EXTENSIN LATACUNGA

DEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICA

NOMBRE: Eduardo AldasCURSO: Tercero electromecnicaFECHA: 15/07/2015PRACTICA N.- 13MEDICIONES DE LA CORRIENTE ALTERNA CON EL OSCILOSCOPIO EQUIPO:1 Osciloscopio.1 Generador de seal de audiofrecuencia.1 Multmetro de C.A.1 Generador de seal con tensin de salida igual a 6.3 V.1 Capacitor de 0.1 uF.1 Resistor de 1 K.1 Tablero aplicacin.OBJETIVOS: Representar las formas de onda mediante el osciloscopio. Familiarizarse con los conceptos de frecuencia, perodo y sus mediciones mediante el osciloscopio. Obtener las figuras de Lissajous. Medir la frecuencia de fase mediante el osciloscopio.OBJETIVO GENERAL:Determinar los parmetros que caracterizan a la seal de C.A. y el mtodo para su obtencinMARCO TERICO:En el laboratorio es necesario conocer el comportamiento del voltaje, de la corriente y de la potencia en cualquier elemento de un circuito elctrico. As como tambin la conexin de los instrumentos de medida.Para los propsitos de este ensayo, en el cual se tratan parmetros de C. A. (los valores varan con el tiempo), el osciloscopio es el instrumento de medida ms apropiado, posibilita mediciones de precisin de muchas magnitudes elctricas, es inigualable en su habilidad de representar grficamente la magnitud medida; como as tambin, su variacin con el tiempo.La medicin del perodo de una onda, requiere aclarar dos definiciones:Ciclo.- La parte de una onda cuyo conocimiento es necesario y suficiente para la construccin completa de la misma.Perodo (T).- El tiempo en segundos para completar un ciclo; el nmero de ciclos en un segundo se denomina " Frecuencia".La relacin matemtica entre el perodo y la frecuencia esta dada por la ecuacin: f = 1/T. La amplitud de la corriente (tensin) alterna est definida por tres parmetros: " pico a pico ", " pico ", " valor eficaz "; el valor de una tensin senoidal se mide con el osciloscopio.Medida de frecuencias.- El osciloscopio no mide frecuencias sino que los compara con otra conocida. El conjunto de las figuras de Lissajous es una herramienta til para la medicin de frecuencias.Medicin de la diferencia de fases.- Si dos corrientes, o dos tensiones, o una tensin y una corriente o dos fenmenos peridicos cualquiera tienen la misma frecuencia y alcanzan sus picos o ceros en distintos momentos, se dice que hay diferencia de fase (desfasaje) entre ellos, con un ngulo de fase .PROCEDIMIENTO:1. Determinacin de la frecuencia mediante la medicin del perodo.1.1. Ajuste la seal del generador de audiofrecuencia, a 1000 Hz1.2. Conecte la seal de salida del generador a la entrada del eje " Y " del osciloscopio.1.3. Utilice el osciloscopio para medir el perodo. Registre en la tabla 1.1.4. Repita la medicin anterior para frecuencias de 2000, 3000, 4000 y 5000 Hz. Magnitud medida Frecuencia de entrada en Hz

Perodo (ms)

Frecuencia calculada (Hz)

1000

1.014986.19

2000

338.945 us

2950.33

3000

332.550 us

3007.06

4000

249.900us4001.60

5000

200. 689 us4982.83

Tabla 1

Tabla 1. _ Determinacin de la frecuencia mediante la medicin del perodo.

2 Medicin de Ondas de C.A.2.1. Ajuste la seal del generador a una frecuencia de 1000 Hz y 1 Voltio (tensin eficaz) de salida.2.2. Ajuste la sensibilidad del eje " Y " a 1 Voltio por centmetro.2.3. Conecte la seal de salida del generador a la entrada " Y".2.4. Ajuste la base de tiempo del osciloscopio de manera que aparezcan varios ciclos en la pantalla.2.5. Mida los valores de pico a pico. Registre los resultados en la tabla 2.2.6. Repita la medicin anterior para los siguientes niveles de la seal de salida: 2, 3 4 y 5 Voltios (tensin eficaz). Magnitud medida Niveles de seal

de entrada Valor eficaz (V)

Valor pico

(Vp)Valor pico a pico

(Vp-p)*Valor eficaz

calculado (V)

1

1.37

2.76 mV 0.97

2

2.76

5.45 mV 1.98

3

4.19

8.256 mV 2.44

4

5.60

13.73 mV 3.96

5

7.05

18.863 mV 4.98

Tabla 2

Tabla 2.- Medicin de tensin eficaz de C.- A.

3. Medicin de frecuencia en base a las Figuras de Lissajous.3.1. Conecte el circuito como se indica en la figura 1. El transformador disminuye la tensin de la red de 220 V a 6,3. V de C. A.Fig. 1Nota.- Si no tiene a su disposicin un transformador reductor de tensin conecte un generador de seal de audio al eje " Y " del osciloscopio con una frecuencia de 60 Hz y una tensin eficaz de 10 Voltios.3.2. Ajuste la sensibilidad del amplificador vertical para obtener una (deflexin) simtrica de varios pares de divisiones en la pantalla.3.3. Desconecte el generador de seal de la entrada vertical, conecte otro generador de seal con una frecuencia de 60 Hz a la entrada del amplificador horizontal. Ajuste la amplitud de salida del generador para obtener una deflexin horizontal igual a la obtenida en el prrafo 3.2.3.4. Vuelva a conectar el primer generador de seala a la vertical. Dibuje en la tabla 3, las figuras que aparecen en la pantalla del osciloscopio.3.5. Repita las mediciones anteriores para las siguientes frecuencias del generador de seal: 60, 120, 180, 240 y 300 Hz.Magnitud

medida

Forma de la figura que aparece en la pantalla del Osciloscopio* Frecuencia horizontal calculada (Hz)

Frecuencia en la entrada vertical (Hz)

Frecuencia en la entrada horizontal (Hz)

60

60

FIG1

60.02

60

120

FIG2

60.002

60

180

FIG3

60.002

60

240

FIG4

59.98

60

300

FIG559

FIGURA1FIGURA 2

FIGURA3FIGURA 4

FIGURA 5

4. Medida de la Diferencia de Fase.4.1. Conecte el circuito como se indica en la figura 2

Fig. 2

4.2. Fije la frecuencia del generador de seal a 500 Hz y a un nivel de salida de

5 V p-p.4.3. Calibre el osciloscopio para obtener una deflexin igual en ambos ejes (como se describi en el prrafo 3 ).4.4. Mida las magnitudes de a y de b( ver figura 3 ), y registre en la tabla 4.

4.5. Repita las mediciones anteriores para las siguientes frecuencias del generador: 1000, 2000, 3000, 4000 y 5000 Hz1000

2000300040005000

Magnitud medida

Frecuencia

de entrada ( Hz )

a

(cm)b

(cm)senAngulo de fase

1000

2.12.60.8051.07

2000

2.33.80.6058.81

3000

24.30.4665.

4000

1.64.60.3470.8

5000

1.44.60.3073

INFORME1. Calcule la frecuencia en base a las medidas registradas en la tabla 1: Escriba Los resultados en la misma tabla.

2. Calcule Los valores eficaces de las tensiones obtenidas en las mediciones registradas en la tabla Escriba los resultados en la misma tabla.

3. Calcule las frecuencias de las seales en la entrada horizontal con las mediciones de la tabla 3. Escriba los resultados en la misma tabla.

[Hz]

4. Calcule los ngulos de desfasaje en fase a las mediciones realizadas, registradas en la tabla 4. Escriba Los resultados en la misma.

3=654=70.85=73

5. Describa las posiciones de los selectores del osciloscopio cuando se mide la amplitud de una seal.Hay que conectar la seal que se desee medir en el canal 1 luego damos click en interruptor power,Aqu debemos ajustar la intensidad atravez d el mando de intensidad y se ubica la seal mediante el localizador luego se sita el mando en GD (tierra = ground) despus el osciloscopio muestra una seal constante de 0 V que se debe centrar en la pantalla mediante los mandos de posicin Y y posicin X luego de esto se sita el mando en AC y se ajusta el factor de escala vertical con el mando de amplitudes del canal 1 esta amplitud ser la medida desde el eje horizontal en 0 V hasta la altura mxima y se calcula en funcin del factor de escala (en V/div) del mando de amplitudes6.Describa las posiciones de los selectores del osciloscopio durante las mediciones de frecuencia y de diferencia de fase mediante las Figuras de Lissajous.Las figuras de Lissajous sirve para determinar la relacin de fases entre dos ondas senoidales de la misma frecuencia, el angulo de inclinacin depender de la amplitud de las dos seales.7. Explique el significado de valor eficaz, valor de pico y valor pico a pico de una onda senoidal. Qu relaciones hay entre estos parmetros?Valor Eficaz: Produceel mismo calor disipado que unacorriente continuade la misma magnitud.

Valor Pico:Si se tiene unvoltaje RMSy se desea encontrar el voltaje pico , es el valor que se calcula :VPICO= VRMS/ 0.707

Valor Pico Pico. Es el doble del valor pico.

8. Qu relacin hay entre el valor eficaz de una tensin de C. A. y el valor de una tensin de C.D. C.A su valor eficaz se define como el valor de una corriente rigurosa constante

(Corriente continua), es decir que estaramos hablando de una corriente directa. Elvalor RMS.- es el valor del voltaje o corriente en C.A. queproduceel mismo efecto de

disipacin de calor que su equivalente de voltaje o corriente directa.

9. Describa el mtodo para la medicin de la diferencia de fase con el osciloscopio. De un ejemplo.

El osciloscopio es un instrumento que sirve para visualizar seales peridicas. Nos

permite, entre otras cosas, medir amplitudes, frecuencias y desfases entre dos seales. Por ejemplo en el caso de los televisores, las formas de las ondas encontradas de los distintos puntos de los circuitos estn bien definidas, y mediante su anlisis podemos diagnosticar con facilidad cules son los problemas del funcionamiento

10. Describa el mtodo para la medicin de frecuencia empleando las Figuras de Lissajous. De un ejemplo.

Para determinar la relacin de fase entre dos ondas senoidales de la misma frecuencia. Procedemos

por el mismo caso de las mediciones de frecuencia, una de las seales de aplica en la entrada del

Osciloscopio ponindolo en la posicin X/Y. Si las seales tienen la misma fase, la figura

Resultante ser una recta inclinada que sube de izquierda a derecha. El ngulo de inclinacin Depender de la amplitud de las dos seales. Cuando el ngulo de fase entre ambas seales cambie la figura de ofrecida por Lissajous tambin variara.11. Qu es la diferencia de fase. Cundo se produce?Lafaseindica la situacin instantnea en el ciclo, de una magnitud que vara cclicamente, siendo la fraccin del periodo transcurrido desde el instante correspondiente al estado tomado como referencia. Podemos representar un ciclo en un crculo de 360, diciendo que "fase" es la diferencia en grados entre un punto dentro de este crculo y su comienzo, una rotacin de 360 es equivalente a un ciclo completo. La diferencia de fase se produce entre dos seales que, al provenir de diferentes impedancias, no tardan el mismo tiempo en hacer el recorrido entre una entrada y una salida, por lo que las ondas propias de cada seal pueden interferir entre s.12. Qu es una tensin de C. A? Dibuje varias formas posibles.

Latensin elctricaodiferencia de potencialtambin denominadavoltaje es unamagnitud fsicaque cuantifica la diferencia depotencial elctricoentre dos puntos. Tambin se puede definir como el trabajopor unidad decargaejercido por el campo elctricosobre unapartcula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas.

BIBLIOGRAFA

Medidas Elctricas.- Coleccin CEAG de Electricidad.

Electrotecnia General- Coleccin CEAC de Electricidad.Tratado de Electricidad Chester Dawes (Tomo ll)Anlisis Bsico de Circuitos de Ingeniera.- Irwinhttp://www.areatecnologia.com/electricidad/circuitos-de-corriente-alterna.html