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Laboratorio #5-Circuitos III
Laboratorio #5-Circuitos III
Laboratorio #5-Circuitos III
1. Desarrollo y Resultados
1. La carga del circuito de la Figura 16-4 es de tipo resistivo. El medidor de corriente de c-a
indica 35.3 amperes (rms) y el voltímetro de c-a señala 70.7 volts (rms).
2. Las ondas del voltaje y la corriente del circuito ilustrado en la Figura 16-4, aparecen en la
gráfica de la Figura 16-5.
Universidad Tecnológica de Panamá Grupo: 1IE-133 (A)
La curva de potencia instantánea aparece dibujada también en la misma grafica. Observe que
esta curva, p es sinusoidal y pasa por dos ciclos completos durante un ciclo (360°) del voltaje o
la corriente.
a) ¿Tiene la curva de potencia una parte negativa cuando la carga del circuito es resistiva?
Debido a que la corriente y el voltaje están en fase en todo momento, la curva de potencia no
presenta valores negativos cuando la carga es puramente resistiva.
3. La carga del circuito que aparece en la Figura 16.6 es capacitiva. Cuando la carga es una
capacitancia, la corriente se “adelanta 90°” al voltaje. El medidor de corriente en c-a
indica 35.3 amperes (rms) y el voltímetro indica 70.7 volts (rms).
Universidad Tecnológica de Panamá Grupo: 1IE-133 (A)
100
100 2000
70.7 70.7
Valores de Corriente y Voltaje
50 50
50 35.3 35.3 1000
0 0 0 0 0
0 0
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-35.3 -35.3
-50
-50 -1000
-70.7 -70.7
-100
-100 -2000
-2495.71 -2495.71
-150 -3000
9. Las formas de onda del voltaje y la corriente del circuito de la Figura 16.8 aparecen
ilustradas en la grafica de la Figura 16.9
10. En la Tabla 16.2 se ilustran los valores de corriente y voltaje a intervalos de 45°. Calcule
los valores de potencia instantánea para cada intervalo de 45° y complete la Tabla 16.2
° 0 45 90 135 180 225 270 315 360
e 0 70.7 100 70.7 0 -70.7 -100 -70.7 0
i -50 -35.3 0 35.3 50 35.3 0 -35.3 -50
p 0 -2495.71 0 2495.71 0 -2495.71 0 2495.71 0
Tabla 16.2. Tabla de Potencias para Carga Inductiva.
11. Marque en la gráfica de la Figura 16.9 los valores de potencia calculados a intervalos de
45°, y trace la curva de potencia a través de estos puntos.
150 3000
2495.71 2495.71
70.7 70.7
Valores de Voltaje y Corriente
50 50 1000
35.3 35.3
Axis Title
0 0 0 0 0 0 0
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-35.3 -35.3
-50 -50 -50 -1000
-70.7 -70.7
-2495.71 -2495.71
-150 -3000
12. De acuerdo con la curva de potencia graficada, determine los siguientes datos:
a) Potencia de Pico
P pico =± 0 W
2. Prueba de Conocimientos
1. Si en un ciclo toda la potencia instantánea queda bajo las curvas positivas, la carga debe
ser:
a) una resistencia
b) un inductor o capacitor
Para que se cumpla que toda la potencia sea positiva, esto debe significar que las curvas de
corriente y voltaje están en fase, donde, la carga resistiva es la única que hace que esto se
cumpla.
2. En los siguientes espacios, haga un dibujo que indique lo siguiente:
a. Una corriente que tenga un atraso de 60 grados en relación con el voltaje.
c. Una corriente que tenga un atraso de 180 grados en relación con el voltaje.
4. Suponiendo que se tiene un sistema 60hz, determine en segundos el atraso que tiene el
pico de corriente positiva con respecto al pico del voltaje positivo, cuando la corriente va
atrasada en relación con el voltaje en los siguientes grados:
Universidad Tecnológica de Panamá Grupo: 1IE-133 (A)
90°
90 ° ( 180
8.33
°)
=4.165 s
0°
0° ( 180°
8.33
)=0 s
60°
60 ° ( 180°
8.33
)=2.777 s
3. Conclusión
En este laboratorio el principal enfoque fue el de los ángulos de desfase que se producen entre el
voltaje y la corriente, se produce un desfase cuando la corriente y el voltaje no llegan a sus
respectivos valores máximos en el mismo ángulo. Si tomamos la corriente como referencia, se
podría decir que esta se adelanta cuando la corriente llega a su valor máximo, cuando el voltaje
aun no llega a su valor máximo. Para el caso en que la corriente se atrasa, esta llega a su valor
máximo después de que el voltaje ya haya alcanzado su valor máximo. La diferencia entre los
ángulos que tenga el voltaje respecto a la corriente determina el ángulo de desfase. Este ángulo
de desfase puede ser positivo, en el caso que la corriente se adelante y negativo en el caso de que
la corriente se atrase, todo esto respecto al voltaje.
Dependiendo de la carga que se conecte al circuito con fuente de alimentación AC, se determina
el desfase angular presente. Cuando la carga es puramente resistiva el desfase angular es 0° o
esta en fase. En el caso de que la carga sea puramente capacitiva se presentara un desfase de 90°
adelantados y en el caso de que la carga sea puramente inductiva se presentara un desfase de 90°
atrasados. Esto está estrechamente relacionado con la potencia aparente y real para cada
configuración de carga. La potencia aparente es la totalidad de potencia real y potencia reactiva
que consume o genera una carga. En el caso de las cargas puramente resistivas, estas consumen
solo potencia real, por lo tanto, la potencia real será igual a la aparente. En el caso de las cargas
puramente capacitivas estas generan (el hecho que generan supone que su desfase sea
adelantado) solo potencia reactiva, por lo que su potencia aparente será igual a la potencia
reactiva y tendrá cero potencias reales consumidas. En las cargas puramente inductivas, se
consume (el hecho que consumen supone que su desfase sea adelantado) solo potencia reactiva
por lo que esta será la aparente y no incluirá potencia real.