LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS 1, Monografías, Ensayos de Análisis de Circuitos Eléctricos

¡Descarga LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS 1 y más Monografías, Ensayos en PDF de Análisis de Circuitos Eléctricos solo en Docsity! [Fecha] LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I 1 LABORATORIO N⁰ 02 FUENTES DE ELECTRICIDAD I. OBJETIVOS:  Reconocer las distintas fuentes de Electricidad Continúa.  Identificar las líneas de alimentación en CA. (Lv, Ln y Lt).  Adiestrar al estudiante en el buen uso del medidor de voltaje. II. EQUIPOS E INSTRUMENTOS: Los equipos e instrumentos que se trabajaran en el siguiente laboratorio son los siguientes:  01 multitester digital o analógico.  01 baterías de celulares.  01 cargador de batería de celular.  Pilas AA, AAA.  Batería (diferentes tipos)  Porta pilas de 2,3,4, etc.  Una fuente de alimentación. III. PROCEDIMIENTO:  01. Reconocer las diversas fuentes de electricidad de CC. y sus principales características. Se refiere a una corriente continua al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial y carga eléctrica, que no cambia de sentido con el tiempo. Dentro de las fuentes de electricidad de corrientes continua que hemos usado en el laboratorio se encuentran las siguientes: o PILAS AA:  MARCA: Panasonic  Voltaje: 1.5v  Máxima carga eléctrica: 2550-3000 mAh o PILAS AAA:  MARCA: Panasonic  Voltaje: 1.5v  Máxima carga eléctrica: 900-1155 mAh o PILAS D:  MARCA: Panasonic [Fecha] LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I 2  Voltaje: 1.5v  Máxima carga eléctrica: o BATERIA DE CELULAR:  MARCA: Nokia  Voltaje: 3.7v  Máxima carga eléctrica: 800 mAh o BATERIA:  MARCA: Toshiba  Voltaje: 9v  Máxima carga eléctrica:  02. Reconocer el medidor de tensión o voltímetro. Digital y analógico.  VOLTIMETRO ANALÓGICO Este instrumento se caracteriza por estar encapsulado en una pequeña caja transparente, en su interior se encuentra una aguja la cual va recorriendo una escala de valores. Son muy utilizados en proyectos de electrónica o en plataformas que trabajan con gases inflamables, ya que al no ser eléctricos tienen menos probabilidad de provocar una explosión (obviamente deben ser instrumentos informatizados para trabajar en áreas peligrosas). Por lo general un mismo instrumento no puede medir corriente directa y corriente alterna, por lo cual se debe tener uno para cada tipo de corriente. Su escala de medición y sus características físicas cambian conforme el precio de estos aumenta. [Fecha] LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I 5 FASE: es la línea que viene de la red. Lleva la tensión eléctrica (línea viva), regularmente son 210 a 220volts alterna. (En Perú) NEUTRO: Es la línea de "Cero" volts de la red eléctrica (referencia de la fase). TIERRA FÍSICA: Es un conductor proveniente directamente de un aterrizamiento (a tierra) con baja resistencia, para que por ahí se descarguen voltajes peligrosos. IV. CUESTIONARIO: 01. Describa como está conformado el sistema eléctrico peruano (matriz energética eléctrica). El sistema eléctrico en el Perú ha experimentado sorprendentes mejoras en los últimos 20 años. El acceso a la electricidad ha crecido del 45% en 1990 al 96% en junio de 2019, a la vez que mejoró la calidad y la eficacia de la prestación del servicio. Estas mejoras fueron posibles gracias a las privatizaciones posteriores a las reformas iniciadas en 1992. [Fecha] LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I 6 Al mismo tiempo, las tarifas de electricidad han permanecido en consonancia con el promedio de América Latina. Sin embargo, aun quedan muchos retos. El principal es el potencial sin explotar algunas energías renovables, en concreto la energía hidroeléctrica, la energía eólica y la energía solar. El marco regulador de energías renovables incentiva estas tecnologías, pero en volúmenes muy limitados ya que una mayor oferta implicaría un aumento en el costo de la energía del país. La capacidad actual de generación de electricidad está dividida de manera uniforme entre las fuentes de energía térmica e hidroeléctrica. El Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) abastece al 85% de la población conectada, con varios sistemas “aislados” que cubren el resto del país. A pesar de que la inversión en generación, transmisión y distribución en las áreas urbanas es principalmente privada, los recursos para la electrificación rural provienen únicamente de recursos públicos. 02. Identifique las ventajas y desventajas de la corriente continua y corriente alterna.  CORRIENTE ALTERNA – CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS  El transporte de corriente alterna es más económico que la continua, el coste de reducir o elevar los voltajes en corriente alterna son menores que en corriente continua. Es por este motivo que en los hogares se utiliza corriente alterna, para transportar la energía desde las centrales hidroeléctricas hasta nuestros hogares es necesario elevar la tensión en varios puntos del recorrido y luego reducirlo al llegar a zonas [Fecha] LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I 7 residenciales (esto se hace para atenuar las pérdidas producidas en el transporte de la energía)  La amplia gama de voltajes que se obtienen mediante el uso del transformador.  Las máquinas que emplean corriente alterna son sencillas, robustas y no requieren mucha reparación y mantenimiento durante su uso.  La corriente alterna se puede convertir rápidamente en corriente continua con ayuda de rectificadores.  Cuando la corriente alterna se suministra a voltajes elevados en una transmisión a larga distancia, las pérdidas de línea son menores si las comparamos a una transmisión de corriente continua. CORRIENTE CONTINUA – VENTAJAS SOBRE LA CORRIENTE ALTERNA  El valor máximo de la corriente alterna es muy elevado y en ocasiones puede resultar peligroso, así que se requiere de un aislamiento superior.  Mientras la corriente continua emite un choque eléctrico que repele al cuerpo humano, la corriente alterna atrae a la persona que la toca directamente.  Se pueden usar voltajes más bajos para transmitir electricidad a través de los cables, puesto que son menos resistentes a la corriente continua.  Una de las principales ventajas es que la corriente continua se puede almacenar en baterías, esto sin dudas es una gran ventaja sobre la corriente alterna.  La corriente continua es mucho más segura que la corriente alterna. 03. Identifique la capacidad de corriente continua de las principales pilas y baterías. Las pilas y las baterías son un tipo de generadores que se utilizan como fuentes de electricidad. Las baterías, por medio de una reacción química producen, en su terminal negativo, una gran cantidad de electrones (que tiene carga negativa) y en su terminal positivo se produce una gran ausencia de electrones (lo que causa que este terminal sea de carga positiva). Ahora si esta batería alimenta un circuito cualquiera, hará que por este circule una corriente de electrones que saldrán del terminal negativo de la batería, (debido a que estos se repelen entre sí y repelen también a los electrones libres que hay en el conductor de cobre), y se dirijan al [Fecha] LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I 10 4. Condensador: Amortigua la corriente pulsante para convertirla en corriente continua con un valor estable. 5. Transistor: Se encarga de cortar y activar el paso de la corriente. De este modo se convierte a la corriente continua en corriente pulsante. 6. Controlador: Activa y desactiva el transistor. Esta parte del circuito suele tener varias funciones, como protección contra cortocircuitos, sobrecargas, sobretensiones… También controla al circuito de corrección del factor de potencia. Además, mide la tensión de salida de la fuente, y modifica la señal entregada al transistor, para regular la tensión y mantener estable la salida. 7. Transformador: Reduce la tensión, y además aísla físicamente la entrada de la salida. 8. Diodo: Convierte la corriente alterna del transformador a corriente pulsante. 9. Filtro: Convierte la corriente pulsante en continua. 10. Optoacoplador: Enlaza la salida de la fuente con el circuito de control, pero manteniéndolos físicamente separados. 05.¿Qué sucede al medir la tensión sin carga y a plena carga?, ¿indique las causas y como resolver el problema de la variación de voltaje? Al medir la tensión sin carga estamos calculando la fuerza electromotriz (FEM) de nuestra fuente de tensión, al estar sin carga el circuito, no hay un flujo de corriente, por lo tanto, estamos midiendo el máximo potencial que puede entregarnos la fuente. Cuando medimos la tensión en plena carga, estamos midiendo la diferencia potencial en el circuito, entonces, hay flujo de corriente, por lo tanto, la medida que obtuvimos al medir la FEM se va a ver alterada por la presencia de la resistencia interna de nuestra fuente, disminuyendo el valor obtenido previamente, este valor que obtenemos vendría a ser el valor real de tensión que nos va a otorgar nuestra fuente, dado que consideraríamos una fuente real. Causas de la variación: Efecto de la resistencia interna de la fuente Cómo solucionar el problema de variación de voltaje: Al momento de medir la tensión sin carga, considerar en nuestros apuntes, un circuito equivalente, con una resistencia cuyo valor sea el de la resistencia interna de nuestra fuente, ubicado en serie con nuestro diagrama del circuito medido sin carga. Obtendremos entonces, el valor real de la caída de tensión al momento de aplicarle una carga. [Fecha] LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I 11 06. Explicar el funcionamiento del dinamo y sus aplicaciones. Un dinamo es un generador eléctrico que transforma la energía mecánica en energía eléctrica, debido a la rotación de cuerpos conductores en un campo magnético. El termino “dinamo” es usado especialmente para referirse a generadores de los que se obtiene corriente continua. FUNCIONAMIENTO: Un dínamo está compuesto principalmente por una bobina e imanes. Cuando la bobina gira influenciada por el campo magnético de los imanes, se induce en esta una corriente eléctrica que se conduce al exterior mediante unas escobillas. APLICACIONES: las aplicaciones de la dinamo son múltiples, sus primeros usos fueron la instalación en bicicletas para proporcionar energía y poder alumbrar. En la actualidad, las usamos principalmente en los automóviles y en algunos aparatos domésticos, pero su mayor utilidad es su aplicación a las energías renovables. En la obtención de la energía eólica, el viento mueve las aspas conectadas al eje del dínamo, produciendo electricidad. El mismo principio es usado en la obtención de la energía hidráulica. 07. Explicar el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos. Los sistemas fotovoltaicos basan su funcionamiento en el efecto fotoeléctrico para convertir la energía lumínica proveniente del sol en energía eléctrica. Este proceso de generación de electricidad renovable no contamina, no emite gases nocivos, su mantenimiento es mínimo y no genera ruidos molestos. La tecnología fotovoltaica es totalmente confiable y su instalación en residencias e industrias es muy sencilla. Conversión de energía: El inversor solar fotovoltaico convierte corriente continua en corriente alterna, que es la utilizada por todos los aparatos eléctricos. Básicamente actúa como una pasarela entre corriente continua y corriente alterna. Optimización de energía: Maximiza la generación de energía de las placas solares. Para ello, se aíslan los paneles individualmente con el fin de aumentar la producción de energía, y por lo tanto, mejorar el rendimiento general de la instalación. Seguimiento y protección: Un inversor solar realiza un seguimiento de los rendimientos energéticos del sistema fotovoltaico, de la actividad eléctrica y de las señales cuando surge problema. Esta información se puede ver en el propio dispositivo o desde otra ubicación si se implementa la tecnología de comunicación adecuada y los servicios en línea. [Fecha] LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I 12 Operación constante: Una instalación fotovoltaica está diseñada para proporcionar energía a la intemperie y en todas las condiciones climáticas. El inversor fotovoltaico ofrece una operación constante disipando el calor de una manera consistente. 08. Explicar el funcionamiento de los cargadores portátiles de celulares y el cargador inalámbrico de batería de celulares. Cargador portátil de celular: también conocido como power bank permite cargar distintos dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, consiste en un dispositivo portátil que puede suministrar energía desde sus baterías incorporadas a través de uno, o varios, puertos USB. Por lo general, también se recargan por alimentación USB. 09. ¿En qué se diferencia la fase Neutro y la fase Tierra de una instalación eléctrica? Los conceptos fase, neutro y tierra son probablemente algunos de los términos más utilizados en electricidad. Los tres términos hacen referencia al cableado de cualquier instalación eléctrica y cada uno tiene una determinada función. Aunque cualquier profesional que se precie sabe las diferencias entre ellos, y sería bueno que todo el mundo supiera las diferencias y funciones de cada uno de ellos, lo cierto es que el común de los mortales no suele tener claro el significado de cada uno de ellos. En estos artículos vamos a definir cada uno y explicar las diferencias. -Fase: Este término hacer referencia al conductor activo, es decir el conductor que transporta la corriente eléctrica normalmente desde la red hasta un enchufe o interruptor de nuestra casa u oficina. -El neutro: es un conductor con potencial 0 o diferencia de potencial 0. Su función es precisamente crear un desequilibrio, una diferencia de potencial que permita la existencia de corriente eléctrica por el conductor de Fase. Sin el neutro no puede producirse la corriente eléctrica a no ser que la diferencia de potencial se genere utilizando directamente la tierra. En teoría en el neutro no hay tensión con respecto a tierra, por lo que en teoría no se produciría electrocución al tocarlo, sin embargo, jamás