UNIVERSIDAD CATLICA DE SANTA MARIA

PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERA DE MINAS

INGENIERIA ELECTRICA

TEMA: POTENCIAS EN RC-TRIANGULO DE POTENCIAS

ALUMNO: CALAPUJA QUISPE, JOSE LUIS

DOCENTE: ING. HUGO BARREDA DE LA CRUZ

GRUPO:02

SEMESTRE: IV

AREQUIPA_PERU2014

POTENCIAS EN RC-TRIANGULO DE POTENCIAS

A.-OBJETIVOS

1.- Determinar los diferentes tipos de potencias activa, reactiva, aparente.2.-Aprender a simular circuitos RC en corriente alterna dando valores que no pasan del lmite permisible por cada instrumento.3.-Utilizar el osciloscopio y el vatmetro, como medir los valores de ngulo de desfase y potencia.

B.-FUNDAMENTO TEORICO

Lapotencia elctricaes la relacin de paso de energa de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad deenergaentregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en elSistema Internacional de Unidadeses elvatio(watt).COMPONENTES DE LA INTENSIDAD

POTENCIA APARENTE(S)Lapotencia complejade un circuito elctrico de corriente alterna (cuya magnitud se conoce comopotencia aparentey se identifica con la letraS), es la suma (vectorial) de la potencia que disipa dicho circuito y se transforma encalorotrabajo(conocida comopotencia promedio, activa o real, que se designa con la letraPy se mide envatios(W)) y la potencia utilizada para la formacin de los campos elctrico y magntico de sus componentes, que fluctuar entre estos componentes y la fuente de energa (conocida comopotencia reactiva, que se identifica con la letraQy se mide envoltamperiosreactivos(var)).

POTENCIA ACTIVA (P)Es la potencia capaz de transformar laenerga elctricaen trabajo. Los diferentes dispositivos elctricos existentes convierten la energa elctrica en otras formas de energa tales como: mecnica, lumnica, trmica, qumica, etc. Esta potencia es, por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos y, en consecuencia, cuando se habla de demanda elctrica, es esta potencia la que se utiliza para determinar dicha demanda.Resultado que indica que la potencia activa se debe a loselementos resistivos.

POTENCIA REACTIVA (Q)Esta potencia no se consume ni se genera en el sentido estricto (el uso de los trminos "potencia reactiva generada" y/o "potencia reactiva consumida" es una convencin) y en circuitos lineales solo aparece cuando existen bobinas o condensadores. Por ende, es toda aquella potencia desarrollada en circuitos inductivos. Considrese el caso ideal de que un circuito pasivo contenga exclusivamente, un elementoinductivo(R = 0; Xc = 0 y Xl = o) al cual se aplica una tensin senoidal de la forma u(t) = Umx * sen w*t. En dicho caso ideal se supone a la bobina como carente de resistencia y capacidad, de modo que solo opondr su reactancia inductiva a las variaciones de la intensidad del circuito.

OSCILOSCOPIOEl osciloscopio es bsicamente un dispositivo de visualizacin grfica que muestra seales elctricas variables en el tiempo.El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo.Qu podemos hacer con un osciloscopio? Determinar directamente el periodo y el voltaje de una seal. Determinar indirectamente la frecuencia de una seal. Determinar que parte de la seal es DC y cual AC. Localizar averas en un circuito. Medir la fase entre dos seales. Determinar que parte de la seal es ruido y como varia este en el tiempo.Qu tipos de osciloscopios existen?Los equipos electrnicos se dividen en dos tipos: Analgicos y Digitales. Los primeros trabajan con variables continuas mientras que los segundos lo hacen con variables discretas. Por ejemplo un tocadiscos es un equipo analgico y un Compact Disc es un equipo digital.Los Osciloscopios tambin pueden ser analgicos digitales. Los primeros trabajan directamente con la seal aplicada, est una vez amplificada desvia un haz de electrones en sentido vertical proporcionalmente a su valor. En contraste los osciloscopios digitales utilizan previamente un conversor analgico-digital (A/D) para almacenar digitalmente la seal de entrada, reconstruyendo posteriormente esta informacin en la pantalla.

VATIMETROLos vatmetros se han convertido en instrumentos de medida fundamentales en la industria elctrica, especialmente en todo lo relacionado con la inspeccin de instalaciones y anlisis de rendimiento de instalaciones de produccin de energa elctrica. Es numerosa la normativa que exige la utilizacin de vatmetros para la verificacin de instalaciones nuevas terminadas y para el mantenimiento posterior de las mismas. Los vatmetros tanto monofsicos como trifsicos son porttiles, especialmente diseados para la medida de consumo elctrico y produccin de energa elctrica en centrales de todo tipo, tanto renovables (elicas, solares, biomasa, hidrulicas) como centrales convencionales.

C.- EQUIPO/MATERIALES Autotransformador 3 multmetros Cables de conexin Resistencia Capacitancia 70 F Osciloscopio Vatmetro Calculadora Texto de consulta

D.- ESQUEMA

RC en serie

RC en paralelo

E.-PROCEDIMINETO EXPERIMENTALE.1.- CIRCUITO RC EN SERIE

Datos: C: 70 Ff: 60Hz

Obteniendo valores para el circuito:Reactancia CapacitivaXC=1/2fCXc=37,89 ..

ImpedanciaR: 20 Z=Z: 42,8 ..

Voltaje totalI: 1AV=IZV=1X42,8V=42,8 V.

Valores del osciloscopioI= 0,99 AV= 42,77 V= 58 grados..

Potencia (experimental)

RESISTENCIAVOLTAJEINTENSIDADPOTENCIA

20 43 V0,98 A42,14 Watts

25 43 V0,93 A 39,99 Watts

30 43 V0,87 A37,41 Watts

35 43 V0,81 A37,33 Watts

40 43 V0,76 A32,68 Watts

E.2.- CIRCUITO RC EN PARALELO

Datos: C: 70 Ff: 60HzV=30 VR=30

Obteniendo valores para el circuito:Reactancia CapacitivaXC=1/2fCXc=37,89 ..

ImpedanciaR: 30 Z=Z: 23,546 ..

Intensidad totalV:30 VV=IZI=30/23,546I=1,27 A

Valores del osciloscopio= 38 grados..

Datos experimentalesIR= 0,98 AIC= 0,77 AP=IVcosP=28 Watts..

F.-ANALISIS DE DATOS TEORICOS.F.1.-CIRCUITO RC EN SERIE

Potencias tericas.R=20 P=V2/ZDnde: Z= Z=42,941 P=43,2 Watts

R=25 P=V2/ZDnde: Z= Z= 45,486 P=40,7 Watts

R=30 P=V2/ZDnde: Z= Z=48,414 P=38,26 Watts

R=35 P=V2/ZDnde: Z= Z=51,662 P=35,85 Watts.

R=40 P=V2/ZDnde: Z= Z=55,172 P=33,56 Watts

DIAGRAMA FASORIAL

Cos=R/ZCos=0,467289=62 grados

F.2.- CIRCUITO RC EN PARALELO

Intensidad en la resistenciaV=IR30=IX30I=1 A..

Intensidad en la capacitanciaV=IXc30=IX38I=0,789 A

Intensidad totalI=I=I= 1,27 A.

DIAGRAMA FASORIAL

Cos=IR/ITCos=0,7874=38 grados

G.-COMPARACIN Y EVALUACIN EXPERIMENTAL (graficas)G.1.- CIRCUITO RC EN SERIEComparando valores de potencia experimental vs tericas.VALORES EXPERIMENTALESVALORES TERICOS

RESISTENCIAVOLTAJEINTENSIDADPOTENCIAPOTENCIA

20 43 V0,98 A42,1443,2

25 43 V0,93 A39,9940,7

30 43 V0,87 A37,4138,26

35 43 V,081 A 37,3335,85

40 43 V0,76 A32,6833,56

G.2.- CIRCUITO RC EN PARALELO

Determinado las potencias activa, reactiva y aparente.

Potencia aparente (S)S(VA)=IT2*Z=IT*VTS=1,272*23,546S=37,98 VA.

Potencia reactiva (Q)Q=IC2*XC=IC*VCQ=0,7892*38Q=23,56 VAR..

Potencia activa (P)P=IR2*R=IR*VRP=1*30P=30 Watts.

Comparar las potencias activas experimental vs terica.

POTENCIA EXPERIMENTALPOTENCIA TEORICA

POTENCIA ACTIVA28 Watts30 Watts

I*V*cosI2*R

G.3.-Grafica Potencia Vs Resistencia (Circuito RC En Serie)

RESISTENCIAPOTENCIA

20 42.14

25 39.99

30 37.41

35 37.33

40 32.68

G.4.-Grafica Potencia Experimental Vs Terica (Circuito RC En Serie)

H.-CONCLUSIONES

En prctica de ingeniera elctrica se pudo ver los diferentes tipos de potencia que genera la corriente alterna a diferencia de la corriente continua que solo genera un solo tipo de potencia..

Para mejorar el factor potencia de una instalacin, lo que se hace es instalar dispositivos que suministren potencia reactiva de signo contario a la potencia reactiva que demandad los receptores instalados.

La potencia activa consumida por dichos dispositivos, llamados CONDENSADORES, se considera despreciable.

El osciloscopio en un instrumento de medicin que en esta clase se pudo observar que sin necesidad de hacer clculos en cuaderno de trabajo nos dio los datos exactos y rpidos como el voltaje, la intensidad y el ngulo de desfase.

Analizando la grfica: Analizando la otra grafica se observa que la resistencia es inversa con la potencia, ya que cuando aumentamos la resistencia la potencia disminuye.

Comparando los valores obtenidos experimentalmente y los tericos se puede ver que ambas curvas comparten la misma funcin, entonces los datos calculados con los tomados en el laboratorio no muestran mayor error, por lo tanto se tuvo mucho cuidado al trabajar en laboratorio y esta vez no hubo error humano notable.

I.- BIBLIOGRAFA

BRAGA, Newton como usar el osciloscopio, en saber electrnica, volumen3, N 11, 1991

MILLA Lostaunau, Luis:Circuitos Elctricos-Corriente Alterna

http://www.unicrom.com/Tut_circuitoRC.asp

http://www.typmediciones.com/watimetros.html

http://www.areatecnologia.com/electricidad/potencia-electrica.html

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