Volumen 1, nº 1
09/01/17
Medición eléctrica.
ROBERT SUAREZ
Puntos de interés especial:
Volumen 1, nº 1
Fecha 09/01/17
Potencia eléctrica
Potencia eléctrica. Energía eléctrica. Que es Medición. Tipos de instrumentos Analógicos y digitales.
Contenido:
Medición de la 2 Potencia eléctrica Calculo matemá- 3 tico Medición de la potencia con un Vatímetro
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Medición de la Energía
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Calculo matemá- 4 tico energía Medición de 4 la Energía eléctric a con un Medidor Medición de potencia y energía
Medición de potencia y energía
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La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt). Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.
La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (Wh), o en kilovatios-hora (kWh). Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a la industria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los aparatos eléctricos debe figurar junto con la tensión de alimentación en una placa metálica ubicada, generalmente, en la parte trasera de dichos equipos. En los motores, esa placa se halla colocada en uno de sus costados y en el caso de las bombillas de alumbrado el dato viene impreso en el cristal o en su base.
Medición de la Potencia eléctrica Hay cientos de definiciones que intentan explicar el significado de potencia y aun que todas poseen valides científica la verdad es que este significado se puede resumir en que Potencia es la velocidad en que la energía eléctrica es consumida o desarrollada en una unidad de tiempo. La energía que se utiliza para
realizar un trabajo se mide en Joule (J) y en base al concepto anterior la potencia se mide en Joule/segundo (J/Seg) y esto es equivalente a 1 Watt (W). Para medir o determinar la potencia eléctrica, están los métodos más convencionales los cuales son el calculo matemático y la utilización de un medidor de potencia.
Ilustración del mecanismo de transporte de la corriente alterna
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Calculo matemático Si lo único que se requiere es potencia y tenemos otras magnitudes entonces podemos utilizar una simple formula para determinar el valor de la potencia. la formula es la siguiente: W= (V)(I)
Galvanómetro
En donde W es la potencia (potencia también puede ser representada con la letra P), V es el voltaje e I es la intensidad. Al realizar esta sencilla operación se puede determinar el valor de la potencia en Watt.
Esquema interno de un vatímetro electrodinámico
Esquema de conexión de un vatímetro electrodinámico
analógicos se basan principalmente en un galvanómetro, un resorte de alambre el cual varia de forma dependiendo de la corriente que circula a través de él, esta variación indica el parámetro medido y se muestra la variación en la carátula del
Medición de la potencia con un Vatímetro El Vatímetro es un medidor diseñado en especifico para medir la potencia, tal y como otros medidores estos pueden encontrarse en versiones analógicas y digitales, los vatímetros modernos por lo general son capaces de determinar la potencia en corriente directa y corriente alterna, sin embargo hay que leer las especificaciones de este para no errar en el procedimiento, además de analógicos y digitales hay algunos que solo son capaces de medir ciertas po-
tencias o solo permiten ciertas conexiones. El vatímetro: es un dispositivo de medida de tipo electrodinámico y su constitución y funcionamiento es similar al del amperímetro o voltímetro. Internamente está formado por dos bobinas, una fija y otra móvil. La fija es de hilo grueso y la móvil de hilo fino. La bobina fija es recorrida por la corriente del circuito, por eso la llamamos amperimétrica y la móvil es de hilo fino y
mide la tensión, por lo que la llamaremos voltimétrica. Para que esta bobina sea recorrida por una corriente muy pequeña, se puede conectar una resistencia en serie con ella. Así pues, haciendo que la bobina fija sea atravesada por la corriente del circuito a medir y que la corriente de la bobina móvil sea proporcional a la tensión de dicho circuito, el ángulo de giro de la bobina será proporcional al producto de ambas y por lo tanto a la potencia consumida por el circuito
instrumento.
Energía eléctrica se obtiene mediante el movimiento de cargas eléctricas (electrones positivos y negativos) que se produce en el interior de materiales conductores (por ejemplo, cables metálicos como el cobre). Vatímetros
El origen de la energía eléctrica está en las centrales de generación, determinadas por la fuente de energía que se utilice. Así, la energía eléctrica puede obtenerse de centrales solares, eólicas, hidroeléctricas, térmicas, nu-
cleares y mediante la biomasa o quema de compuesto de la naturaleza como combustible. Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía,
tales como la energía lumínica o luz, la energía mecánica y la energía térmica.
sistema interconectado
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Medición de la Energía En esta ocasión la Energía eléctrica puede ser interpretada como la potencia por unidad de tiempo.
La mayoría de los digitales. La señal entra al instrumento de medición a través de las puntas de
Tal y como la potencia, la energía eléctrica también puede ser encontrada en base a cálculos matemáticos y con medidores especializados como por ejemplo los medidores que la CFE coloca en las casas para determinar el consumo de energía bimestral. La energía eléctrica utiliza la unidad de Kilowatt-hora (1 KWh), esto debido a que los watts y los segundos son uni-
instrumentos actuales son
dades demasiado pequeñas para determinar la energía eléctrica.
prueba, esta señal pasa por un amplificador el cual lo adecua incrementándolo o Numerador de tambor
reduciéndolo lo suficiente para el CAD. El Convertidor Lógico digital
Numerador de agujas
(CAD) como su nombre lo indica transforma la señal de entrada es un binario. Dicho número binario entra en el procesador, el
Calculo matemático Para calcular la energía (E) se debe determinar la potencia en KW consumida en un hora, esto se demuestra a continuación: 1 KWh = (1 KW) (1 H)
cual analiza el número binario para
Medición
transformarlo en una
Este concepto aplicado tanto para potencia como energía se refiere a la acción de establecer un valor numérico en base a múltiples pruebas realizadas con medidores diseñados en especifico para estas magnitudes, estos medidores pueden ser tanto analógicos como digitales.
señal que será interpretada por el decodificador. El decodificador toma esta señal y la modifica para ser mostrada en el Display. El display muestra el valor medido por medio de arreglos de leds o de una pantalla de cristal líquido para que el
Medición de la Energía eléctrica con un Medidor Estos medidores pueden ser encontrados en cualquier casa común, ya que son colocados por la CFE para determinar la energía consumida bimestral mente, hay 3 tipos de medidores, el de tambor, el de agujas y el digital (que se esta implementando hace apenas unos años. Los medidores de tambor: (el más común) consta de una circulo disco en forma de circulo el cual da vueltas sobre su propio eje, en base a las
vueltas dadas en una hora se puede determinar la energía consumida en dicha hora (los medidores de tambor no dan la medición de energía exacta, si no que esta debe ser calculada), estos medidores están volviéndose obsoletos debido a que son fácilmente manipulables y un simple arreglo puede volver más lento el giro del disco (estos arreglos son ilegales). Debido a esto su medición depende del calculo que se realice y que el medidor no halla sido alterado.
usuario pueda leerlo.
por esto se ha comenzado a implementar medidores digitales los cuales son inalterables ya que son capaces de guardar un registro completo de la energía consumida y algunos incluso pueden transmitir la información de manera inalámbrica.
Medidores cef digitales
Medición de potencia y energía
ROBERT SUAREZ0
Las mediciones eléctricas son los métodos, dispositivos y cálculos usados para medir cantidades eléctricas. La medición de cantidades eléctricas puede hacerse al medir parámetros eléctricos de un sistema. Usando transductores, propiedades físicas como la temperatura, presión, flujo, fuerza, y muchas otras pueden convertirse en señales eléctricas, que pueden ser convenientemente registradas y medidas. La medición de potencia y energía es muy importantes ya que a partir de estas se puede establecer un rango de funcionamiento estable en un proyecto o en cualquier aplicación que involucre estas magnitudes, por tal en este articulo te daremos un breve repaso de lo que es potencia y energía Las partes que componen un medidor de barril son las que se pueden ver en la siguiente ilustración:
Mediciones eléctricas
Instrumentos de medida Se denominan instrumentos de mediciones eléctricas a todos los dispositivos que se utilizan para medir las magnitudes eléctricas y asegurar así el buen funcionamiento de las instalaciones y máquinas eléctricas. La mayoría son aparatos portátiles de mano y se utilizan para el montaje; hay otros instrumentos que son conversores de medida y otros métodos de ayuda a la medición, el análisis y la revisión. La obtención de datos cobra cada vez más importancia en el ámbito industrial, profesional y privado. Se demandan, sobre todo, instrumentos de medida prácticos, que operen de un modo rápido y preciso y que ofrezcan resultados durante la medición. Existen muchos tipos de instrumentos diferentes siendo los más destacados los am-
Principio de funcionamiento de un galvanómetro. perímetros, voltímetros, óhmetros, multímetros y osciloscopios
Multimetro digital y osciloscopio tektronik.