Medida de La Potencia – Metodo de Los Tres Amperimetros

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MEDIDA DE POTENCIA – MÉTODO DE LOS TRES AMPERÍMETROS

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La experiencia, se realizo con un solo propósito, al de determinar la potencia por La experiencia, se realizo con un solo propósito, al de determinar la potencia por método de los tres amperímetros, la cual se realizo satisfactoriamente.

método de los tres amperímetros, la cual se realizo satisfactoriamente.

También se pudo verificar en dos métodos haciendo que los amperímetros 2 y  sean También se pudo verificar en dos métodos haciendo que los amperímetros 2 y  sean i!uales, es decir los resultados son los mismos, por otro lado también se tiene que "2 i!uales, es decir los resultados son los mismos, por otro lado también se tiene que "2 diferente de ", la cual es mostrada mas adelante.

diferente de ", la cual es mostrada mas adelante.

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•• #b#btetenener r la la memedidida da de de la la popotentencicia a acactitiva va exexpeperirimementntal al en en cicircurcuititosos mo

monofnof$sic$sicos os de "%, de "%, utiutilizlizandando o el el métmétodo odo de de los los tres tres ampamperímerímetroetros s yy comparto con el método de lectura directa, mediante el vatímetro.

comparto con el método de lectura directa, mediante el vatímetro.

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••

Potencia Activa:

&s la relación de paso de ener!ía de un flu'o por unidad de tiempo, es &s la relación de paso de ener!ía de un flu'o por unidad de tiempo, es decir, la cantidad de ener!ía entre!ada o absorbida por un elemento en un decir, la cantidad de ener!ía entre!ada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado.

tiempo determinado.

&s la potencia capaz de transformar la ener!ía eléctrica en traba'o. Los &s la potencia capaz de transformar la ener!ía eléctrica en traba'o. Los difere

diferentes ntes dispodispositivositivos s eléctriceléctricos os existenexistentes tes convconviertes iertes la la ener!ener!ía ía eléctreléctricaica en

en otrotras as formformas as de de eneener!ír!ía a taletales s comcomo, o, mecmec$ni$nica, ca, lumlumíniínica, ca, térmtérmica,ica, térmica, etc. &sta potencia es, por lo tanto, la realmente consumida por los térmica, etc. &sta potencia es, por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos y, en consecuencia, cuando se habla de demanda eléctrica, es esta circuitos y, en consecuencia, cuando se habla de demanda eléctrica, es esta potencia la que se utiliza para determinar dicha demanda.

potencia la que se utiliza para determinar dicha demanda.

••

Meia e !a "otencia activa "o# e!

Meia e !a "otencia activa "o# e! $%too e !o& t#e& a$"e#'$et#o&:

$%too e !o& t#e& a$"e#'$et#o&:

&ste método consiste en conectar en paralelo con la impedancia de car!a ( &ste método consiste en conectar en paralelo con la impedancia de car!a ( u

una na reresisiststenencicia a ppurura a ) ) de de vvalaloor r coconnococidido. o. *e *e ddeteterermminina a lalas s trtreses inten

intensidadesidades de corriente y a partir de estos de corriente y a partir de estos valores se pueds valores se puede calcular e calcular lala potencia eléctri

potencia eléctrica ca de la de la impedancia de impedancia de car!a (. car!a (. esencialmente, esencialmente, consiste econsiste enn con

conectectar ar la la impimpedaedancia ncia ( ( con con carcar!a !a desdesconconociocida, da, en en parparalelalelo o con unacon una resistencia patrón ) de valor conocido, y medir las tres intensidades de resistencia patrón ) de valor conocido, y medir las tres intensidades de corriente que circulan por el circuito

corriente que circulan por el circuito

P#ocei$iento:

a+

a+ %o%onenectcta a en en papararalelelo lo la la reresisiststenencicia a cocon n la la cacar!r!a a quque e ququieiereres s mmededir ir el el f.f.p.p... b+ "nota los

b+ "nota los valores valores )* de )* de la cla corriente orriente que entre!a que entre!a la la fuente, la fuente, la corriente corriente que pasaque pasa por

por la la resistencia resistencia y y la la corriente corriente que que pasa pasa por por la la car!a.car!a. c+ ahora resuelve tu problema como un an$lisis vectorial y aplicando las leyes de c+ ahora resuelve tu problema como un an$lisis vectorial y aplicando las leyes de -irchoff suponiendo que el $n!ulo del volta'e es cero y calcula el $n!ulo b.

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%omo ya conoces las ma!nitudes L, T, ) %alcula el $n!ulo b L R T L R I I I I I Cosb 2 2 2 2 − + = por lo tanto, a / 01 3 b f.p / %os 401 3 b + 5/ 6 %os 4 01 3 b +

*i 7 es positiva la car!a es inductiva, la factor de potencia esta en retraso *i 7 es ne!ativo la car!a es capacitiva la factor de potencia esta en adelanto *i 7 es cero la car!a es resistivo factor de potencia.

IV. E(UIPOS ) INSTRUMENTOS:

Los equipos y8o instrumentos que utilizaron en la experiencia son los si!uientes.

 0 "utotransformador  9 2: 6.  0 6atímetro  9 02 ;.  0 6oltímetro  9 <= 6.   "mperímetro  9 = ".  2 ultímetros.  2 )esistencias variables >4Ω+.  0 condensadores. 0 µ? 9  6.

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 0 nductancia. > 4@+ 9 2= 6.

 Aestornilladores y alicates.

 %onductores y conectores de conexión.

 %inta aislante.

V. PROCEDIMIENTO:

5ara realizar la experiencia, se tiene los si!uientes circuitos y pasosB

 %onectamos el circuito mostradoB

?i!ura 0

 %onectamos el circuito de la fi!ura 0, siendo la car!a una resistencia conectada en paralelo con un condensador. Los valores tomados para este circuito son presentados en el %uadro 0.

 *e!uidamente conectamos el circuito mostrado en la fi!ura 2

?i!ura CD 2.

Aatos tomados en laboratorioB %/1.:Ef

"0 4amp+ "2 4amp+ " 4amp+ 6 4volt+ ;F0

0 .: .G 00.= 0 0.=: 0.0 .<= 2 2.= 2.=G 0.: 0.0=  G .= 2.2 0.: G : G.= 2.< 0.H = H.= nductanciaB G.:m@

"0 4amp+ "2 4amp+ " 4amp+ 6 46olt.+ ;F0

0. .1 .G 0=.2 0 0.= 0= .: 2.= 0.= 2.=0 0.: .H .=                 

(4)

.2: 2.1 0.2 G =

G. 2.:= 0.== =.: 1

VI. DESARROLLO DEL CUESTIONARIO

*.

+UNDAMENTE TEORICAMENTE LA E,PERIENCIA REALI-ADA

edición potencia y factor de potencia 4f.p+ con amperímetros

&ste método es muy pr$ctico por que en ocasiones no tenemos un vatímetro a la mano o bien no lo podemos comprar por el costo tan elevado, entonces podemos recurrir a este método pr$ctico, el cual sólo necesita una car!a, un voltímetro, tres amperímetros y aplicar unas formulas matem$ticas 4ley de los senos y cosenos+

5rocedimientoB

a+ %onecta en paralelo la resistencia con la car!a que quieres medir el f.p.. b+ "nota los valores )* de la corriente que entre!a la fuente, la corriente que pasa por la resistencia y la corriente que pasa por la car!a. c+ ahora resuelve tu problema como un an$lisis vectorial y aplicando las leyes de -irchoff suponiendo que el $n!ulo del volta'e es cero y calcula el $n!ulo b.

%omo ya conoces las ma!nitudes L, T, )

%alcula el $n!ulo b L R T L R I I I I I Cos 2 2 2 2 − + =

β

5or lo tanto, a / 01 3 β f.p / %os 401 3 β + 5/ 6 %os 4 01 3 β +

(5)

PRIMER CASO:

%#CB ( / 0<.: Ω I )0 / 2Ω

%/1.:Ef

"0 4amp+ "2 4amp+ " 4amp+ 6 4volt+ ;F0

0 .: .G 00.= 0

0.=: 0.0 .<= 2 2.=

2.=G 0.: 0.0=  G

.= 2.2 0.: G :

G.= 2.< 0.H = H.=

*e!undo casoB %#CB ( / 0<.: J ,2Ω I )0 / 2Ω

nductanciaB G.:m@

"0 4amp+ "2 4amp+ " 4amp+ 6 46olt.+ ;F0

0. .1 .G 0=.2 0

0.= 0= .: 2.= 0.=

2.=0 0.: .H .= 

.2: 2.1 0.2 G =

G. 2.:= 0.== =.: 1

.

/ALLAR LA POTENCIA ABSORBIDA POR LA CAR0A - 1R2L3R2C43 )

COMPARAR CON LA LECTURA DE AMBOS CASOS

%omo se tiene queB

L R T L R I I I I I Cos 2 2 2 2 − + =

β

f.p / %os 401 3β+ 5/ 6 %os 4 01 3 β +

&ntonces teóricamente obtenemosB PARA EL PRIMER CASO

%#CB ( / 0<,:Ω I )0 / 2Ω G .  F : .  F 2 0 G .  : .  2 ₊ 2 ₋ 2 = β Cos 0 − = β Cos + 0 4− = ArcCos β D 012 = β

(6)

%alculo del factor de potencia f.p / %os 401 3β+

f.p / %os 401 301+

f.p / 0 4para las cuatro medidas ya que es una car!a totalmente resistiva+

%alculo de la potencia activa 5/ 62 %os 401 3 β+

5/ =F2.< %os 401 3 01+ 5/ 0=;

%alculo de la potencia reactiva 7 / 6F2Fcos 401 3 β+

7 /=F2.<Fcos 401 9 01+ 7 / 0= 6")

%alculo de la potencia aparente * / 6F2 * / =F2.< * / 0=6" 6 46+ "0 4"+ 4t+ "2 4"+ 4r+ " 4"+ 4l+ %osβ β f.p. 5 4;+ 746ar+ * 46"+ 00.= 0 .: .G 30 01 0 :.10 :.10 :..10 2 0.=: 0.0 .<= 30 01 0 22 22 22  2.=G 0.: 0.0= 30 01 0 G1 G1 G1 G .= 2.2 0.: 30 01 0 11 11 11 = G.= 2.< 0.H 30 01 0 0= 0= 0=

%omparando valores teóricos con valores obtenidos de laboratorio.

T&#)%# 5)"%T%# 5 4;+ 5 4;+ :.10 0 22 2= G1 G 11 : 0= H=

%omo podemos notar que los datos teóricos y los obtenidos por laboratorio no varían en !randes valores.

PARA EL SEGUNDO CASO: (con carga inductiva  r!sistiva" %#CB ( / 0<.: J ,2Ω / 0<,1Ω I )0 / 2Ω

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%omparando valores teóricos con valores obtenidos de laboratorio.

T&#)%# 5)"%T%# 5 4;+ 5 4;+

%omo podemos notar que los datos teóricos y los obtenidos por laboratorio no varían en !randes valores.

5. CALCULAR PARA CADA VALOR TOMADO3 LAS POTENCIAS6

ACTIVA3 REACTIVA3 APARENTE ) EL +ACTOR DE POTENCIA

Aichos datos ya se calcularon en la pre!unta anterior y sonB 5")" &L 5)&) %"*# 6 46+ %osβ β f.p. 5 4;+ 746ar+ * 46"+ 30 01 0 30 01 0 30 01 0 30 01 0 5")" &L *&KCA# %"*#

(8)

7. CUAL ES SU OPINION /ACERCA DEL METODO EMPLEADO ) DE

SU E,ACTITUD8

&l método que se empleo en el caso de la primera prueba nos da errores pequeMos que se muestran en el cuadro de errores, por ello podemos decir que la prueba si es exacta y se pudo verificar que si se cumple el método de los tres

amperímetros.

9. PRESENTAR EN +ORMA TABULADA LA DIVER0ENCIA DE LOS

VALORES TEORICOS ) E,PERIMENTALES3 DANDO EL ERROR

ABSOLUTO ) RELA(TIVO PORCENTUAL.

PARA EL PRIMER CASO

PARA EL SEGUNDO CASO:

VII. CONCLUSIONES ) RECOMENDACIONES:

 &n la experiencia que se realizo en el laboratorio, la me'or presentación por el método de los tres amperímetros, es cuando las corrientes ) y L son desi!uales y el resultado obtenido por el vatímetro es confiable y existen menores perdidas.

 Ael !r$fico CD 0, el comportamiento de 6 respecto de  para el caso de una car!a inductiva, se puede ver que a medida que aumenta la corriente, también aumenta la tensión y el consumo de potencia también aumenta como se puede notar en la !rafica.

 %omo recomendación, se tuvo al!unas inconveniencias con los materiales 4resistencias+, la cual para realizar con la experiencia se tuvo que calcular primero los m$ximos valores de estas para evitar al!unos daMos contra los equipos, etc.

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&ntonces lo Nnico que pedimos es la implementación de estas que hacen falta para diferentes aplicaciones.