Practica #1 Errores en las mediciones Objetivo: Usando diferentes voltímetros y amperímetros, determinar los errores de varias lecturas de voltaje y corriente. Material y equipo: 1 Fuente variable de C.D. (0-25-50)Volts. 2 Voltímetro de C.D. 2 Amperímetros de C.D. 1 Ohmetro. 1 Resistencia variable de 750 Ohms, 0.95 Amp. 1 Punta de conexión. Desarrollo: 1. Utilizando el Ohmetro ajuste la resistencia variable a 250 Ohms. 2. Arme el circuito de la figura no. 1. 3. Energice el circuito, tome las lecturas del voltímetro #1 y el Amperímetro no.1 y anote los valores en la tabla numero 1. Luego tome las lecturas cambiando las escalas de los instrumentos y continué hasta tomar las lecturas con las escalas posibles. 4. Utilice el procedimiento anterior para el voltímetro y el amperímetro #2. 5. Considere como valores reales V=25 VOLTS, I=0.1 amp. 6. Repita pasos 3 y 4 pero ajustando la resistencia variable a 500 ohms. 7. Considere como valores reales V=25 volts, I=0.05 amp. 8. Repita los pasos 3 y 4 ajustando la resistencia variable a 750 ohms. 9. Considere como valores reales v=25 volts, I =0.033 amp. CONCLUSIONES: Con la presente practica aprendimos a utilizar el ohmetro y el voltímetro con los cuales calculamos las intensidades de corriente y los voltajes que pasan por un circuito el cual fue también armado y conectado a la fuente de 25 volts. Cambiar de escalas nos permitió tener mas practica de la forma en que se toman las mediciones.
1
R=250Ohms ESCALAS 100, 500 30, 500 30, 100 100, 100 R=500Ohms ESCALAS 100, 500 25, 100
V Real
I Real
V1
I1
25 2.5 2.5 2.5
.1 .1 .1 .1
23 24 24 23
100 100 102 102
V Real
I Real
V1
I1
25 25
.05 .05
23 25
.05 .05
R=750 Ohms ESCALAS
V Real
I Real
V1
I1
25, 500 25, 100
25 25
.033 .033
23 25
.031 .031
%Error V I 8 0 4 0 4 2 8 2 %Error V I 8 0 0 0 %Error V 8 0
I 6.06 6.06
V2
I2
24 25 25 24
100 100 100 100
V2
I2
25 24
.05 .05
V2
I2
23 23
.031 .031
%ERROR V I 4 0 0 0 0 0 4 0 %Error V I 0 0 4 0 %Error V 8 8
I 6.06 6.06
2
Practica #2 Conmutadores de Amperimetro y de Voltmetro Objetivo: Utilizar un conmutador de Amperímetro para medir corriente por fase en un sistema trifásico utilizando un solo Amperímetro. Al igual, utilizar un conmutador de voltímetro para medir voltajes entre fase en un mismo sistema utilizando un solo Voltímetro. Material y equipo:
1 1 1 1 3 1
Conmutador para Amperímetro. Conmutador para voltímetro. Amperímetro de C.A. 0-5 Amp. Voltímetro de C.A. 0-300 Volts. Lámparas incandescentes de 100 watts, 120 volts. Portalámparas.
Desarrollo: 1. Arme el circuito de la figura no. 1 2. Energice el circuito, simultáneamente tome las lecturas de voltaje entre fases y la corriente en tres fases. 3. Utilizando los conmutadores arme el circuito de la figura 2. 4. Coloque la perilla de ambos conmutadores en la posición apagado (OFF), energice el circuito. 5. Simultáneamente tome las lecturas de voltajes entre fases y la corriente en las tres fases, moviendo la perilla del conmutador correspondiente. 6. Compare las lecturas obtenidas en los pasos 2 y 5. PREGUNTA: ¿Considera útil los conmutadores de Amperímetro y Voltímetro? R= SI porque se ahorra tiempo en la medición. CONCLUSION: En esta práctica se utilizan los conmutadores con los cuales se obtiene una gran disminución en el tiempo en las mediciones al poder tener mas resistencias conectadas a un conmutador respectivamente.
3
4
Practica #3 Puente De Wheatson Objetivo: Utilización del Puente de Wheatstone para medición de resistencias de diferentes valores. Material y equipo:
1 Puente de Wheatstone. 1 Analizador Simpson modelo 260. 1 Ohmetro digital. 5 Resistencias de distinto valor.
Desarrollo: 1. Identifique el valor de cada una de las resistencias de acuerdo al código de colores, anote en la tabla no.1 incluyendo su potencia nominal. 2. Utilizando el ohmetro digital mida cada una de las resistencias y anote en la tabla 1. 3. Utilizando el Analizador Simpson mida cada una de las resistencias y anote en la tabla 1. 4. Utilizando el Puente de Wheatstone, mida cada una de las resistencias y anote en la tabla. 5. Considerando la potencia nominal de cada resistencia y su correspondiente valor de resistencia. Calcular el valor del voltaje nominal. Redondeando este ultimo valor inmediato inferior al nominal, aplicarlo con la fuente para tomar la lectura de corriente y calcular con esos dos valores el valor de la resistencia real. Compararlo con el valor de resistencia nominal determinando su % de error Anote en la tabla 2.
CONCLUSION: Con lo anterior pudimos aprender a utilizar el puente de Wheatstone el cual es el mas exacto para medir las resistencias.
5
TABLA No. 1
Resistencia NO. 1 2 3 4 5
VALORES NOMINALES Watts ohms .2 110 .2 27 .2 360 .25 82 .2 69
VALORES MEDIDOS Analizador Puente 120 119 30 27.2 380 373 95 25.4 75 67.9
TABLA No. 2
Resistencia 1 2 3 4 5
VOLTAJE APLICAD CALCULADO O 14.8 14.8 3.6 7.3 26.8 26.8 4.5 4.5 2.6 3.6
CORRIENT E MEDIDA
RESISTENCIA REAL
110 270
110 27
48 40
82 68
RES. NOMINAL
6
% e
Practica #4 Medicion De Resistencias Por El Metodo Volmetro-Amperimetro. Objetivo: Observar el efecto de la posición del voltímetro en una medición de resistencia por el método Voltímetro-Amperímetro.
Material y equipo:
1 Fuente variable de C.C. 0-25-50V 1 Voltímetro de C.C. 0-15V 1 Amperímetro de C.C. 0-50 mA 1 Resistencia Variable de 1200ohms, 0.95Amp. 1 Ohmetro 1 Interruptor 1p-2t 1 Puntas de conexión.
Desarrollo: 1. Ajuste la resistencia variable a 1200ohms. 2. Arme el circuito de la fig no.1 utilizando uno de los 2 voltímetros. 3. Con el interruptor en la posición 1, energice el circuito. Tome las lecturas de voltaje y corriente, anótelas en la tabla no.1. 4. Según los datos obtenidos, determine si esta efectuando una medición de alta resistencia o de baja resistencia. 5. Repita los pasos anteriores para el Segundo voltímetro. 6. Determine la resistencia interna de ambos voltímetros.
CONCLUSION: Al conectar el circuito a un voltímetro y a un amperímetro se practica la forma del método de voltímetro-amperímetro. Además que se gana la experiencia en la conexión de los circuitos para su posterior medición.
7
RESULTADOS: Voltimetro No.1 No. 2
Resistencia Interna
Posicion No.1 Volts Amperes 14.4 12.5 15.2 11.8
Posicion No. 2 Volts Amperes 14.5 11.5 15.1 11.8
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Practica #5 Sensitividad Objetivo: Calcular la sensitividad de varios voltímetros de CD Se conoce como sensibilidad o régimen de ohms por volts al cociente de la Resistencia entre el voltaje escala. La sensibilidad es esencialmente el reciproco de la corriente de deflexión a plena escala del movimiento básico del galvanómetro. 1 S Im Volts Material y equipo:
1 Fuente variable de CD 0-25-50V 1 Voltímetros de CD 1 Miliamperímetro de CD Puntas de Conexión
Desarrollo: 1. Arme el circuito de la figura No. 1 2. Lentamente incremente el voltaje de alimentación desde 0 Volts hasta que la aguja indicadora del voltímetro indique una lectura de plena escala. Tome la lectura de corriente y anótela en la Tabla No.1. 3. Repita lo anterior para varias escalas de Voltímetro y compruebe que en todos los casos la corriente es la misma. 4. Repita los pasos 2 y 3 con todos los Voltímetros.
5. Registre los resultados en la Tabla No.1 y calcule la sensitividad en Ohms/Volt.
9
VoltĂmetro
Escalas
Corriente
Sensitividad
1
2.5 V
50 mA
20,408.16
1
10V
501. mA
19,960.07
1
46.2V
46.1 mA
21,691.97
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Practica #6 Utilizacion Del Wattmetro Monofasico
Objetivo: Utilizar el Wattmetro como instrumento para medir potencia. Los wattmetros monofásicos indican tanto la potencia de CA como la de CD, ya que no se reducen a ondas senoidales. Consta de una bobina fija y una móvil, conectadas en serie, reaccionando al efecto de la corriente al cuadrado. Los wattmetros tienen una Terminal del voltaje y una de corriente marcadas con “+-”. Al conectarse en este orden, la aguja del medidor se moverá en sentido directo al conectarse con la carga. Si se mueve en sentido inverso, se deben invertir las conexiones de corriente, no las de voltaje. Material y equipo:
1 Wattmetro monofásico de 1 elemento 1 Voltímetro de CA 0-250V 1 Amperímetro de CA 1 Carga con Focos Incandescentes de 100,75, y 40 Watts. Puntas de Conexión
Desarrollo: 1.
Identifique la bobina de corriente (BC) y la bobina de potencial (BP) identifique como están conectadas y cuantas tiene.
2. Arme el circuito de la figura num.1 3. Energice el circuito. Efectúe tres lecturas de potencia, cambiando la carga, para cada caso tome lecturas de potencia, corriente y anote los valores en la tabla num. 1 4. Arme el circuito de la figura num.2 5. Energice el circuito y repita el paso 2 de este desarrollo. Anote los valores en la Tabla num. 2
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CARGA
VOLTAJE CORRIENTE POTENCIA POTENCIA
POTENCIA
MEDIDO
MEDIDA
NOMINAL
MEDIDA
CALCULADA
No. 1
130 W
.3 A
40 W
40 W
39 W
No. 2
130 W
.8 A
100 W
105 W
104 W
No. 3
130 W
1.2 A
150 W
160 W
156 W
CARGA
VOLTAJE CORRIENTE POTENCIA POTENCIA
POTENCIA
MEDIDO
MEDIDA
NOMINAL
MEDIDA
CALCULADA
No. 1
130 W
.32 A
40 W
40 W
41.6 W
No. 2
130 W
.8 A
100 W
102.5 W
104 W
No. 3
130 W
1.21 A
150 W
160 W
157.3 W
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Practica #7 Reostato Y Potenciometro
Objetivo: Utilizar la resistencia variable como reostato para control de corriente o como potenciómetro para control de voltaje. Material y equipo:
1 Wattmetros monofásicos 1 Resistencia Variable de 750 Ohms, 0.95 Amp. 1 Lámpara incandescente de 100 W, 120 Amp. 1 Portalámparas Puntas de Conexión
Desarrollo: 1. Utilizando la resistencia variable como potenciometro, arme el circuito de la figura. 2. Energice el circuito. Con el cursor del potenciometro, ajuste la potencia de la lámpara (W2) a los valores indicados en la tabla 1 y anote los valores de W1. 3. Utilizando la resistencia variable como reostato arme el circuito de la figura 2. 4. Energice el circuito con el cursor del reostato, ajuste la potencia de la lámpara W2 a los valores indicados en la tabla 2 y anote los valores en W1. 5. Calcule lo solicitado en las tablas 1 y 2.
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DISIPACION DE POTENCIA DE LA
POTENCIA TOTAL
POTENCIA EN EL
LAMPARA (W2)
(W1)
POTENCIOMETRO
W2 W1
(W1-W2) 40 W
45 W
5W
0.888 W
75 W
85 W
10 W
0.8823 W
100 W
102.5 W
2.5 W
0.9756 W
DISIPACION DE POTENCIA DE LA
POTENCIA TOTAL
POTENCIA EN EL
LAMPARA (W2)
(W1)
POTENCIOMETRO
W2 W1
(W1-W2) 40 W
35 W
-5 W
1.1428 W
75 W
90 W
15 W
0.8333 W
150 W
140 W
-10 W
1.0714 W
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Practica #8 Utilización de Wattmetro Trifásico Objetivo: Utilizar un Wattometro trifásico o dos monofasicos como instrumento para medir potencia trifásica. Material y equipo: 1 Wattmetro trifásico o dos monofasicos 1 Volmetro de C.A. 0-250V 1 Amperímetro de C.A. 2 Cargas de focos incandescentes de 100,75 y 45 w, 120v Puntas de conexión
Desarrollo: 1. Arme el circuito de la figura #1 Compruebe que la carga esta balanceada. 2. Efectué 3 lecturas de potencia, cambiando la carga. Para cada caso tome las lecturas de potencia registradas en los wattmetros 1 y 2, la corriente en las tres fases y el voltaje entre fases, anote los valores en la tabla. 3. Calcule la potencia utilizando P 3VI , en donde V es el valor promedio de voltaje en las 3 fases, I es el valor promedio de la corriente en las tres fases. 4. De las tres potencias (nominal, medida, calculada) cual es la correcta? La Potencia Medida es la correcta. 5. Por que son diferentes?. La potencia que da el fabricante no es exactamente la potencia consumida.
CONCLUSIONES: Aprendimos a calcular la potencia en un sistema trifásico utilizando 2 wattmetros, y también entendimos la diferencia que hay entre la potencia nominal, la medida y la calculada.
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Carga 1 2 3
Potencia Potencia Potencia Nominal Medida Medida (W) W1 W2 200 80 110 200 120 60 200 80 100
Total (W) 190 180 180
Potencia Calculada (W) 179.23 176.611 190.53
Voltaje (Volts)
Corriente (Amp)
230 230 230
0.45 0.44 0.49
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Practica #9 Medición de Factor de Potencia (F.P.) Objetivo: Determinar experimentalmente el factor de potencia de una carga trifásica por medio de dos wattmetros monofasicos. Material y equipo: 2 Wattmetros monofasicos 1 Volmetro de C.A. 0-250V 1 Amperímetro de C.A. Motor trifásico de ¾ HP, 220v Lámparas de 100w, 120v Puntas de conexión
Desarrollo: 1. Arme el circuito #1 2. Energice el circuito, tome las lecturas de watts, irms, vrms, en donde irms es es el valor promedio de la corriente en las tres fases. VRMS es el valor promedio de voltajes entre fases. 3. Determine el factor de potencia por el método de los dos wattmetros monofasicos utilizando la siguiente ecuación:
w2 w1 Tan 1.732 w2 w1 4. Determine el factor de potencia utilizando la siguiente ecuación:
F .P.
Watts 1.732( IRMS )(VRMS )
5. Conectar en paralelo con un motor una carga trifásica balanceada de 300w y repita los pasos 3 y 4.
CONCLUSIONES: Con esta practica aprendimos como calcular el Factor de Potencia utilizando las formulas mencionadas arriba.
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Fig 1 2
W2 310 560
W1 180 70
WT 490 630
IRMS 2.35 2.85
VRMS 230 230
FP1 24.68 57.9
FP2 0.52 0.55
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Practica #10 Watthorimetro Monofasico de un elemento Objetivo: Obtener la energía consumida en un circuito resistivo. Material y equipo: 1 Watthorimetro monofasico de un elemento 120w 5 (30) Amp. 1 Volmetro de C.A. 0-250V 1 Amperímetro de C.A. 6 Lámparas incandescentes de 100w Cronometro Puntas de conexión
Desarrollo: 1. Identifique las terminales de las bobinas de corriente y de potencial. 2. Identifique los ajustes de calibración de alta carga y baja carga. 3. Arme el circuito de la fig. #1. 4. Energice el circuito, utilizando el cronometro inicie su operación en el instante que la marca sobre el disco medidor pase frente usted, y tome el tiempo que el disco tarda en dar 5 revoluciones con esta información determine la potencia nominal? Utilice la formula:
Watts ( Kh)(3600)( No.rev) /(t )( seg ) 5. Lea y anote los valores 1 y 5, determine la carga conectada, compare este resultado con el obtenido en el paso anterior. 6. Compruebe que la carga registrada en el watthorimetro le corresponda a la carga conectada. CONCLUSIONES: Batallamos para identificar las terminales de la bobina de corriente y la de potencia, por lo que tuvimos que abrir el watthorimetro para poder ver los embobinados y determinar las terminales, también se podían determinar midiendo la resistencia pero no lo marcaba. Aprendimos como calcular los watts en base a horas como los medidores que tenemos en casa.
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Numero de Revoluciones Medidas 5 5
Tiempo
Corriente
Voltaje
Watthorimetro (Calculada)
Watts
Kh
44s 39s
2.6 A 2.9 A
131 V 131 V
340.9 384.6
310 355
5/6 5/6
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Practica #11 Medicion de Potencia Alterna utilizando Transformadores de Corriente Objetivo: Utilización del transformador de corriente en la medicion de potencia de una carga monofasica utilizando un wattmetro con una capacidad maxima de corriente de 5 Amp.. Material y equipo: 1 Transformador de corriente, relacion 50/5 Amp. 1 Wattmetro monofasico. 1 Volmetro de C.A. 0-250 V. 1 Ampermetro de C.A. Motor monofasico de 1.5 HP, 115v Puntas de conexión. Desarrollo: 1. Arme el circuito de la figura #1. 2. Energice el circuito. Tome las lecturas de Watts, Irms, Vrms. 3. De acuerdo a la constante multiplicadora de Wattmetro y relacion de transformación del Tranformador de Corriente, determine la carga de watts.. 4. Determine la carga de Volt-Amperes. 5. Dibuje el circuito correspondiente si se utilizan ambos, tranformadores de Corriente y Transformadores de Potencial.
CONCLUSIONES: Aprendimos que utilizando transformadores de corriente y de potencia podemos realizar mediciones de corrientes y potencias mas altas de las que un wattmetro puede realizar, debido a que reduce su valor (en base a una relacion) y con esto se pueden medir con un wattmetro normal.
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Watts Medidos 1 3.5 W
IRMS
VRMS
2 4.05 A
3 131 V
Cte. Multiplicadora 4 20
VoltsAmperes 2x3x4 10611
Watts Calculados 1x4 70
22