodos Graetz cuando no se dispone de un transformador con derivación intermedia secundaria, ya que el precio de los diodos es muy reducido en comparación con un trasformador de ese tipo.
Es de mucha importancia hacer correctamente la conexión del puente de Graetz para que el funcionamiento sea el óptimo
Se logra una rectificación de onda completa de la señal de entrada con una leve caída de voltaje, en comparación con la rectificación de media onda. Determinamos en forma experimental los valores medios y eficaces con un circuito rectificador.
VII. BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA Principios de Electrónica, Sexta Edición, Albert Paul Malvino. Instrumentación Electrónica Moderna y Técnica de Medición, Albert D. Helfrick, William D. Cooper, Ed. Prentice Hall Hispanoamericana, S. A., 1991. Teoría y análisis de máquinas eléctricas Ing. Agustín Gutiérrez Páucar. www.eduteka.com. www.wikipedia.com. www.monografias.com. htttp://books.google.com.pe. Circuitos Eléctricos; DORF SVOBODA. Circuitos Eléctricos 1; LOPEZ, MORALES. Circuitos Eléctricos; Colección Schaum; EDMINISTER E. Alfaro Segovia, Teoría de Circuitos y Electrometría. El autor, Madrid 1970. Capitulo XI, lección 29. Guía de laboratorio de circuito II. Principios de Electrónica, Sexta Edición, Albert Paul Malvino. http://www.ifent.org/lecciones/CAP08/cap08-05.asp
MEDIDA DE VALORES MEDIOS Y EFICACES I. OBJETIVOS: Analizar y determinar en forma experimental los valores medios y eficaces en un circuito con rectificador de media onda y onda completa.
II. MARCO TEÓRICO: VALOR MEDIO Y EFICAZ INTRODUCCION: Dentro del campo de la Tecnología Eléctrica, la determinación del valor medio y eficaz de las formas de onda generadas en las distintas máquinas eléctricas, onduladores y demás dispositivos, es fundamental para el cálculo de potencias y rendimientos de los mismos VALOR MEDIO: Se llama valor medio de una tensión (o corriente) alterna a la media aritmética de todos los valores instantáneos de tensión (o corriente), medidos en un cierto intervalo de tiempo. En una corriente alterna sinusoidal, el valor medio durante un período es nulo: en efecto, los valores positivos se compensan con los negativos. V m=0 . Como en las funciones periódicas, el valor medio es cero, en las funciones sinusoidales se considera el valor medio de un semiciclo, lo que permite establecer un factor de forma característico de esta onda. El valor medio de una onda sinusoidal de periodo T es el promedio integral en un semiperiodo, o sea el valor medio en un semiciclo.
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V m=
V m=
V m=
1 T 2 1 T 2
T 2
∫ v dt 0
T 2
∫ V 0 sin wt dt 0
2V0 =0.636 V 0 π
VALOR EFICAZ:
El valor RMS o valor eficaz es el valor del voltaje o corriente alterna que produce el mismo efecto de disipación de calor que su equivalente de voltaje o corriente, en corriente continua sobre una misma resistencia. Al ser la función sinusoidal una onda periódica, su valor eficaz es la raíz cuadrada del valor medio del cuadrado de la función sinusoidal en un periodo.
√
T E 1 E= E0 sen2 wt dt= 0 =0.707 E0 ∫ T 0 √2
Al ser
E0= √ 2 E , la función sinusoidal suele escribirse en la forma:
e=√ 2 E sin wt
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DIODOS RECTIFICADORES RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA Se sabe que un diodo conduce sólo si se polariza directamente; por lo tanto, alimentando un diodo con tensión alterna, es fácil verificar que sólo la media onda positiva provocará en el circuito una circulación de corriente, dado que la componente negativa se cortará. El circuito más sencillo que utiliza el diodo como rectificador se muestra en la siguiente imagen.
La corriente circula por el circuito durante medio período (duración de una media onda) y produce en los extremos de la resistencia de carga una media onda positiva de tensión. El valor medio
Vm
de la tensión
rectificada en la carga R está dado por:
Y el valor eficaz está dado por:
RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA El rectificador de media onda descrito en la lección anterior, presenta valores medios y eficaces de tensión rectificada no satisfactorios, especialmente en el caso en el cual la carga absorba una potencia bastante elevada. En este caso se necesita un rectificador de onda completa, en el cual la media onda negativa no se corte sino que se invierta. Si se dispone de un transformador de toma central, se puede realizar un rectificador de onda completa con el circuito que se muestra en la figura: Este circuito rectificador requiere que las tensiones presentes en los ánodos de los dos diodos estén desfasadas 180° entre sí.
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Otra solución circuital que permite rectificar las dos medias ondas de una fuente de alimentación alterna es el puente de Graetz, cuyo circuito se muestra en las figura siguiente
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El puente de Graetz consta de 4 diodos, en lugar de 2 como en el caso anterior; sin embargo, presenta la ventaja de no requerir el transformador de toma central.
Durante la media onda positiva conducen los diodos D2 y D4, mientras que durante la media onda negativa conducen los diodos D1 y D3.
Se puede observar que la corriente en la carga RL tiene siempre el mismo sentido, debido a la rectificación de la media onda negativa.
III. MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS:
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❶AUTOTRANSFORMADOR MODELO: SVC-2KGTV
❸AMPERIMETRO (A.C) ❷AMPERIMETRO (C.C) MODELO: YS-760 CD 0-30A
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MODELO: 250mA
YS-760
AC
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❹DIODOS (0.5-2W)
RECTIFICADORES
❺CABLES DE CONEXIÓN, DOS RESISTORES DE CERAMICA (6K�-1K�) Y UN PROTOBAR.
IV. PROCEDIMIENTO:
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❶ Armar el circuito de la figura 01.
FIG. 01 ❷ conectar entre los bordes A1 el amperímetro analógico de C.A y entre los bordes A2 el amperímetro analógico de C.C. ❸ Con los valores de la resistencia y los valores máximos de la tensión determinar el máximo valor de la corriente en el circuito. Primera medición V=60V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 60 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ
18.44 mA =I max
Segunda medición V=80V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 80 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ
24.59 mA=I max
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Tercera medición V=100V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 100 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ 30.73 mA=I max
Cuarta medición V=120V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 120 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ 36.89 mA=I max
Quinta medición V=160V V max =I max . Req
( V RMS ) √ 2=I max .(4.6 KΩ)
( 160 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ 49.19 mA =I max
❹Variar el valor del autotransformador, tener cuidado de no sobrecalentar los resistores R1 y R2. ❺ Para cada valor de voltaje, tomar la lectura de los amperímetros A1 y A2. Tomar un juego de 05 valores. TOMA DE DATOS PARA EL CIRCUITO 01
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AMPERIMETRO A1-C.A
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AMPERIMETROA2 -C.C
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VOLTAJE (V)
1 0 0 V 1 1 . 5 m A 9 m A
1 2 0 V
1 6 0 V
1 4 m A
1 9 m A
1 0 m A
1 5 m A
❻Utilizando cualquier simulador virtual, dibujar el circuito anterior y en lugar de un generador de ondas sinusoidales utilizar el generador de señal en la función triangular.
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❼ Repetir el paso 5, tomar un juego de 15 valores.
❽ Armar el siguiente circuito.
❾ Repetir los pasos 2, 3, 4 y 5 para el siguiente circuito. Primera medición V=40V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 40 ) .( √ 2) =I max 4.6 KΩ
12.29 mA=I max
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Segunda medición V=60V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 60 ) .( √ 2) =I max 4.6 KΩ
18.44 mA =I max
Tercera medición V=100V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 80 ) .( √2) =I max 4.6 KΩ
24.59 mA=I max
Cuarta medición V=120V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 100 ) . ( √ 2 ) =I max 4.6 KΩ
30.74 mA =I max
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Quinta medición V=160V
V max =I max . Req
( V RMS ) √2=I max .( 4.6 KΩ)
( 160 ) .( √ 2) =I max 4.6 KΩ
49.19 mA =I max
Para cada valor de voltaje, tomar la lectura de los amperímetros A1 y A2. Tomar un juego de 05 valores TOMA DE DATOS PARA EL CIRCUITO 02 4
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AMPERIMETRO A1-C.A
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AMPERIMETROA2 -C.C
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VOLTAJE (V)
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8 0 V 1 7 m A 1 4 m A
1 0 0 V 2 1 . 5 m A 1 7 m A
1 6 0 V 3 4 . 5 M a 3 0 m A
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V.CUESTIONARIO:
❶ Explique el funcionamiento del amperímetro de c.c. empleado en la práctica. El funcionamiento del amperímetro se basa en un principio del electromagnetismo que en su forma más simple nos indica que cualquier corriente eléctrica que atraviesa un hilo conductor produce un campo magnético alrededor del mismo, cuya fuerza depende de la intensidad de la corriente que circula.
Para nuestro caso el amperímetro (c.c) utilizado en la práctica constan de un imán permanente fijo y un cuadro o bobina móvil que gira bajo el efecto de la fuerza de Ampère cuando circula corriente por el mismo. La espiral en el eje del cuadro tiende a impedir la rotación del cuadro. Cuanto mayor sea la corriente que atraviesa el cuadro mayor será el ángulo que éste gira. El cuadro está unido a una aguja cuyo extremo se traslada por una escala. Este tipo de instrumentos que son conocidos como
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magnetoeléctricos se distinguen por una gran precisión y tienen una alta sensibilidad, pero funcionan únicamente en circuitos de corriente continua (CC). ❷ Explique el principio de funcionamiento del amperímetro de A.C empleado en la práctica. El amperímetro (a.c) utilizado en la realización de la práctica basa su funcionamiento en los efectos magnéticos de una bobina fija, en cuyo interior va alojada y soldada una lámina curvada de hierro dulce. La parte móvil es una segunda lámina de hierro dulce, que va unida al eje de acero de la aguja indicadora. Cuando circula corriente por la bobina, ambas láminas de hierro se transforman en imanes por el efecto magnético de la corriente y se repelen mutuamente, obteniéndose una fuerza proporcional a la intensidad de la corriente. La magnitud de la fuerza de repulsión y, por consiguiente la amplitud del movimiento de la aguja, dependen de la cantidad de corriente que circula por la bobina. Estos aparatos tienen la ventaja de servir tanto para corriente continua (CC) como alterna (CA). ❸ Describa el funcionamiento de una pinza amperimetrica Pinza o tenaza amperimétrica
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Este aparato se fabrica para poder realizar, entre otras, medidas de tensión, intensidad y resistencia, con lo que se convierte también en una herramienta imprescindible para el profesional de la electricidad. Como la mayoría de los aparatos de medida, las podemos encontrar analógicas y digitales. La diferencia entre este aparato y otros instrumentos de medida es la facilidad con que se pueden realizar las medidas de intensidades, ya que aprovecha el campo magnético que genera un conductor al ser recorrido por una corriente eléctrica para convertirlo en un valor de intensidad. Su funcionamiento se basa en que todo conductor recorrido por una corriente eléctrica genera a su alrededor un campo magnético circular cuyo centro es el propio conductor. Dicho campo será más intenso (más fuerte) cuanto mayor sea la intensidad que lo recorre. La pinza está formada por una carcasa que agrupa todo el elemento medidor, y adosada a éste se coloca una pinza
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abatible (de aquí su nombre). Esta pinza está formada por un núcleo magnético en forma de anillo (toro magnético) sobre el que va arrollada una bobina que se conecta al aparato medidor. Esta bobina genera una fuerza electromotriz cuando se
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somete a la acción de un campo magnético variable y hace que circule una intensidad por el aparato medidor. Dicha intensidad será mayor cuanto mayor sea la intensidad que queremos medir. Una corriente alterna genera un campo magnético alterno (variable), mientras que una corriente continua genera un campo magnético constante (fijo), por lo que originariamente la pinza se diseña para medir intensidades en corriente alterna ya que el campo magnético variable se establece en el anillo de la pinza cuando introducimos el
conductor en el interior de ésta, tal y como se ve en la Figura (3.1) a consecuencia de lo expuesto anteriormente, obtenemos el valor en la pantalla.
Bordes para la conexión como voltímetro
FIG. (3.1) medida de la intensidad mediante pinza amperimetrica
La gran ventaja que tienen las pinzas respecto de los amperímetros es que podemos medir intensidades en cualquier circuito sin tener que tocar sus conexiones, como se ve en la Figura (3.1).
❹ A que llamamos verdadero valor eficaz. Valor eficaz: valor eficaz se define como el valor de una corriente (o tensión) continúa que produce los mismos efectos calóricos que su equivalente de alterna. Es decir que para determinada corriente alterna, su valor eficaz (Ief) será la corriente continua que produzca la misma disipación de potencia (P) en un resistor (R). Además de esto debemos tener en cuenta que es un valor característico, que por otra parte es el que proporcionan los instrumentos de medida, ya sean analógicos o digitales. ❺ Determine la relación que existe entre los valores obtenidos por los dos amperímetros analógicos. La relación que existe entre los amperímetros utilizados en la práctica de laboratorio es que ambos instrumentos miden valores eficaces. ❻ Determine la relación que existe entre el valor medio y el valor eficaz. Factor de forma
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La forma como se relacionan estos parámetros viene dada mediante el factor de forma que se define como la relación entre el valor eficaz y el valor medio y nos da idea de la forma de onda.
Factor de forma=
√
T
1 ∫ y (t )2 dt T 0
Y ef = T Y med 1 y (t)dt T∫ 0
❼ Determine el valor eficaz de la forma de ondas del paso 6. En el caso de una señal triangular con una amplitud máxima de el
V max
eficaz V ef
valor
es:
V ef =
V max √ 3 ❽ Compare los valores encontrados entre el primer circuito y
el segundo explique las divergencias.
CUADRO DE COMPARACION DE DATOS OBTENID Datos obtenidos del circuito 01 1 voltaje (v) 6 8 0 0 1 Amperíme 7 9 1 tro a.c . 5 m A
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1 2 0 1 4 m A
1 6 0 1 9 m A
Datos obtenidos del circ Voltaje (v) 4
Amperímetr o a.c
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1 Amperímetr 5 6 o c.c m A DIVERGENCIAS En el primer circuito el diodo solo rectifica el ciclo En el circuito 02 los d positivo dejándolo pasar a la carga. recorriendo dos diodos p
Amperíme tro c.c
5
6
9 m A
1 0 m A
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VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
Es
ventajoso utilizar este puente de diodos Graetz cuando no se dispone de un transformador con derivación intermedia secundaria, ya que el precio de los diodos es muy reducido en comparación con un trasformador de ese tipo.
Es de mucha importancia hacer correctamente la conexión del puente de Graetz para que el funcionamiento sea el óptimo
Se logra una rectificación de onda completa de la señal de entrada con una leve caída de voltaje, en comparación con la rectificación de media onda. Determinamos en forma experimental los valores medios y eficaces con un circuito rectificador.
VII. BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA Principios de Electrónica, Sexta Edición, Albert Paul Malvino. Instrumentación Electrónica Moderna y Técnica de Medición, Albert D. Helfrick, William D. Cooper, Ed. Prentice Hall Hispanoamericana, S. A., 1991. Teoría y análisis de máquinas eléctricas Ing. Agustín Gutiérrez Páucar. www.eduteka.com. www.wikipedia.com. www.monografias.com. htttp://books.google.com.pe. Circuitos Eléctricos; DORF SVOBODA. Circuitos Eléctricos 1; LOPEZ, MORALES. Circuitos Eléctricos; Colección Schaum; EDMINISTER E. Alfaro Segovia, Teoría de Circuitos y Electrometría. El autor, Madrid 1970. Capitulo XI, lección 29. Guía de laboratorio de circuito II. Principios de Electrónica, Sexta Edición, Albert Paul Malvino. http://www.ifent.org/lecciones/CAP08/cap08-05.asp
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