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7/26/2019 Trabajo Redes Monofasicas
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OBJETIVOS:
Hallar los valores de la potencia actica, potencia reactiva, potencia
aparente y el cosØ de dicho circuito mediante el uso de un analizadorde redes monofásicas.
MARCO TEÓRICO:
Potencia activa:
Es la potencia en que en el proceso de transformación de la energíaeléctrica se aprovecha como traa!o, los diferentes dispositivos
eléctricos e"istentes convierten la energía eléctrica en otras formasde energía tales como# mecánica, lumínica, térmica, química, etc. $a
intensidad y la tensión en una resistencia por e!emplo un calefactor,
conectada en un circuito de corriente alterna tiene la misma fase. $acurva de potencia activa es siempre positiva.
%uando conectamos una resistencia &'( o carga resistiva en uncircuito de corriente alterna, el traa!o )til que genera dicha carga
determinará la potencia activa que tendrá que proporcionar la fuentede fuerza electromotriz &*E+(. $a potencia activa se representa por
medio de la letra &( y su unidad de medida es el -att &(.$osm)ltiplos más utilizados del -att son# el /ilo-att &/( y el mega-att&+( y los sum)ltiplos, el mili-att &m( y el micro-att &(.
$a fórmula matemática para hallar la potencia activa que consume unequipo eléctrico cualquiera cuando se encuentra conectado a uncircuito monofásico de corriente alterna es la siguiente#
0e donde#
1 otencia de consumo eléctrico, e"presada en -att &(.
2 1 2ntensidad de la corriente que 3uye por el circuito, en ampere &4(.
%os 1 5alor del factor de potencia o coseno de 678
Potencia aparente:
9na parte de la curva de potencia es negativa. En este punto se cedepotencia al generador.
$a potencia aparente &S(, llamada tamién :potencia total:, es el
resultado de la suma geométrica de las potencias activa y reactiva.Esta potencia es la que realmente suministra una planta eléctrica
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cuando se encuentra funcionando al vacío, es decir, sin ning)n tipo
de carga conectada, mientras que la potencia que consumen lascargas conectadas al circuito eléctrico es potencia activa &P(. ;amién
se podría representar como la suma vectorial de la potencia activa yla reactiva. $a potencia aparente se representa con la letra “S” y su
unidad de medida es el volt<ampere &VA(. $a fórmula matemáticapara hallar el valor de este tipo de potencia es la siguiente
0e donde#
= 1 otencia aparente o total, e"presada en volt<ampere &54(.
5 1 5olta!e de la corriente, e"presado en volt.
2 1 2ntensidad de la corriente eléctrica, e"presada en ampere &4(.
Potencia reactiva:
otencia disipada por las cargas reactivas &>oinas o inductores ycapacitores o condensadores(.=e pone de mani7esto cuando e"iste un
trasiego de energía entre los receptores y la fuente, provoca pérdidasen los conductores, caídas de tensión en los mismos, y un consumo
de energía suplementario que no es aprovechale directamente porlos receptores. %omo está conformada por oinas y capacitores esimportante saer que las oinas se toman positivas y los
condensadores negativos. Estos se pueden sumaralgeraicamente. ?eneralmente está asociada a los campos
magnéticos internos de los motores y transformadores. %omo estaenergía provoca sorecarga en las líneas transformadoras y
generadoras, sin producir un traa!o )til, es necesario neutralizarla ocompensarla. $a potencia reactiva está en el e!e imaginario @ y la
activa en el e!e real A, por lo cual te forma un triángulo rectángulo
cuya magnitud de la hipotenusa es denominado potencia:aparente: .$a potencia reactiva o inductiva no proporciona ning)ntipo de traa!o )til, pero los dispositivos que poseen enrollados dealamre de core, requieren ese tipo de potencia para poder producir
el campo magnético con el cual funcionan. $a unidad de medida de lapotencia reactiva es el volt-ampere reactivo &VAR(. Esta dada por
n)meros imaginarios. $a fórmula matemática para hallar la potenciareactiva de un circuito eléctrico es la siguiente#
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0e donde#
B1 5alor de la carga reactiva o inductiva, en volt<ampere reactivo
&54'(
=1 5alor de la potencia aparente o total, e"presada en volt<ampere&54(
1 5alor de la potencia activa o resistiva, e"presada en -att &(
TRIA!"#O $E POTECIA
$as potencias antes mencionados se pueden e"presar mediantetriangulo llamado 6triángulo de potencia8.
CIRC"ITO RESITIVO
El volta!e se encuentra en paralelo con la corriente eléctrica.
Circ%ito in&%ctivo
$a intensidad está en retraso.
Circ%ito capacitivo
$a intensidad está en adelanto.
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+4;E'24$E= 4 9;2$C4'=E
'"ETE $E TESIO AC
VATIMETRO
M"#TIMETRO $I!ITA#
CAB#ES COCO$RI#OS
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TRAS'ORMA$OR (()*+(V
AA#I,A$OR $E RE$ES MOO'SICAS
'D%E02+2E;D#
rimer %aso #
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V A P . S cos∅
FG G.F .I F.FJ J.GJ <G.KF
JG G.L M.FG N.IG MJ.LM <G.KOF
NM G.II G.I MJ.IF .LK <G.OMG
KM G.L IJ.GJ FJ.L IO.ML <G.OML
Para la ten/i0n ():
Q=2.24VA
P=3.35W
tan ( Ø )=2.24
3.35
Ø =arctg(2.243.35 ) Ø =33.76 °
V
R
C
XWM1
V I
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Entonce/ el CosØ =cos (33.76 )=0.831
Hallando la corriente #
X C =
1
2πx 60 x60 x10−6
=44.21 j
V = IxZ
20= Ix (100−44.21J )
I =0.183∠23.85
P=VxIxCos ( Ø ) 123245
Q=VxIxSen ( Ø )=1.479
S=VxI =3.66
Para la ten/i0n 4):
Q=6.50VA
P=13.20W
tan ( Ø )= 6.50
13.20
Ø =arctg( 6.5013.20) Ø =26.22 °
Entonce/ el CosØ =cos (26.22 )=0.897
Hallando la corriente#
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X C = 1
2πx 60 x60 x10−6=44.21 j
V = IxZ
4 0= Ix (100−44.21 J )
I =0.365∠23.85
P=VxIxCos ( Ø ) 1+2326
Q=VxIxSen ( Ø )=5.91
S=VxI =14.6
Para la ten/i0n 7+:
Q=14.52VA
P=30.60W
tan ( Ø )=14.52
30.60
Ø =arctg
(14.52
30.60
) Ø =25.38°
Entonce/ el CosØ =cos (25.38 )=0.903
Hallando la corriente#
X C = 1
2πx 60 x60 x10−6=44.21 j
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V = IxZ
61= Ix (100−44.21 J )
I =0.557∠23.85
P=VxIxCos ( Ø )=30.56
Q=VxIxSen ( Ø )=13.51
S=VxI =33.42
Para la ten/i0n 8+:
Q=24.7VA
P=54.04W
tan ( Ø )= 6.50
13.20
Ø =arctg( 6.5013.20) Ø =24.56 °
Entonce/ el CosØ =cos
(24.56
)=0.909
Hallando la corriente#
X C = 1
2πx 60 x60 x10−6=44.21 j
V = IxZ
81= Ix (100−44.21 J )
I =0.740∠23.85
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P=VxIxCos ( Ø )=54.82
Q=VxIxSen ( Ø )=24.23
S=VxI =59.94
C"A$RO $E COMPARACIO
Potencia Activa
E9perimental
te0rico Error
Me&i&a + .I .JL )3)87;Me&i&a ( +23() +2326 +3+(26;
Me&i&a 2 2)37) 2)367 )3)+2+;Me&i&a 4 643)4 6438( +34((8;
Potencia Reactiva
E9perimental
te0rico Error
Me&i&a + F.FJ M.JK 6+326+2;Me&i&a ( 736) 63+ 382+;Me&i&a 2 +436( +236+ 7366;Me&i&a 4 (435 (43(2 +325;
Potencia Aparente
E9perimental
te0rico Error
Me&i&a + J.GJ 2377 34)6;
Me&i&a ( +435+ +43)7 437(2);Me&i&a 2 22358 2234( +3)55(;
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Me&i&a 4 63+5 634
Co/<
E9perimental
te0rico Error
Me&i&a + .LN (2386Me&i&a ( (73(( (2386Me&i&a 2 (6328 (2386Me&i&a 4 (4367 (2386
=egundo %aso#
V A P . S cos∅
FG. G.MK .MF M.KI .NF G.KN
JG G. MF.G J.IF M.MN G.OJ
NG.K G.I G.LF O.FJ F.F G.ON
KG.J G.LF IN.I MI.L IK.G G.OL
ara la tensión FG.#
V
R
L
XWM1
V I
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Q=1.85VA
P=3.12W
tan ( Ø )=1.85
3.12
Ø =arctg(1.85
3.12 ) Ø =30.66 °
Entonce/ el CosØ =cos (30.66 )=0.860
Hallando la corriente#
X L=2π x60 xL=2.87 j
V = IxZ
20.3= Ix (100+2.87 J )
I =0.203∠−1.64
P=VxIxCos ( Ø ) 143++
Q=
VxIxSen ( Ø )=0.12
S=VxI =4.12
ara la tensión JG#
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Q=4.52VA
P=12.30W
tan ( Ø )= 4.52
12.30
Ø =arctg( 4.5212.30) Ø =20.17 °
Entonce/ el CosØ =cos (20.17)=0.938
Hallando la corriente #
X l=2π x 60 xL=2.87 j
V = IxZ
40= Ix (100+2.87 J )
I =0.365∠−23.85
P=VxIxCos ( Ø ) 1+2326
Q=VxIxSen ( Ø )=5.91
S=VxI =14.6
ara la tensión NG.K#
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Q=9.24VA
P=30.72W
tan ( Ø )= 9.24
30.72
Ø =arctg( 9.2430.72) Ø =16.74 °
Entonce/ el CosØ =cos (16.74 )=0.957
Hallando la corriente#
X C =2π x 60 xL=44.21 j
V = IxZ
61= Ix (100+44.21 J )
I =0.557∠−23.85
P=VxIxCos ( Ø )=30.56
Q=VxIxSen ( Ø )=13.51
S=VxI =33.42
ara la tensión KG.J#
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Q=15.7VA
P=56.35W
tan ( Ø )= 15.7
56.35
Ø =arctg( 15.756.35 ) Ø =15.57 °
Entonce/ el CosØ =cos (15.57 )=0.963
Hallando la corriente#
X C =2π x60 xL= j
V = IxZ
81= Ix (100+44.21 J )
I =0.740∠−23.85
P=VxIxCos ( Ø )=54.82
Q=VxIxSen ( Ø )=24.23
S=VxI =59.94
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C"A$RO $E COMPARACIO
Potencia Activa
E9perimental
te0rico
Me&i&a + .MFMe&i&a ( +(32)Me&i&a 2 2)35(Me&i&a 4 67326
Potencia Reactiva
E9perimental
te0rico Error
Me&i&a + M.KIMe&i&a ( 436(Me&i&a 2 3(4Me&i&a 4 +635
Potencia Aparente
E9perimental
te0rico Error
Me&i&a + .NFMe&i&a ( +23+7Me&i&a 2 2(3(Me&i&a 4 683)2
Co/<
E9perimental
te0rico Error
Me&i&a + .LNMe&i&a ( (73((Me&i&a 2 (6328Me&i&a 4 (4367
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COC#"SIOES:
%uando conectamos el analizador al primario del transformador
&FFG5(, la corriente no varía consideralemente y se puededeer a que el n)mero de vueltas de la oina del primario es
mayor que la del secundario &MF5(P por lo tanto aumenta laresistencia.
+ediante el analizador de redes monofásicas&actuó como un
vatímetro( pudimos comproar los valores de la corriente,potencia reactiva, potencia reactiva, potencia aparente y el
cos7ee.