informe n 06 medidas eléctricas i

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

LABORATORIO DE MEDIDAS ELCTRICAS I EAPIEI 1

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE

INGENIERA ELCTRICA

I. OBJETIVO

La potencia se ha definido como la velocidad con que se realiza un

trabajo. Desde el punto de vista elctrico, la unidad de potencia es el Vatio. En corriente alterna y dependiendo de la carga que se desea

medir, existen varios tipos de potencia: Activa, Reactiva y Aparente. El objetivo de medir potencia es el siguiente:

Aprender los diferentes tipos de medicin de potencia.

Conocer la potencia activa, reactiva y aparente. Aprender como medir potencia en corriente alterna monofsica

y trifsica Aprender a usar el vatmetro en forma adecuada

II. FUNDAMENTO

MEDIDA DE POTENCIA EN CORRIENTE CONTNUA.

En corriente continua la potencia se puede expresar como el producto de la tensin y la intensidad. Para poder medir la potencia existen

dos formas: EL MTODO DIRECTO.- (Uso del vatmetro), que se utiliza cuando

la potencia tiene muchas fluctuaciones.

EL MTODO INDIRECTO.- Que se realiza con el uso del voltmetro y ampermetro, donde se utilizan dos formas de conexin: Conexin corta y conexin larga.

Conexin Corta.- Se produce un error en la medicin debido a

la resistencia interna del voltmetro (Rv). Conexin Larga.- Se produce un error en la medicin debido a la resistencia interna del ampermetro (Ra).

Fig. N 1: Conexin Corta Fig. N 2: Conexin Larga

EXPERIMENTO N 06

MEDIDA DE POTENCIA MONOFSICA, TRIFSICA EN C.C. Y C.A.



MEDIDA DE POTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA MONOFSICA.

El valor de la potencia activa, viene condicionada por el desfase que

normalmente hay entre la corriente y la tensin. El mtodo de medir potencia con un voltmetro y un ampermetro como en C.A. es valido solo para aquellos casos en que la tensin y

corriente estn en fase.

CosIVPPAactiva

..:

SenIVQPactiva

..:Re

IVSPAparente

.:

Donde: es el ngulo entre la tensin y la corriente.

Fig. N 3: Medida de Potencia en C.A. Monofsica

MEDIDA DE POTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA TRIFSICA.

La potencia total de un sistema trifsico, es la suma de las potencias de cada uno de los tres sistemas monofsicos que la conforman.

CosIVCosIVCosIVPPPPTTSSRRTSR

Cuando se mide potencia de un sistema trifsico, se tiene que hacer

una distincin entre aquellos que disponen de tres conductores (3 fases) y aquellos de 4 conductores (3 fases y 1 neutro).

Fig. N 4: Medida de Potencia en C.A. Trifsica



Fig. N 5: Medida de Potencia con un Vatmetro Trifsico

III. EQUIPOS Y/O INSTRUMENTOS A UTILIZAR

1. 1 Fuente de CC y CA monofsica

2. 1 Fuente de CA trifsica 3. 1 Voltmetro DC. de 0 300 V 4. 1 Ampermetro DC. de 0 300 V 5. 3 Voltmetros AC. de 0 300 V 6. 3 Ampermetros AC. de 0 20 A 7. 1 Vatmetro monofsico 220V 5 A 8. 1 Vatmetro trifsico 240V 24 A. 9. 1 Carga resistiva, inductiva.

10. Cables de conexin

IV. PROCEDIMIENTO

a) Medida de potencia en corriente continua 1) Instalar el circuito de la Fig. N 1 y Fig. N 2.

2) Anotar los valores de tensin y corriente, como tambin el valor de la resistencia a usar.

b) Medida de potencia en C.A. monofsico

1) Instalar el circuito en la conexin corta y tomar valores de V, I; como tambin de la impedancia.

2) Instalar el circuito de la Fig. N 3 y tomar valores de V, I,

W; como tambin de la impedancia.

c) Medida de potencia en C.A. trifsico

1) Instalar el circuito de la Fig. N 4 y tomar valores de V, I;

como tambin de la carga. 2) Instalar el circuito de la Fig. N 5 y tomar valores de W y

de la carga.



V. CUESTIONARIO

1. Presentar en forma tabulada y ordenada los datos tomados en esta experiencia.

Medida de potencia en C.A. monofsico

Vo VL A W F.d.p. XL L

110 108 0.76 11 0.136 141.9 0.317 82.138

220 219 1.74 40 0.104 125.63 0.333 84.03

Medida de potencia en C.A. trifsico

Fig. N 6: Medida de Potencia en C.A. Trifsica

Vo VRS VST VTR IR IS IT W fdp

110 106.5 106.5 106.5 1.1 1 1 190.61 1

220 216 218 218.5 1.55 1.55 1.5 577.38 1

Fig. N 7: Medida de Potencia con un Vatmetro Trifsico

Vo VRS VST VTR IR IS IT W

110 107.5 108.2 107 0.93 0.98 1 200

220 221.2 219 218 1.39 1.48 1.52 580



2. Explicar el error que se comete tanto en conexin corta

como en conexin larga en corriente continua. Cul es el % de error en cada caso?

Al usar la conexin corta podemos observar que el ampermetro

se encuentra delante del voltmetro lo que hace que la corriente que est midiendo sea mayor a la de la resistencia, generando un valor de resistencia menor al real.

Cuando usamos la conexin larga ocurre algo similar, ahora el voltmetro nos marca un valor inferior al real debido al

ampermetro conectado en serie que genera una cada de tensin.

3. En la Fig. N 3, cual es el valor de R y X, el valor del ngulo de desfase. Y que potencia consume con el mtodo de conexin corta. Calcular P, Q, S y graficar.

R=7.5 De las medidas tomadas en la Fig. N3 obtenemos X, P, Q y S.

Para V=110, P=11W

Para V=220, P=40W



4. En la Fig. N 3, calcular el % de error que se comete cuando se utiliza un vatmetro monofsico.

V1

220 Vpk

60 Hz

0

R1

7.5

XMM1 XMM2XWM1

V I

L1

0.3H

Para V=110v

CosIVPT .. =110*0.76*cos(82.138)

PT 11.43W, PE=11W

%E==(PE-PT)/PT =(11-11.435)/11.435 %E= 0.038%

Para V=220

PT=220*1.74*cos(84.03) PT= 39.81, PE=40

%E=(40-39.81)/39.81 %E= 0.04%

5. En la Fig. N 4 evaluar la potencia 3 y calcular el ngulo de

desfase entre V e I.

i) La potencia 3 para conexin delta ( ), donde:



Como la carga es resistivo, entonces

Por lo tanto calculamos las potencias.

i) Angulo de desase entre V e I.



6. En la Fig. N 5 comparar este resultado con el resultado

anterior. Cul es el % de error?. Explicar.

Los errores presentes son debido a las medidas tomadas en fig. 4 y

fig.5 son por mtodos diferentes.

%E110=((200-190)/190.61)100 =4.92% %E220=((580-577.38)/577.38)100 =4.45%

7. Cul es la finalidad de estos mtodos?. Explicar.

La finalidad de este mtodo es aprender cmo medir potencia en

corriente alterna monofsica y trifsica y conocer la potencia activa,

reactiva, aparente, XL, y L de la carga y 3. Aprender a usar el vatmetro en forma adecuadamente.

8. Cul es la importancia del vatmetro monofsico y

trifsico? Explicar.

El vatmetro es un instrumento que nos permite medir en vatios la energa elctrica o la tasa de suministro de esta energa, es decir mide la potencia elctrica.



Un vatmetro monofsico, conectado como se indica en la fig.I Y

II puede usarse para medicin de un sistema monofsica, bifsica y polifsica (trifsica)

Un vatmetro trifsico, conectado como se indica en la fig.III Puede usarse para la medicin de la potencia en u sistema trifsica.

La potencia en cargas trifsicas puede medirse con vatmetros por

distintos mtodos en la fig.III Indica la conexin de vatmetro trifsico. Este es un instrumento que suma automticamente las potencias parciales en cada fase e indica su valor total

VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

En esta experiencia notamos que el error de medidas varan segn el mtodo usado. Los errores son porque parte de la energa se disipa en la resistencia interna de los instrumentos.

Otra observacin es la ventaja de la conexin larga, ya que el

valor obtiene es ms preciso que el de conexin en corta.

Uno de los mtodos recomendables para medir la potencia activa (W), reactiva (VAR) y aparente (VA) en una carga monofsica es con vatmetro monofsico o por el mtodo de

voltmetro- ampermetro.

Tambin se vio a lo largo de la experiencia, en una carga trifsicas es posible medir la potencia reactiva utilizando para ello nicamente vatmetros convencionales.



BIBLIOGRAFA

Instrumentacin Electrnica Moderna William D. Cooper Tcnicas de las Medidas Elctricas Stockl Gua para Mediciones Electrnicas Stanley Wolf Tecnologa Industrial Kastejn

informe n 06 medidas eléctricas i

Documents