UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Química y Textil
Curso
: Física III
Número de informe : 6
Alumnos
: Estrada Huamani Edward Edward Felix Milla Pascacio MercedesYuliana uinto !anc"e# Maria
Profesores
: $e%es& $e%naldo Cisneros& 'uis
UNI UNI - 2014 - II
INDICE
I. Objetivos… Objetivos…………… …………………… …………………… …………………… …………………… …………………… …………….2 ….2 II. Fundamento Fundamento teórico……… teórico………………… …………………… …………………… …………………… …………………2 ………2 A. Corriente Corriente alterna…………… alterna……………………… …………………… …………………… …………………. ………..2 .2 B. Circuito Circuito resistivo… resistivo…………… …………………… …………………… …………………… …………………. ……….4 4 C. Circuito Circuito capacitivo capacitivo………… …………………… …………………… …………………… …………………. ………...6 ..6 D. Circuito Circuito Inductivo…………… Inductivo……………………… …………………… …………………… ………………... …….... . III. !ateriales !ateriales………… …………………… …………………… …………………… …………………… …………………… ……………..."4 …..."4 I#. Observacione Observaciones……… s………………… …………………… …………………… …………………… …………………… ……………"$ …"$ #. Dia%ramas Dia%ramas e&perimenta e&perimentales les …………………… ……………………………… …………………… …………………" ………"6 6 #I. C'lculos C'lculos ( resultados resultados …………………… ……………………………… …………………… …………………… ……………") …") #II. Conclusione Conclusiones……… s………………… …………………… …………………… …………………… …………………… ……………..2" …..2" #III. #III. *ecomendaci *ecomendaciones…… ones……………… …………………… …………………… …………………… …………………… …………..22 ..22 I+. Biblio%ra, Biblio%ra,-a…… -a……………… …………………… …………………… …………………… …………………… …………………22 ………22 O/A0 1e adjunta la oja de datos al ,inal del in,orme
2
Laboratorio de físia III! Corrie"te a#ter"a$ I$ 3 3
II$
Ob%eti&os$ Aprender el ,uncionamiento de la l'mpara ,luorescente. Comprender principios b'sicos de la corriente alterna.
'("da)e"to te*rio$
Corrie"te a#ter"a 1e llama orrie"te a#ter"a +$a$, a auella producida por una f(era e#etro)otri cu(a polaridad var-a con el tiempo ( en cambio se llama orrie"te o"tí"(a +$$, a auella en ue la polaridad de la tensión no var-a. 5as tensiones continuas se producen naturalmente por e,ectos electrou-micos por ejemplo ue an dado lu%ar al desarrollo de las pilas ( bater-as pero es di,icultosa la %eneración de .ra"des /ote"ias. 7s en cambio menos complicada tecnoló%icamente la producción de corrientes alternas ( muco m's económica. Adem's la tensión alterna se puede tra"sfor)ar lo ue permite transmitir ener%-a a %randes distancias usando altas tensiones ( bajas corrientes con lo ue se disipa menos ener%-a en la #í"ea bajando la tensión en los puntos de consumo. 1in embar%o la corriente alterna tiende a circular pre,erentemente en la super,icie de los conductores debido al llamado efeto /e#i(#ar por lo ue modernamente la l-neas de transmisión mu( lar%as como por ejemplo en 1iberia transmiten a tensiones de "888 9# en c.c. mientras ue las tensiones de transmisión en c.a. al presente no superan los $8 9# siendo lo mas com:n $88 9#. 7l proceso por el ue se convierte tensión alterna en continua se llama retifiai*" ( el proceso inverso ;continua en alterna< o"&ersi*"$ 5a ,orma com:n de producir corriente alterna es mediante un a#ter"ador consistente en un arrollamiento conductor ue %ira con velocidad an%ular constante en un campo ma%n=tico de modo ue el ,lujo del mismo es
Φ = NAB cos;ω t <
donde es el n:mero de espiras del arrollamiento A el 'rea de cada una B la inducción ma%n=tica ω la velocidad an%ular ( t el tiempo. 5a fe) ser' entonces
ε = NABsen;ω t <
7l campo ma%n=tico puede %enerarse a partir de imanes permanentes electroimanes de c.c. alimentados por al%una bater-a o en el caso de las centrales el=ctricas a partir de sistemas electrónicos alimentados por la misma red el=ctrica a la ue est'n conectadas.
>
?ara ue todos los %eneradores conectados a una red aporten realmente la potencia ue %eneran deben estar e" fase de lo ue se encar%a un complejo sistema en cada planta de %eneración con un control central ue en nuestro pa-s es el Des/ao Naio"a# de Car.as$ ?uestas las plantas %eneradoras en ,ase solo se mantendr'n en ese estado si la ,recuencia de la tensión ue %eneran es mu( constante e i%ual en todas ellas lo ue %enera di,icultades t=cnicas importantes (a ue cuando un %enerador recibe una demanda de corriente ;por aumento de consumo< ue crece r'pidamente tiende a ,renarse bajando la ,recuencia. ?ara disminuir ese e,ecto las turbinas idr'ulicas lentas ( pesadas ( las centrales mas %randes se acen trabajar a velocidad constante para re%ular establemente la ,recuencia ( se trata de satis,acer las variaciones de demanda con las m'uinas mas livianas. 5as instalaciones ue entre%an potencia m's o menos constante a la red interconectada se llaman de base ( las ue responden a las variaciones s:bitas de de)a"da o de /io$ @no de los problemas t=cnicos a:n no resueltos es el de almacenamiento de ener%-a el=ctrica en %randes cantidades. 7s los sistemas idroel=ctricos de montaa ue ,uncionan con bajos caudales ( %randes di,erencias de nivel se est'n utiliando las llamadas e"tra#es de bo)beo ue %uardan el a%ua ue utilian para %enerar electricidad en un embalse a%uas abajo de la central ( en las oras de bajo consumo toman ener%-a de la red invierten el ,uncionamiento de las turbinas ue se trans,orman en )otores ( bombean nuevamente el a%ua al embalse de a%uas arriba para su turbinado al d-a si%uiente.
Cir(itos de orrie"te a#ter"a$ Desri/i*" de #as te"sio"es orrie"tes a#ter"as$ 5a tensión ( corriente alternas m's comunes son se"oida#es ( est'n dadas por
v = v8 sen;ωt + φ v <
i = i8 sen;ωt + φ i < donde los φ k son des,asajes cu(o si%ni,icado veremos en breve. @na descripción de %ran valor pr'ctico de los circuitos de corriente alterna es la ue puede acerse en base a dia%ramas de &etores rotatorios o fasores$
V+t, t V0
t V(t)=V 0 sen( ωt ) 5a pro(ección del &etor rotatorio o fasor sobre el eje de las ordenadas nos da el valor instant'neo de la tensión. 7ventuales des,asajes carecen en %eneral de importancia e3e/to
a(e##os e3iste"tes de"tro de# )is)o ir(ito e" est(dio$ 4
NO5A! se advierte al lector ue al%unos autores ( docentes especialistas en teor-a de circuitos insisten en ue #os fasores "o so" &etores aludiendo por ejemplo circunstancias relativas al punto de aplicación. Como un conjunto se trans,orma en a)/o &etoria# cuando tiene de,inida en ,orma interna la operación suma ( el producto por un escalar cosas ambas ue los ,asores cumplen los tendremos por vectores. 7&isten espacios vectoriales ue ni siuiera son representables por f#eitas ni por ternas tipo módulo dirección ( sentido como los senos ( cosenos polinomios de 5e%endre ,unciones de Bessel ( mucos m's.
se ()/#e" #as #ees de O) e" t6r)i"os de #as te"sio"es orrie"tes i"sta"t7"eas$ 7n corriente alterna
Cir(ito resisti&o$
?ara el circuito ,ormado por una ,uente de ,uera electromotr- ( una resistencia en una malla cerrada
Ri R i R
=
= V sen;ω t < 8
V 8 R
sen ;ω t <
5a tensión ( corriente en la resistencia est'n sie)/re e" fase
$
Va#ores efiaes$ Cuando circula corriente por una resistencia se disipa en ella una potencia ;debido al e,ecto Eoule< dada por
P ;t < = v ;t
v 2 ;t < R
=i
2
=
;t
V 82 R
sen 2 ;ω t <
7l promedio de la potencia disipada en un per-odo es 2
P
=
V8
"
R T
T
∫
2
sen
2
;ω t
V8
8
"
R T
T
∫
sen
2
8
;
2π t T
2
< dt =
V8
2R
lo ue ser-a i%ual a
P
=
V8 2
V8 2 R
=
V8 I R 8 2
2
7s decir ue una tensión continua i%ual al valor m'&imo de una tensión senoidal dividida por la ra- cuadrada de dos produce la misma disipación de potencia siempre ue en el caso de la tensión alterna se consideren un n:mero entero de ciclos o un intervalo tan %rande ue un error in,erior a un ciclo sea despreciable. 7n la red domiciliaria de $8 por ejemplo un per-odo son 28 ms. A este valor de tensión o corriente continua euivalente a la tensión o corriente real alterna se le llama &a#or efia$ Com:nmente se abla directamente de tensión ( corriente efiaes. 7s i)/orta"te resaltar ue la relación entre los valores m'&imos ( e,icaces es
V eficaz = I eficaz =
V 8 2 I 8 2
si s*#o si la tensión ( corriente son se"oida#es ;o cosenoidales<. De lo contrario se calcula el valor e,ica como el promedio del cuadrado en un ciclo para la ,orma ,uncional ue corresponda llamada %eneralmente for)a de o"da ;tambi=n se dice en castellano valor cuadr'tico medio ( en in%l=s root )ea" s(are +R$8$S, como se indica %eneralmente en los euipos importados<.
Las )ediio"es e" orrie"te a#ter"a$ 5os instrumentos de medición en %eneral no pueden medir en corriente alterna los valores instant'neos ;e&cepto un buen osciloscopio si la tensión es bien periódicaG para medir una corriente se la muestrea sobre una resistencia ( se mide la ca-da de tensión sobre ella< (
6
normalmente promedian ( est'n calibrados para indicar &a#ores efiaes s(/o"ie"do (e #a o"da es se"oida#$ De no ser as- los valores indicados ser'n erróneos. 5os instrumentos para medir valores alternos en ,orma analó%ica ;los ue tienen a%uja< son los llamados de ierro )o&i# donde un elemento ,erroma%n=tico puede %irar bajo el momento ue produce sobre =l la corriente al pasar por una bobina ue lo rodea. 5os instrumentos usan %eneralmente para valor e,ica la abreviatura in%lesa *!1 ;de *oot mean suare<. !odernamente e&isten instrumentos di%itales basados en microprocesadores ue son capaces de medir valor e,ica en cualuier for)a de o"da9 son muco mas costosos ( llevan la indicación de tr(e R8S ;valor e,ica verdadero<.
Cir(ito a/aiti&o$ ?ara una malla capacitiva como la dibujada tenemos ue
q;t < = CV8 sen ;ω t < i ;t < =
dq ;t < dt
π
= CV ω cos;ωt < = CV ω sen ;ωt + 8
8
2
<
( como vemos la corriente ade#a"ta a la tensión en πH2 o sea un cuarto de per-odo.
Cir(ito i"d(ti&o$ #eamos aora una malla inte%rada con una ,uente ( una inductancia
1i la ,uente ( la inductancia son puras ;sin resistencias internas< tendremos ue
− L
di ;t <
+ V sen;ω t < = 8 8
dt di ;t < V8 = sen;ω t < dt L π V V i ;t < = − 8 cos;ω t < = 8 sen ;ω t − < 2 ω L ω L ( la corriente esta en una inductancia retrasada respecto de la tensión
Reata"ias e i)/eda"ia$
)
7n una resistencia tenemos de
v R ;t < = V8 sen ;ω t < i R ;t < =
V 8 R
sen ;ω t <
en una capacidad tenemos de
vC ;t < = V8 sen;ω t < iC ;t < = CV8ω sen ;ω t +
π 2
π V 8 sen ;ω t + < " 2
<=
ω C ( en una inductancia de
v L ;t < = V8 sen ;ω t < i L ;t < =
V 8
π sen ;ω t − < 2 ω L
5as e&presiones ( se tornan mu( similares si de,inimos0
Reata"ia a/aiti&a! " X C = ω C Reata"ia i"d(ti&a! X L = ω L pues entonces la corrientes m'&imas estar-an dadas en módulo por
I R 8
=
V8 R
G IC 8
=
V8 XC
G I L 8
=
V 8 X L
Como adem's la corriente capacitiva adelanta en πH2 a la corriente en la resistencia ( la corriente inductiva est' retrasada en el mismo valor pod emos de,inir las reactancias como
X C = ( X L
=
" jω C jω L
siendo j la unidad ima%inaria ;no usamos i para evitar con,usiones con las corrientes<. " = − j de,inimos ,inalmente la *ecordando ue j i)/eda"ia o)/#e%a! " Z = R + j ω L − ω C
7l módulo de esta impedancia compleja valdr' 2
Z
=
R
2
2
+ ( X L − X C ) =
R
2
" + ω L − ω C
7l si%uiente dia%rama esuematia la relación entre la resistencia las reactancias inductiva ( capacitiva la reactancia total ( la impedancia total.
:L R :;:#-:C
<
:C Como se ve φ = act! cos φ =
X
X L
R
= act!
− X C R
R Z
7n este esuema resulta entonces ue si tenemos una tensión senoidal en ,ase con la corriente sobre la resistencia en el eje real la corriente capacitiva es
I C 8
=
I L 8
=
V 8 X C
=
jω CV 8
( la corriente inductiva
V8 jω L
=−j
V 8 ω L
"8
7s usual en corriente alterna trabajar con los valores e,icaces ;proporcionales a los valores m'&imos o de pico< ( las di,erencias de ,ase. /=n%ase en cuenta ue la ma%nitud relativa de los vectores tensión ( corriente %ra,icados depende de las escalas tomadas para cada ma%nitud.
IC0
VR0
IR0
IL0 #aricación de la corriente ( el voltaje en un circuito con impedancia.
Cir(ito RLC serie$
""
Como siempre los elementos de un circuito serie est'n recorridos por la misma corriente i"sta"t7"ea (a ue como emos reiterado se acepta ue #as ar.as "o se a()(#a". 5a tensión sobre la resistencia estar' en ,ase con la corriente en la misma. 1i el vector corriente es :nico la tensión en la reactancia capacitiva deber' retrasarse en πH2 ( la tensión en la reactancia inductiva deber' adelantarse en el mismo valor.
=ote"ia tota# o a/are"te ati&a reati&a$ 5a potencia aportada a la resistencia tiene siempre el mismo si%no es disipada en ,orma de calor. 7n cambio las potencias reactivas cambian de si%no se%:n los (adra"tes ocupados por la tensión ( la corriente. 7l condensador ( el inductor toman ener%-a ue almacenan en ,orma de campo el=ctrico ( ma%n=tico respectivamente para lue%o devolverla. 5a potencia sobre la resistencia es
P = V .I ( la potencia reactiva es
P X
r r
= VI cos φ π
= VX I X = VI cos; − φ < = VIsenφ 2
5a potencia activa es la potencia :til ( es la ue cobra el proveedor de ener%-a. Como la corriente reactiva circula de todos modos por las l-neas los %randes consumidores ue tienen instalaciones con cosφJJ" deben pa%ar multa. o se cobra esta multa por fator de /ote"ia en instalaciones domiciliarias. Debido a ue los %randes consumidores utilian motores ( complejos sistemas de iluminación en %eneral tambi=n inductivos el ,actor de potencia se mejora utiliando capacitores de corrección. Aunue no se pa%ue multa en instalaciones domiciliarias es conveniente controlar el ,actor de potencia pues la corriente reactiva circula por cables ue tienen resistencia aunue sea baja ( disipar'n mas potencia activa ue si el ,actor de potencia es ".
Reso"a"ia serie$ Cuando las reactancias inductiva ( capacitiva tienen el mismo módulo la reactancia total es cero ( el circuito serie se trans,orma en /(ra)e"te resisti&o con lo ue el ,actor de potencia pasa a ser e&actamente 1.$ Debe cumplirse ue
ω L =
" ω C
⇒ ω = 2
" LC
( la :nica limitación de corriente estar' dada por la resistencia presente.
Cir(ito RLC /ara#e#o$
"2
7n este caso los componentes est'n sometidos a la misma tensión entre bornes ( el dia%rama de corrientes ser'
IC
VR
IR
IL 5a corriente en el capacitor estar' adelantada en πH2 respecto de la tensión ( la intensidad de corriente en el inductor retrasada en el mismo valor. Aora de cumplirse las condiciones de la ecuación las corrientes reactivas en el capacitor ( la inductancia ser' opuestas ( se cancelar'n como si la reactancia total ,uera i"fi"ita$ 5a corriente reactiva pasar' del capacitor al inductor ( viceversa sin consumo de ener%-a si ,ueran per,ectos ( la malla se comportar-a nuev amente como puramente resistiva. 5a corriente entre%ada por la ,uente se repartir' entre los componentes e&ternos (
I
V
V
R
XC
= I R + I C + I L = +
+
V XL
" =V + R
jω C +
jω L "
5a inversa de la resistencia como (a sabemos es la conductancia. A las inversas de las reactancias se las llama s(se/ta"ias ( a la inversa de la impedancia ad)ita"ia. 1i dos elementos reactivos est'n en paralelo su susceptancia euivalente es la suma de las susceptancias individuales. 1i dos impedancias est'n en paralelo la admitancia euivalente es la suma de las admitancias individuales. 1i como en el mas reciente circuito tenemos una resistencia una capacidad ( una inductancia en paralelo la admitancia total es la suma de la conductancia la susceptancia capacitiva ( la susceptancia inductiva.
'UNCIONA8IEN5O DE LAS L>8=ARAS 'LUORESCEN5ES ">
5as l'mparas ,luorescentes ,uncionan de la si%uiente ,orma0
". Cuando activamos el interruptor de una l'mpara de lu ,luorescente ue se encuentra conectada a la red dom=stica de corriente alterna los electrones comienan a ,luir por todo el circuito el=ctrico inclu(endo el circuito en derivación donde se encuentra conectado el cebador (est"te). 2. 7l ,lujo de electrones de la corriente el=ctrica al lle%ar al cebador produce un arco o cispa entre los dos electrodos situados en su interior lo ue provoca ue el %as neón ;e< contenido tambi=n dentro de la c'psula de cristal se encienda. 7l calor ue produce el %as neón encendido ace ue la plauita bimet'lica ue ,orma parte de uno de los dos electrodos del cebador se curve ( cierre un contacto el=ctrico dispuesto entre ambos electrodos. >. Cuando el contacto del cebador est' cerrado se establece el ,lujo de corriente el=ctrica necesario para ue los ,ilamentos se enciendan a la ve ue se apa%a el %as neón. 4. 5os ,ilamentos de tun%steno encendidos provocan la emisión de electrones por caldeo o calentamiento ( la ioniación del %as ar%ón ;Ar< contenido dentro del tubo. 7sto crea las condiciones previas para ue posteriormente se estableca un puente de plasma conductor de la corriente el=ctrica por el interior del tubo entre un ,ilamento ( otro. $. 5a plauita bimet'lica del cebador al dejar de recibir el calor ue le proporcionaba el %as neón encendido se en,r-a ( abre el contacto dispuesto entre los dos electrodos. De esa ,orma el ,lujo de corriente a trav=s del circuito en derivación se interrumpe provocando dos acciones simult'neas0
a$ 5os ,ilamentos de la l'mpara se apa%an cuando deja de pasar la corriente el=ctrica por el circuito en derivación.
b$ 7l campo electroma%n=tico ue crea en el enrollado del balasto la corriente "4
el=ctrica ue tambi=n ,lu(e por el circuito donde =ste se encuentra conectado se interrumpe bruscamente. 7sto provoca ue en el propio enrollado se %enere una ,uera contraelectromotri cu(a ener%-a se descar%a dentro del tubo de la l'mpara en ,orma de arco el=ctrico. 7ste arco salta desde un e&tremo a otro del tubo vali=ndose de los ,ilamentos ue una ve apa%ados se convierten en electrodos de la l'mpara. 6. Bajo estas nuevas condiciones la corriente de electrones ue en un inicio ,lu-a a trav=s del circuito en derivación de la l'mpara donde se encuentra conectado el cebador comiena acerlo aora atravesando interiormente el tubo de un e&tremo a otro vali=ndose de los dos electrodos. . 5a ,uerte corriente ue ,lu(e por dentro del tubo provoca ue los electrones comiencen a cocar con los 'tomos del %as ar%ón aumentando la cantidad de iones ( de electrones libres. Como resultado se crea un puente de plasma es decir un %as compuesto por una %ran cantidad de iones ( de electrones libres ue permite ue estos se muevan de un e&tremo a otro del tubo. ). 7sos electrones libres comienan a cocar con una parte de los 'tomos de mercurio ;%< contenidos tambi=n dentro del tubo ue an pasado del estado l-uido al %aseoso debido a la ener%-a ue liberan dicos electrones dentro del tubo. 5os coues de los electrones libres contra los 'tomos de mercurio e&citan a sus electrones aciendo ue liberen ,otones de lu ultravioleta. . 5os ,otones de lu ultravioleta invisibles para el ojo umano impactan a continuación contra la capa de ,ós,oro ;?< ue recubre la pared interior del tubo ,luorescente. 7l impacto e&cita los electrones de los 'tomos ,ós,oro ;?< los ue emiten a su ve ,otones de lu visible ue acen ue el tubo se ilumine con una lu ,luorescente blanca. "8. 7l impacto de los electrones ue se mueven por el puente de plasma contra los dos electrodos situados dentro del tubo ace ue estos se manten%an calientes ;a pesar de ue los ,ilamentos se encuentran (a apa%ados<. !antener caliente esos dos electrodos se ace necesario para ue la emisión de electrones contin:e ( el puente de plasma no se e&tin%a. De esa ,orma tanto el ciclo de e&citación de los 'tomos de vapor de mercurio como el de los 'tomos de ,ós,oro dentro del tubo contin:a asta tanto activemos de nuevo el interruptor ue apa%a la l'mpara ( deje de circular la corriente el=ctrica por el circuito.
"$
#sq$e%a de& cic$it' e&ctic' de $na &"%aa f&$'escente de *0 +att de 'tencia, 1. #ntada de &a- c'iente a&tena- 2. Aancad'- 3. .i&a%ent's de t$n!sten'- 4. T$/' de desca!a de &$z f&$'escente5. Ba&ast' ' ind$ctancia (eact')- 6. Caacit' ' fi&t'-
III$
8ateria#es$
Arrancador.
IV$
Obser&aio"es$
?arte "0 Al conectar con un cable los puntos K ( 1 estando conectado a la l-nea de tensión se observó una peuea lu ;como un parpadeo< ue emit-a el ,luorescente. Al desconectar el cable ue un-a los puntos K ( 1 el ,luorescente autom'ticamente se encend-a.
"6
?arte 20 Colocando los bornes del mult-metro entre los puntos ( ? se procedió a tomar la lectura de la resistencia en el reactor.
?arte >0 7l arrancador con el ue se trabajó estaba deteriorado. 7l arrancador sólo se usó para el encendido lue%o de ello se desconectó del sistema para evitar ue in,lu(a en la lectura del amper-metro.
"
3
V$
7n los circuitos de corriente alterna considerando los valores de las reactancias capacitancias e inductivas se puede obtener la impedancia euivalente.
Dia.ra)as e3/eri)e"ta#es$
?rimera parte. Circuito en ,uncionamiento.
?rimera parte. Circuito apa%ado.
")
1e%unda parte.
/ercera parte.
VI$
C7#(#os res(#tados$
1. Determine gráficamente el valor de la reactancia inductiva. A partir de la medición BC el valor de ! efica" calcule el valor de # $#" % &.#'( en )enrio*. +ncuentre el ángulo de fa*e ,1 entre el voltaje la corriente a trav-* del reactor.
Dia%rama Fasorial de la corriente ( los voltajes de la resistencia ( la reactancia de la bobina. AB L ;Ie,.<*G
* L 4.)
G Ie, L 8.4"A
BC L M5;Ie,< G M5 L 5.N
"
AC L #e, L 2>8 Del tri'n%ulo ABCG AC2 L AB2 BC2G BC AC AB L 22."6 2
=
2
−
M5L $$).>
5 L ".4)>.
De la %r',ica anterior podemos calcular el 'n%ulo pedido ue es el 'n%ulo de la pendiente de AB ( AC .
2. Cuál e* la potencia di*ipada a trav-* del reactor/ Cómo *e compara e*te valor con el anotado en la cu0ierta metálica/
5a 'tencia instant"nea suministrada al circuito es0 ?;t< L #;t< ?I;t<. #;t< L # cos; t< 8 P ( I;t
7n el caso de valores e,ectivos ;*!1< medidos por mult-metros ;,órmula usada ,recuentemente<0
Donde I*!1 ( #*!1 son calores e,icaces ( Q"L)$RG ? L .)2 N. 3. Cuál e* el triangulo del circuito/or u-/
7s el tri'n%ulo DACS ?orue0 3 3 3
AD representa el voltaje de ,uente. ACS representa el voltaje del rector ( CSD representa el voltaje del ,luorescente
4. ida el valor del ángulo +DA $,2'.
28
7n una vista m's detallada0
1i%uiendo los pasos sealados en el manual podemos allar el 'n%ulo Q2 ue resulta ser de )>R.
2"
/omamos el 'n%ulo de )>R porue as- se obtiene una resistencia con componente real positiva (a ue no e&iste resistencia ne%ativa. 5. Calcule la potencia di*ipada a trav-* de la lámpara fluore*cente. Cómo *e compara e*te valor con el ue aparece impre*o *o0re el tu0o de la lámpara fluore*cente/
#e, L 2$#G Ie, L 8.>" G Q2 L )>R ?L 8.44 N.
6. !ndiue *i el comportamiento de la lámpara fluore*cente e* inductivo o capacitivo.
7l comportamiento de la l'mpara ,luorescente es capacitivo por ue mientras est' conectado se almacena ener%-a en el campo ue se %enera debido al movimiento de los iones.
. +* po*i0le acer funcionar la lámpara fluore*cente *in u*ar el arrancador/
*ealiando el e&perimento demostramos ue si es posible acer ,uncionar el ,luorescente sin el arrancador simplemente se tendr-a ue conectar ( desconectar el ,luorescente. 7sta tarea lo realia el arrancador autom'ticamente. . +7pliue detalladamente el eco de ue al interrumpir*e la corriente en el arrancador( aparece un alto voltaje a trav-* del tu0o( +* e*te voltaje maor ue el voltaje de la l8nea/
Cuando la tensión de la l-nea de alimentación no es su,iciente para el arranue ( ,uncionamiento estable de la l'mpara es necesaria la utiliación del reactor cu(o ,uncionamiento consiste en elevar la tensión para lo%rar el encendido de la l'mpara ( re%ular la corriente en =sta. 1e utilian para todos los tipos ( tamaos de l'mparas pero su aplicación ,undamental es para las l'mparas de Alta ( !u( Alta 5uminosidad ;O ( #O<. 7l mismo ,in puede lo%rarse utiliando un auto3trans,ormador para elevar la tensión al valor deseado ( un balasto de coue adecuado para esa tensión ( l'mpara a utiliar.
9. De acuerdo con la* medicione* de voltaje efectuado*( :e cumple la le de ;ircoff /
22
5as le(es de Tirco,, se cumplen solo para los circuitos de corriente continua pero en el caso de corriente alterna no se cumple la primera le( ;5e( de nodos<. 7n el caso de la se%unda le( sólo se cumple si se trabajan con corrientes ( voltajes instant'neos. 7n nuestro caso usamos valores e,icaces por lo ue no se cumple la se%unda le(.
VII$ 3
3
3 3
3
Co"#(sio"es$
5as p=rdidas por calentamiento son menores en la corriente alterna ue en la continua adem's en los circuitos AC el :nico elemento ue consume ener%-a convirti=ndola en calor es la resistencia. 7n los circuitos de corriente alterna el caso de la re%la de malla de Tirco,, se usa el voltaje instant'neo a trav=s de cada uno de los compuestos del circuito ( nos dice ue es i%ual al de la ,uente en ese instante. 5a potencia calculada en el ,luorescente arrastra el error de calculo de la primera parte (a ue U2 depende de U". 5a potencia calculada en el reactor no coincide con el de la etiueta porue estamos considerando un circuito *5 ( realmente es un circuito *C5. 5a presencia del condensador aunue num=ricamente insi%ni,icante a la ora de allar el 'n%ulo de ,ase este al tender a 8R ace ue el coseno disminu(a dr'sticamente. 5a di,erencia entre los valores nominales ( e&perimentales se debe al des%aste del bobinado del reactor producido por su uso continuo.
VIII$ Reo)e"daio"es$ 3
3 3
I:$ 3 3 3 3 3 3
uca se debe conectar entre los puntos ! ( al%:n instrumento ue no sea un volt-metro ;ejemplo0 amper-metro alambre< porue puede ocasionar un corto circuito. /ener en cuenta ue el volt-metro ten-a el cero desviado ( se puede corre%ir manipulando la perilla. 7n la parte tres del e&perimento para medir el voltaje del tubo se debe desconectar el arrancador para ue no in,lu(a su resistencia en la lectura.
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