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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
DEPARTAMENTO DE AUTOMATIZACIÓN
Y CONTROL INDUSTRIAL
2014 - B
CODIFICACIÓN DEL REGLAMENTO DEL SISTEMA DE ESTUDIOS DE LAS
CARRERAS DE FORMACIÓN PROFESIONAL Y DE POSGRADO
TÍTULO V.
DE LA GESTIÓN ACADÉMICA
CAPÍTULO I.
DE LA EVALUACIÓN Y APROBACIÓN DE ASIGNATURAS
Art. 42.- Los profesores otorgarán a cada estudiante dos calificaciones correspondientes a los resultados
obtenidos a través de los eventos de evaluación continua propuestos en la planificación semestral por
asignatura, una en la mitad del período lectivo y otra al final del mismo, conforme al calendario
académico. Cada calificación será sobre diez puntos y se podrá pasar hasta con un decimal.
Ningún evento de evaluación tendrá una valoración superior al 40% de cada calificación.
Dentro de las fechas indicadas en el calendario académico, cada profesor ingresará las calificaciones en
el SAEW. Al final del semestre deberá entregar un reporte impreso de las mismas en la secretaría de la
unidad académica correspondiente.
Art. 43.- Los estudiantes que alcancen 14 puntos o más en la suma de las dos calificaciones serán
exonerados del examen final y aprobarán la asignatura. La calificación de aprobación será igual a dicha
suma multiplicada por dos, sobre 40 puntos, en números enteros.
Art. 44.- Los estudiantes de las carreras de ingeniería, ciencias o tecnólogos que no alcancen 14 puntos,
pero que tengan por lo menos 9 puntos en la suma de las dos calificaciones, deberán rendir un examen
final sobre 20 puntos, para completar un mínimo de 24 puntos para aprobar la asignatura. En cualquier
caso, la calificación mínima del examen final debe ser de 12 puntos
.
Art. 46.- Para aprobar asignaturas de las carreras de ingeniería, ciencias o tecnólogos que consistan
exclusivamente de prácticas de laboratorio, es necesario realizar todas las prácticas de laboratorio
programadas para el período y alcanzar como mínimo 24 puntos sobre 40.
Art. 47.- Para asignaturas que tengan integradas componentes de teoría y prácticas de laboratorio, en la
planificación semestral por asignaturas el profesor establecerá los porcentajes de ponderación con los
que aportará cada componente a la calificación. El profesor de la asignatura realizará la integración de la
calificación. En todo caso, para aprobar la asignatura se requiere haber realizado, al menos, el 80% de
todas las prácticas de laboratorio programadas y obtener la calificación global mínima de 24 puntos
sobre 40, para el caso de las carreras de tercer nivel y tecnologías, y de 28 puntos sobre 40, para el
caso de los programas de postgrado.
Art. 48.- Es obligación del profesor dar a conocer a los estudiantes las calificaciones y revisar los
documentos de evaluación escritos o digitales, antes de ingresar las calificaciones al SAEW.
Art. 49.- Los profesores, en caso de error en la calificación o demora en su entrega, deberán solicitar al
Decano de la Facultad, al Director del Instituto Superior Tecnológico o al Coordinador de los Cursos de
Nivelación, según el caso, la rectificación de la calificación o la autorización para el ingreso tardío,
explicando el motivo correspondiente.
El tiempo máximo para la rectificación de calificaciones será de cinco días laborables contados a partir
de la fecha del cierre informático del SAEW. Luego de este cierre, las solicitudes de rectificación o de
ingreso tardío de calificaciones deberán ir dirigidas al Vicerrector, quien resolverá lo pertinente.
Art. 50.- Los profesores podrán devolver a los estudiantes los instrumentos de evaluación escritos
después de 15 días de ingresada la calificación correspondiente al SAEW.
Art. 51.- Si un estudiante estimare que la calificación de un evento de evaluación escrito no es justa,
podrá solicitar la recalificación del mismo, para lo cual presentará una solicitud al Decano de la Facultad,
al Director del Instituto Superior Tecnológico o al Coordinador de los Cursos de Nivelación, según
corresponda, tendiente a conseguir la autorización respectiva y el señalamiento de dos profesores de
áreas afines para que procedan a la recalificación, entre los cuales no debe constar el profesor de la
asignatura.
Esta solicitud solamente se podrá presentar dentro de los tres días laborables posteriores al ingreso de
la calificación al SAEW. Los profesores designados, en el plazo de dos días laborables de recibido el
instrumento de evaluación, remitirán por separado al Decano de la Facultad, al Director del Instituto
Superior Tecnológico o al Coordinador de los Cursos de Nivelación, según el caso, los resultados de la
recalificación. El Decano de Facultad, el Director del Instituto Superior Tecnológico o el Coordinador de
los Cursos de Nivelación, determinará, mediante proveído, la nueva calificación como el promedio de las
recalificaciones y entregará dicho documento a la Secretaría correspondiente para que se la registre.
CAPÍTULO IV. DE LA ASISTENCIA ESTUDIANTIL, JUSTIFICACIÓN Y SANCIONES.
Art. 61.- Los estudiantes deben asistir obligatoria y puntualmente a los eventos de evaluación y prácticas
de laboratorio en las fechas establecidas; en caso de no hacerlo, deberán presentar al profesor de la
asignatura una solicitud para rendir o cumplir con dichas actividades, adjuntando los documentos
justificativos debidamente certificados por la Unidad de Bienestar Estudiantil y Social, dentro de los tres
días laborables siguientes a la fecha de terminación del motivo que impidió su asistencia. Las
solicitudes presentadas fuera de este plazo serán negadas. Si la solicitud es justificada, el profesor
fijará la fecha y hora para la realización de los referidos eventos, sin sanción.
Art. 62.- Si el estudiante no justifica su inasistencia, el profesor aplicará una sanción equivalente al 20%
de la calificación obtenida en el evento o práctica de laboratorio. El plazo máximo para la recepción de
eventos de evaluación o prácticas de laboratorio atrasados sin justificación, será de diez días
laborables después de la fecha inicial.
Art. 63.- Una vez cerrado el Sistema de Administración Estudiantil (SAEW), quienes deben autorizar
cualquier solicitud de examen atrasado son el Decano de Facultad, el Director del Instituto Superior
Tecnológico o el Jefe del Departamento de Formación Básica, según corresponda.
NORMAS INTERNAS:
1.-
RESPONSABILIDAD:
a.
b.
2.-
ASISTENCIA:
a.
b.
3.-
c.
Cada grupo debe trabajar en su respectiva mesa.
Cada grupo debe usar solo el equipo de la mesa de trabajo (el equipo adicional se debe
solicitar al instructor).
En la mesa de trabajo solo debe estar el material necesario (el resto de la indumentaria
estudiantil ubicar en un sitio pre-establecido).
ACADÉMICO:
a.
b.
c.
5.-
El inicio de cada sesión será a la hora programada (ingreso de estudiantes atrasados
con un máximo de 10 MINUTOS).
La adquisición de datos de cada sesión finalizará como máximo 10 MINUTOS antes del
tiempo establecido para la sesión.
DISCIPLINA:
a.
b.
4.-
Son responsables del equipo de laboratorio los profesores y estudiantes que participan
en cada sesión.
De la buena marcha y el éxito de las sesiones; así como, del cumplimiento de las normas
son responsables los instructores.
Cada estudiante debe Leer y traer por escrito una síntesis de la consulta relativa a la
temática de la práctica correspondiente.
Todos los trabajos deben ser a tinta, legibles y en REDACCIÓN IMPERSONAL.
Se debe insistir en la responsabilidad individual e incorporar el concepto de trabajo en
grupo (criterios de evaluación).
EVALUACION:
PRIMERA NOTA PARCIAL:
a.
EVALUACION PREVIA:
30 %
b.
DESARROLLO:
10 %
c.
INFORME:
60 %
Hoja de datos, trabajo preparatorio y
coloquio antes del inicio del experimento.
(se evaluará el desempeño durante la
ejecución de La práctica).
(35% desarrollo, 25% conclusiones,
trabajo posterior a la ejecución de la
práctica y es sujeto de comprobación).
SEGUNDA NOTA PARCIAL:
a.
EVALUACION PREVIA:
30 %
b.
DESARROLLO:
10 %
c.
INFORME:
60 %
Hoja de datos, trabajo preparatorio y
coloquio antes del inicio del experimento.
(se evaluará el desempeño durante la
ejecución de La práctica).
(35% desarrollo, 25% conclusiones,
trabajo posterior a la ejecución de la
práctica y es sujeto de comprobación).
Nota: Evaluación sujeta a cambios por parte de cada instructor de laboratorio
6.-
SANCIONES.
a.
b.
La pérdida y/o deterioro de equipo implica responsabilidad pecuniaria (reposición de
equipo de mejores o iguales características).
Incumplimiento de plazos: 1 punto por cada día calendario en la entrega del informe
con un máximo de 5 días calendario, para tener calificación es obligación entregar el
informe.
GUÍA GENERAL DE CARACTERÍSTICAS Y CONTENIDO DE UN
INFORME
1. Carátula:
-
Identificación del tipo de Laboratorio.
Número y tema de la práctica.
Fecha de realización de la práctica.
Nómina de los integrantes y código del grupo.
Fecha de entrega del informe.
Espacio para datos de recepción.
Período lectivo.
2. Sustentación teórica:
- Título de la práctica.
- Objetivo general.
- Resumen teórico de sustentación del experimento (depende del instructor)
3. Procedimiento práctico: - Elementos utilizados en la práctica y sus características generales.
- Resumen del procedimiento práctico del experimento con
modelos circuitales.
los
4. Datos teóricos y medidos: - Modelo de cálculo.
- Tabulación de valores teóricos, medidos y errores (absolutos,
relativos o porcentuales).
5. Desarrollo del cuestionario: - Responder en forma clara y plenamente justificada el cuestionario
propuesto en las hojas guías
6. Análisis de resultados: - Análisis de los resultados obtenidos.
- Justificación de los errores.
- Conclusiones en base al objetivo del experimento.
7. Aplicaciones: - Directas o indirectas del experimento.
8. Bibliografía específica: - Autor(es), Nombre del texto, Editorial, Edición, País, Año, Capítulo(s),
Página(s).
9. Hoja de datos: - Número y Título de la Práctica.
- Nombres de los integrantes del Grupo.
- Código del Grupo.
- Gráfica de circuito(s) y tabla(s) con los datos experimentales.
- Fecha de realización de la Práctica.
- Fecha de entrega del Informe.
- Firma del Instructor.
CONTENIDO Y CARACTERÍSTICAS DEL TRABAJO PREPARATORIO
1. Carátula:
-
Identificación del tipo de Laboratorio.
Número y tema de la Práctica.
Nómina de los integrantes y código del grupo.
Fecha de entrega del Trabajo Preparatorio.
Espacio para datos de recepción.
Período lectivo.
2. Sustentación teórica:
- Título de la práctica.
- Objetivo de la práctica.
- Desarrollo del cuestionario propuesto en la Práctica correspondiente.
(En caso de realizar gráficos, éstos deben ser bien detallados).
3. Bibliografía específica: - Nombre del texto, Autor(es), Editorial, Edición, Año, País.
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
AREA DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Práctica #:
Realizado por:
Tema:
_______________________________________
Grupo:
Fecha de realización: ___ / ___ / ___ /
HOJA DE DATOS
AQUÍ DEBE
DIBUJARSE EL
CIRCUITO (a
computador o mano)
CORRESPONDIENTE
A LA(S) GRÁFICA(S).
Amplitud = __________
Barrido = __________
Amplitud = __________
Amplitud = __________
Barrido = __________
Barrido = __________
Revisado por: _________________ Firma: ______________ Entrega de Informe:
/
/
/
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
AREA DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Práctica #:
Realizado por:
Tema:
_______________________________________
Grupo:
Fecha de realización: ___ / ___ / ___ /
HOJA DE DATOS
AQUÍ DEBE CONSTAR: (a computador o a mano
con esfero de tinta)
1. EL O LOS CIRCUITOS DE LA PRÁCTICA.
2. LA/s TABLA/s CON TODAS LAS VARIABLES A
MEDIRSE EN LA PRÁCTICA.
Revisado por:_________________ Firma: ______________ Entrega de Informe:
/
/
/
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FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
ÁREA DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
INFORME
TRABAJO PREPARATORIO
Tecnología Eléctrica
Circuitos Eléctricos I
Circuitos Eléctricos II
Práctica #: ___ Tema: _______________________________________________
Realizado por:
Alumno (s):
Grupo:
(Espacio Reservado)
Fecha de entrega: ____ / ____ / ____
año
Sanción:
Semestre:
mes
f. ______________________
día
Recibido por:
________________________________________________
Ene - Jun
Sep - Feb
_____
_____
Año:__________
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Departamento de Automatización y Control Industrial
PRÁCTICA Nº 1:
ELEMENTOS ALMACENADORES DE ENERGÍA EN
RÉGIMEN PERMANENTE
1.
OBJETIVO:
2.
LECTURA PREVIA A LA PRÁCTICA (INDIVIDUAL):
2.1.
2.1.1.
Consultar y traer por escrito:
Un resumen sobre el comportamiento de los elementos pasivos cuando son excitados con
magnitudes constantes.
El valor que miden los aparatos para magnitudes eléctricas constantes y alternas sinusoidales,
confirmar la simbología y su significado.
Traer preparado la hoja de datos con las tablas con los valores de las medidas a tomar según el
procedimiento y los diagramas circuitales con los elementos de protección y maniobra
necesarios.
2.1.2
2.1.
Interpretar el comportamiento de los elementos pasivos (dando prioridad
a inductores y capacitores), mediante medidas de voltaje y corriente en
las configuraciones básicas de circuitos eléctricos excitados con fuentes
de corriente continua y corriente alterna sinusoidal.
BIBLIOGRAFIA:
[1]
[2]
Fundamentos de Metrología Eléctrica, A..M. KARCS, Marcombo Boixareu Editores, 75, Tomo I
Introducción a los Circuitos Eléctricos, H. A. ROMANOWITZ, Compañía Editorial Continental 19.
3.
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1.
Fuentes:
1
1
Fuente de D.C.
Fuente de A.C.
3.2.
Elementos:
1
1
1
Tablero de resistencias (300, 100, 300 Ω)
Inductor núcleo de aire (anotar los valores de R y L)
Banco de capacitores
3.3.
Equipo de medida:
1
1
1
1
Voltímetro DC.
Amperímetro D.C.
Voltímetro AC. (Multímetro analógico)
Amperímetro A.C.
3.4.
Elementos de maniobra:
1
3
Interruptor bipolar con protección
Interruptores simples.
Juego de Cables para conexión
4.
TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.
4.2.
4.3.
Exposición del profesor explicando los objetivos y tareas.
Anotar en la hoja de datos las características técnicas del equipo y elementos dados.
Armar el circuito de la Fig. 1 (incluyendo los elementos de protección y maniobra necesarios),
antes de activarlo fijar en la fuente de magnitud constante el valor de voltaje en vacío propuesto
y medido con el voltímetro.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 1
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Departamento de Automatización y Control Industrial
4.4.
Luego de activar el circuito (comprobar que el voltaje de la fuente se mantenga) tomar nota de
los valores de corriente y voltaje en cada elemento, utilizando los aparatos de medida
correspondientes.
Cambiar la fuente D.C. por el autotransformador (fuente A.C.) y repetir el numeral 4.3 y 4.4 del
procedimiento con el mismo valor de diferencia de potencial.
Cambiar el inductor por un capacitor de 30 µF en el circuito serie y 10 µF en el circuito paralelo y
repetir los numerales 4.3, 4.4 y 4.5 del procedimiento.
Armar el circuito de la Fig. 2 con los elementos de protección y maniobra necesarios, aplicar el
voltaje de alimentación propuesto. Repetir los numerales 4.3, 4.4, 4.5 y 4.6 del procedimiento.
4.5.
4.6.
4.7.
Figura 1
Figura 2
5.
CUESTIONARIO MÍNIMO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.
CIRCUITOS ALIMENTADOS POR D.C.
5.1.1
5.1.5.
5.1.6.
Demostrar que en el circuito paralelo la corriente en el inductor depende exclusivamente del
valor de la resistencia interna de éste (usar los valores de los elementos usados y valores
medidos).
Explicar en el circuito serie por qué el voltaje en el inductor es proporcional a la resistencia
interna de dicho elemento.
Justificar por qué la corriente a través del Capacitor, tanto en el circuito serie como en el circuito
paralelo, es cero.
Si se varía el valor de la capacitancia (en el circuito R-C de la Fig. 1), ¿debe variar la diferencia
de potencia en el Capacitor? Fundamentar la respuesta.
Explicar el cumplimiento las leyes fundamentales (Ohm y Kirchoff) en ambos circuitos.
Definir la función que desempeña el elemento resistivo en cada circuito.
5.2.
CIRCUITOS ALIMENTADOS POR A.C. (sinusoidal).
5.2.1
Explicar en el circuito paralelo por qué la corriente en el inductor no depende exclusivamente del
valor de la resistencia interna de éste (usar los valores de los elementos y valores medidos).
5.1.2.
5.1.3.
5.1.4.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 2
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Departamento de Automatización y Control Industrial
5.2.2.
5.2.3.
5.2.4.
5.2.5.
5.2.6.
5.2.7.
Justificar por qué la corriente a través del Capacitor es diferente de cero en ambos circuitos.
Si se varía el valor de la capacitancia sin alterar los otros parámetros (en el circuito R-C de la
Fig. 1), ¿varía el valor de la diferencia de potencial en el Capacitor? Fundamentar la respuesta.
¿Se cumplen las leyes fundamentales en ambos circuitos?, explicar brevemente la respuesta.
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
Posibles aplicaciones.
Bibliografía.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
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Departamento de Automatización y Control Industrial
PRACTICA # 2.
FORMAS DE ONDA PERIÓDICAS, VALORES
CARACTERÍSTICOS Y CONFIGURACIONES BÁSICAS
1.
OBJETIVO:
2.
LECTURA PREVIA A LA PRÁCTICA (INDIVIDUAL).
2.1.
2.1.1.
Consultar y presentar un resumen sobre:
Características fundamentales del Osciloscopio y función de los controles básicos de amplitud y
tiempo.
Ondas periódicas simétricas: Cuadrada, Triangular y Sinusoidal; valores característicos en
amplitud y tiempo.
Conceptos y características de los elementos activos y pasivos, modelos básicos de
interconexión, propiedades y equivalencias.
Traer preparada la hoja de datos (individual) con las tablas de las medidas (gráficos) a tomar de
acuerdo al procedimiento.
2.1.2.
2.1.3.
2.2.
Justificar los valores característicos de las ondas periódicas mediante el
uso del generador de funciones y el osciloscopio. Confirmar la
interconexión de algunos elementos en configuraciones básicas y su
equivalencia.
BIBLIOGRAFIA:
[1]
[3]
Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición, W. D. COOPER, A. D.
HELFRICK, Prentice-Hall, 1991, Capítulo 7, México.
Electrónica Teoría de Circuitos, R. BOYLESTAD, L. NASHELSKY, Prentice-Hall, Quinta Edición,
1994, Capítulo 22, México.
Apuntes de Tecnología Eléctrica Ing. A. MALDONADO, 2006
3.
EQUIPO A UTILIZARSE:
3.1.
Fuentes:
1
1
Generador de funciones.
Fuente de D.C.
3.2.
Equipo de medida:
1
1
1
Osciloscopio digital.
Multímetro digital (true rms).
Tablero con resistores electrónicos.
3.3.
Elementos de maniobra:
1
1
Interruptor doble con protección.
Juego de cables para conexión.
4.
TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.
Breve explicación del Instructor sobre el objetivo y procedimiento de la práctica a desarrollarse,
así como sobre el manejo del Osciloscopio digital, y el generador de funciones.
Anotar en la hoja de datos las características importantes del Osciloscopio, fuentes y elementos.
Seleccionar en la fuente las siguientes opciones:
[2]
4.2.
4.3.
-
Forma de onda sinusoidal, valor de frecuencia (elección del grupo 250 ≤ f ≤ 500 Hz), la
amplitud de voltaje mayor al 80% (selector de amplitud).
4.4.
Aplicar la señal de la fuente con los valores seleccionados a uno de los canales del Osciloscopio,
y manipular adecuadamente los controles hasta obtener un oscilograma de las siguientes
características:
4.4.1.
Por lo menos un período de la onda con una adecuada amplitud.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 4
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Departamento de Automatización y Control Industrial
4.4.2.
4.4.3.
4.5.
4.6.
Dibujar (en la hoja de datos) un período completo de la onda y anotar los datos correspondientes
de amplitud, tiempo y valores importantes. Tomar nota del valor del voltaje de la fuente mediante
el multímetro digital (true RMS).
Cambiar las escalas de amplitud y tiempo en el ORC sin modificar los controles de la fuente,
repetir el literal anterior
Repetir los numerales 4.4 del procedimiento para cada una de las otras dos formas de onda de
la fuente (triangular y cuadrada).
Interconectar en el tablero de resistores electrónicos la configuración de circuito propuesto por el
instructor, hacerlo revisar y luego medir la resistencia equivalente.
5.
CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.
Presentar los gráficos de los oscilogramas obtenidos en el procedimiento en forma detallada y
completa, utilizando una hoja de papel milimetrado para cada forma de onda.
Adjuntar en la misma hoja, los valores característicos de la forma de onda, valores medidos y
calculados y un ejemplo del cálculo del error porcentual correspondiente.
Justificar y comentar los valores obtenidos al utilizar escalas diferentes de amplitud en el
osciloscopio.
Justificar y comentar los valores obtenidos al utilizar escalas diferentes de tiempo en el
osciloscopio con respecto a la frecuencia de la fuente (si fuera el caso).
Establecer y comentar los valores obtenidos con respecto al medido con el multímetro digital.
Para el circuito propuesto (resistores electrónicos), determinar el error porcentual del equivalente
y comparar con la tolerancia teórica calculada aplicando la transmisión del error.
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
Posibles aplicaciones.
Bibliografía.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
5.8.
5.9.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 5
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PRÁCTICA Nº 3:
LEYES DE KIRCHHOFF
1.
OBJETIVO:
2.
LECTURA SUGERIDA PREVIA A LA PRÁCTICA:
2.1
2.1.1.
2.1.2
Consultar y presentar un resumen sobre:
Enunciados y aplicación de las Leyes de Kirchhoff, medición de voltajes y corrientes.
Aplicación de las Leyes de Kirchhoff en un circuito con por lo menos tres mallas propuesto por
usted.
Presentar la simulación del circuito planteado en Simulink, donde se muestren los valores de
corriente y voltaje en cada uno de los elementos.
Traer preparada la hoja de datos (individual) con las tablas de las medidas a tomar de acuerdo al
procedimiento, en el que conste los valores teóricos calculados en el circuito propuesto (fig. 1 del
procedimiento) y los diagramas circuitales incluidos los elementos de protección y maniobra
necesarios.
2.1.3
2.2.
Interpretar el cumplimiento de las Leyes de Kirchhoff mediante
mediciones de diferencias de potencial y/o intensidades de corriente.
3.
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1.
Fuentes
1
Auto transformador monofásico
3.2.
Elementos pasivos:
1
Tablero de resistencias (300, 100, 300 Ω)
3.3.
Equipo de medida:
1
1
Voltímetro de C. A. (multímetro analógico)
Amperímetro de C. A
3.4.
Elementos de maniobra:
1
6
1
Interruptor bipolar con protección
Interruptores simples
Juego de Cables para conexión
4.
TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.
4.2.
4.3.
Exposición del profesor sobre los objetivos y tareas.
Armar el circuito de la Fig.1 con los elementos de protección y maniobra necesarios.
Alimentar el circuito con el voltaje indicado, tomar las medidas necesarias para demostrar el
cumplimiento de las Leyes de Kirchhoff. (LVK en todas las mallas y LCK en todos los nodos).
Fig. 1
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
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5.
CUESTIONARIO MÍNIMO QUE DEBE ADJUNTARSE AL INFORME:
5.1.
Resolver analíticamente el circuito aplicando los métodos: por Ecuaciones de Mallas y por
Ecuaciones de Nodos.
Presentar una tabla en la que consten: valores medidos, valores calculados, valores simulados y
los respectivos errores de lectura y simulaciones expresados en % (adjuntar un ejemplo de
cálculo).
Interpretar y justificar los errores cometidos.
Aplicar las leyes de Kirchhoff en cada nodo y/o malla y comprobar si cumplen con los valores
medidos y con los valores simulados en el preparatorio. Comentar la respuesta.
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
Posibles aplicaciones.
Bibliografía.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
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ALMACENAMIENTO DE ENERGíA.
PRÁCTICA Nº 4
1.
OBJETIVO:
2.
LECTURA SUGERIDA PREVIA A LA PRÁCTICA
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
Descubrir el proceso de almacenamiento y entrega de energía en un
capacitor mediante mediciones de voltaje y corriente efectuados con
intervalos de tiempo adecuados.
Las relaciones voltaje - corriente en capacitores e inductores en el dominio del tiempo.
Las condiciones de energía que intervienen en los capacitores excitados con una fuente de
energía de valor constante
Las expresiones de energía almacenada en capacitores e inductores.
Traer preparada la hoja de datos (individual) con las tablas de las medidas a tomar de acuerdo al
procedimiento y con los diagramas circuitales incluidos los elementos de protección y maniobra
necesarios.
BIBLIOGRAFIA:
[1]
[2]
Circuitos Eléctricos Introducción al Análisis y Diseño, R. C. DORF, Alfaomega, 1995, Segunda
Edición, Capítulo 7, México.
Introducción a los Circuitos Eléctricos, H. A. ROMANOWITZ, Compañía Editorial Continental,
1971, Capítulos 11 y 12, México.
3. EQUIPO A UTILIZARSE:
3.1.
Fuentes:
1
Fuente de D. C.
3.2
Elementos:
1
1
Capacitor decádico (10 µF)
Banco de resistencias (2.7 MΩ)
3.3
Equipo de medida:
1
Multímetro digital
3.4
Elementos de maniobra:
1
1
Interruptor bipolar con protección
Conmutador de una vía
Juego de cables.
4. TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
Exposición del profesor sobre los objetivos del experimento y como conseguirlos.
Anotar en la Hoja de datos las características del equipo y elementos dados.
Armar el circuito de la Fig. 1 incluyendo los elementos de maniobra y protección.
Con el conmutador en posición neutra (sin-conexión), insertar el amperímetro digital entre R y C,
seleccionar el voltaje de la fuente al valor indicado. Asegurarse que el capacitor esté
completamente descargado (cortocircuitar los terminales).
A partir de un instante referencial (t = 0, primera lectura) conectar el conmutador en la posición
(a) y proceder a anotar los valores de corriente, los primeros 10 valores cada 10 segundos, los
siguientes valores cada 20 segundos, hasta completar un tiempo total de 3 minutos.
4.5.1.Terminado el proceso anterior, inmediatamente, cambiar el conmutador a la posición (b), y
proceder a tomar las medidas de corriente como en el numeral anterior, desde un valor
inicial instante referencial (t = 0, cambio del conmutador) hasta completar 3 minutos.
4.6.
4.7.
Con el conmutador en la posición neutra, retirar el amperímetro e insertar el voltímetro en los
terminales del capacitor, asegurarse que el capacitor esté completamente descargado.
A partir de un instante referencial (t = 0, conexión del conmutador primera lectura) conectar el
conmutador en la posición (a) y anotar las medidas de voltaje, las primeras 10 medidas cada 10
segundos, las siguientes cada 20 segundos, hasta completar un tiempo total de 3 minutos.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 8
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Figura 1
4.7.1.Terminado el proceso anterior, inmediatamente conectar el conmutador en la posición (b).
Proceder a tomar las medidas de voltaje como en el numeral anterior, nuevamente desde un
instante referencial (t = 0, primera lectura cambio del conmutador).
4.8.
Anotar el diagrama circuital del banco de capacitores.
5. CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.
Presentar las siguientes gráficas (superponiendo teórica y práctica) tomando como base el
cálculo de los respectivos datos teóricos y los obtenidos en la práctica:
5.1.1.Voltaje de carga vs. tiempo y Corriente de carga vs. tiempo,
5.1.2.Voltaje de descarga vs. tiempo y Corriente de descarga vs. tiempo.
NOTA: En cada gráfica se deben superponer las curvas teórica y práctica
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6
Desarrollar como se determina la constante de tiempo teórica (aplicación matemática) y práctica
a partir de las figuras para cada proceso.
Presentar en una tabla todos los posibles valores de capacitancia que puedan obtenerse en el
banco de capacitores, adjuntando como ejemplo el diagrama de conexión para tres valores
diferentes.
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
Posibles aplicaciones.
Bibliografía
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
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PRÁCTICA Nº 5
MAGNITUDES ALTERNAS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO.
1.
OBJETIVO:
Interpretar las relaciones volt-amperimétricas en los elementos (inductor
y capacitor), mediante el oscilograma de voltaje y corriente en circuito
serie L-R y C-R excitados por ondas periódicas.
2.
LECTURA SUGERIDA PREVIA A LA PRÁCTICA:
2.1.
2.1.1.
2.1.2.
Consultar y presentar un resumen sobre:
Función sinusoidal y funciones singulares (escalón, rampa), características y representación.
Las condiciones necesarias para que el voltaje vo(t) sobre el elemento reactivo de la Fig. 1 y Fig.
2 sea proporcional a la derivada o integral de la corriente i(t) que circula por el elemento.
Figura 1
2.1.3.
2.2.
Figura 2
Las expresiones analíticas de vo(t) y v(t) para cada una de las formas de onda del generador de
funciones (sinusoidal, rectangular y cuadrada).
Traer preparada la hoja de datos (individual) con las tablas de las medidas y oscilogramas a
tomar de acuerdo al procedimiento y con los diagramas circuitales incluidos los elementos de
protección y maniobra necesarios.
BIBLIOGRAFIA:
[1]
Circuitos de Pulsos, C. H. HOUPIS, J. LUBELFELD, Fondo Educativo Interamericano S.A., 1974,
Capítulo 1, Colombia.
Análisis de Circuitos en Ingeniería, W. H. HAYT Jr, J. E. KEMMERLY, McGraw -Hill, Quinta
Edición, 1993, Capítulo 5, México.
[2]
3.
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1.
Fuentes
1
Generador de funciones
3.2.
Elementos pasivos:
1
1
1
Resistor decádico
Capacitor decádico
Inductor núcleo de aire
3.3.
Equipo de medida:
1
Osciloscopio
3.4.
Elementos de maniobra:
1
1
Interruptor bipolar
Juego de cables para conexión.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 10
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4.
TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
Conversatorio con el profesor sobre objetivos y tareas.
Anotar en la Hoja de datos las características técnicas del equipo y elementos dados.
Armar el circuito de la Fig. 3 incluyendo el equipo de maniobra y protección.
Seleccionar en el generador de funciones una onda CUADRADA a voltaje máximo, conectar los
dos canales del Osciloscopio (canal a: voltaje en la fuente, canal b: voltaje en R).
NOTA:
4.4.1.
4.5.
4.6
4.7
Para evitar señales que dañen al Osciloscopio, deberá usarse apropiadamente el
control GRD o 0.
Variar simultáneamente el valor de la resistencia R (máximo 200Ω) y el de la frecuencia de la
fuente, de manera que la forma de onda en el canal b corresponda a la integral (en cada
semiperíodo) de la onda de la fuente, evitando siempre que la onda de la fuente se
distorsione. Dibujar en el mismo gráfico el par de ondas para un período completo y anotar los
valores representativos.
Sin modificar los parámetros del circuito, seleccionar en la fuente una onda TRIANGULAR y
graficar las ondas de igual manera que el numeral anterior (4.4.1).
Seleccionar en la fuente una onda SENOIDAL y proceder de igual manera que el numeral
anterior (4.4.1).
Armar el circuito de la Fig. 4. Seleccionar en la fuente una onda TRIANGULAR y proceder de
igual forma que en los numerales anteriores (pero la forma de onda de b será la derivada).
5.
CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.
Detallar, analítica y gráficamente, la correspondiente característica diferenciadora e integradora
de los circuitos utilizados en la parte experimental. Considerar un período completo de cada
onda (de tal forma que se pueda hacer una comparación con las funciones singulares).
NOTA:
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
En cada gráfica se deben superponer las curvas obtenidas con los datos teóricos y los
oscilogramas de la práctica.
Presentar un ejemplo de cálculo para un punto obtenido en el gráfico de la solución teórica de
cada uno de los circuitos y una tabla de valores con por lo menos 10 puntos adicionales.
¿Por qué necesariamente se deben conectar los elementos en el orden que aparecen en los
circuitos de la Fig. 3 y Fig. 4 del procedimiento para obtener en el osciloscopio las señales de
voltaje de la fuente y corriente en el inductor y/o capacitor respectivamente? Argumentar su
respuesta.
Hacer un comentario de las curvas y de los errores cometidos en cada uno de los circuitos.
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
Posibles aplicaciones
Bibliografía.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
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PRACTICA No. 6
MAGNITUDES ALTERNAS EN EL DOMINIO DE LA
FRECUENCIA.
1.
OBJETIVO:
2.
LECTURA SUGERIDA PREVIA A LA PRÁCTICA:
2.1.
2.1.1.
2.1.2.
2.1.3.
2.1.4.
Consultar y presentar un resumen sobre:
El COSFÍMETRO: Principio de funcionamiento, formas de conexión y tipos.
Las relaciones voltaje - corriente en el dominio de la frecuencia para los elementos pasivos.
Configuraciones básicas serie y paralelo, la expresión de Inmitancia equivalente.
Planteamiento general de un Sistema de Ecuaciones aplicando el uso de variables de corrientes
de Malla.
Dibujar el diagrama fasorial completo (todos los voltajes y corrientes señalados) para el circuito
de la Fig. 1, considerar las impedancias de dos elementos diferentes.
2.1.5.
Interpretar las características de las variables voltaje y corriente en el
dominio de la frecuencia y su interrelación en los diagramas fasoriales.
Figura 1
2.2.
Traer preparada la hoja de datos (individual) con las tablas de las medidas a tomar de acuerdo al
procedimiento, en el que conste los valores teóricos calculados (si en teoría de Análisis de
Circuitos han visto la materia correspondiente) y los diagramas circuitales incluidos los
elementos de protección y maniobra necesarios.
BIBLIOGRAFIA:
[1]
Fundamentos de Metrología Eléctrica, A. M. KARCZ, Marcombo, 1982; Tomo I, Capítulos VI y
VII, México.
Circuitos Eléctricos, J. A. EDMINISTER, McGraw-Hill, Serie Schaum’s, Segunda edición, 1985,
Capítulos 7 y 8.
[2]
3.-
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1
Elementos activos:
3.2
Elementos pasivos:
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
Voltaje de la red EEQSA (120 V)
1
1
1
1
1
Foco de 25 W (R1)
Foco de 40 W (R2)
Reóstato de 170 ohmios (Z1)
Capacitor de 30 microfaradios (Z3)
Inductor núcleo de aire (Z2 anotar los valores)
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3.3
Equipo de medida:
1
1
1
Voltímetro
Amperímetro
Cosfímetro (0.2-1 A/ 120-240 V)
3.4
Elementos de maniobra:
1
6
Interruptor bipolar con protección
Interruptores simples
Juego de cables
4.-
TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.-
Conversar con el profesor sobre objetivos y tareas, anotar en la hoja de datos las características
técnicas de los elementos y equipo.
Conectar el circuito de la Fig. 1 con los elementos y valores propuestos incluyendo el equipo de
maniobra y protección necesario.
4.2.-
Figura 1
4.3.4.4.-
Tomar nota de los valores de voltaje y corriente en cada elemento.
Utilizando el Cosfïmetro con las conexiones correspondientes y en las escalas apropiadas, medir
y anotar los ángulos de fase en cada una de las impedancias así como en la fuente de energía.
5.-
CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.-
5.2.5.3.5.4.-
Resolver el circuito de la parte experimental mediante cada uno de los Métodos (ecuaciones de
malla y de nodos) y presentar una tabla con los valores teóricos, medidos, calculados y errores
relativos de: voltaje, corriente y ángulo en cada elemento.
Comentar los resultados, analizar y justificar los errores.
Esbozar el circuito correspondiente al diagrama fasorial dado en la siguiente figura.
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
5.5.-
Posibles aplicaciones.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
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PRÁCTICA Nº 7
POTENCIA COMPLEJA.
1.-
OBJETIVO:
2.-
TRABAJO PREPARATORIO:
2.1.
2.1.1.
Consultar y presentar un resumen sobre:
El principio de funcionamiento de un elemento de medida vatimétrico: tipos, diagramas de
conexión y errores.
Estudiar las expresiones de: potencia instantánea, potencia activa, potencia reactiva y factor de
potencia en elementos pasivos interconectados sometidos a variables sinusoidales.
Traer preparada la hoja de datos (individual) con las tablas de las medidas a tomar de acuerdo al
procedimiento, en el que conste los valores teóricos calculados por el estudiante; y, los
diagramas circuitales incluidos los elementos de protección y maniobra necesarios.
2.1.2.
2.2.
Ilustrar la potencia compleja (triángulo de potencias) para un circuito
energizado con corriente alterna senoidal, en base de medidas de
diferencia de potencial, intensidad de corriente y potencia activa.
BIBLIOGRAFIA:
[1]
Fundamentos de Metrología Eléctrica, A. M. KARCZ, Marcombo, 1982; Tomo I, Capítulos VI y
VII, México.
Introducción a los Circuitos Eléctricos, H. A. ROMANOWITZ, Compañía Editorial Continental,
1971, Capítulos 17 y 18, México.
[2]
3.-
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1
3.2
Elementos activos:
Elementos pasivos:
3.3
1
1
1
1
Voltaje de la red EEQSA (120 V)
Lámpara incandescente-120v - 25 W
Reóstato de 86 ohmios
Banco de capacitores
Inductor núcleo de aire (0,16 H; 4Ω)
Equipo de medida:
1
1
1
Voltímetro A.C.
Amperímetro A.C.
Vatímetro A.C.
3.4
Elementos de maniobra:
1
4
Interruptor bipolar con protección.
Interruptores simples.
Juego de cables
4.-
TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.4.2.4.3.-
Conversatorio con el profesor sobre los objetivos y tareas
Anotar en la hoja de datos las características del equipo y elementos dados.
Conectar el circuito de la Fig. 1 y posteriormente Fig. 2, con los elementos y valores propuestos,
incluyendo el equipo de maniobra y protección necesario.
Medir y anotar el voltaje y corriente en cada elemento (incluida la fuente).
Utilizando el vatímetro con las conexiones correspondientes y en las escalas apropiadas, medir y
anotar la potencia activa total y en cada elemento.
4.4.4.5.-
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
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Pág. 14
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Figura 1
Figura 2
5.-
CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.-
Presentar en una tabla los valores teóricos y medidos de: voltaje, corriente, factor de potencia,
potencia activa, reactiva, aparente y errores porcentuales para cada elemento, adjuntando un
ejemplo de cálculo del valor encontrado.
En un solo gráfico superponer el triángulo de potencias (total) teórico y práctico para cada
circuito estudiado en el laboratorio.
Para cada uno de los circuitos estudiados en el laboratorio. Construir los diagramas fasoriales
(teórico y práctico) completos y superponerlos.
Interpretar los errores, analizarlos y justificarlos
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
Posibles aplicaciones.
Bibliografía.
5.2.5.3.5.4.5.5.5.6.5.7.-
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
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PRÁCTICA Nº 8
CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA.
1.
OBJETIVO:
Modificar el factor de potencia de un circuito con cargas R-L mediante el
uso de capacitores en serie o paralelo y analizar los efectos en: corriente,
voltaje y potencia nominal en la carga.
2.
TRABAJO PREPARATORIO:
2.1.
2.1.1.
2.1.2.
2.2.
Consultar y presentar un resumen sobre:
Métodos de corrección del factor de potencia en sistemas eléctricos monofásicos
Ventajas y desventajas (técnico-económicas) de la corrección del factor de potencia.
Traer preparada la hoja de datos (individual) con las tablas de las medidas a tomar de acuerdo al
procedimiento, en el que conste los valores teóricos calculados por usted y los diagramas
circuitales incluidos los elementos de protección y maniobra necesarios.
Nota: El trabajo preparatorio debe incluir un método de análisis para determinar el valor de la
capacitancia en paralelo para corregir el factor de potencia a un valor cercano a la unidad
(0,92 y plantear un ejemplo numérico de aplicación).
BIBLIOGRAFIA:
[1]
[2]
Corrección del Factor de Potencia, HEINZ, Pag, Marcombo SA, 1989, España
Corrección del Factor de Potencia en sistemas industriales, BARROS SALDAÑA, WELLINTON,
EPN, 1981
3.-
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1.-
Elementos activos:
1
Auto transformador
3.2.-
Elementos pasivos:
1
1
1
1
Reóstato de 86 ohmios
Inductor núcleo de aire (3 Ω, 250 mH)Ω
Capacitor decádico de 0-10 microfaradios
Banco de capacitores
3.3.-
Equipo de medida:
1
1
1
1
Voltímetro A. C.
Amperímetro A. C.
Cosfímetro A. C.
Vatímetro A. C.
3.4.-
Elementos de maniobra:
1
4
Interruptor bipolar con protección
Interruptores simples
Juego de cables
4.-
TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.4.2.4.3.-
Conversar con el profesor sobre los objetivos y tareas, anotar las características del equipo.
Conectar el circuito de la Fig. 1 incluyendo el equipo de maniobra y protección necesario.
Alimentar el circuito (S2 abierto, S3 Cerrado), considerando Z = 89 + J 94 Ω (86+3Ω, 250mH)
con un voltaje de 100 V, y tomar medidas de: diferencia de potencial, corriente, potencia activa y
factor de potencia.
Manipulando adecuadamente los interruptores conectar el capacitor en serie con la carga (89 + J
94) Ω, con el Cosfímetro correctamente conectado, variar la capacitancia hasta corregir el factor
4.4.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 16
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4.5.-
de potencia a un valor cercano a la unidad. Insertar 3 valores adicionales entre 0 y C màx,
repetir la medidas del numeral 4.3 para cada valor de C.
Manipulando adecuadamente los elementos de maniobra (interruptores) conseguir que el
capacitor decádico quede en paralelo con la impedancia original (carga) y repetir lo
correspondiente al numeral 4.4 del procedimiento.
Figura 1
5.-
CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.5.2.-
Definir los parámetros que influyen en la corrección del factor de potencia para cada método.
¿Cuáles son las ventajas de operación de un sistema de energía eléctrico, cuando se ha
mejorado el factor de potencia?
Decidir el método de corrección del factor de potencia entre serie y paralelo para sistemas
industriales. Explicar y justificar plenamente la decisión (Adjuntar el análisis técnicoeconómico).
En qué caso se aplica un mejoramiento del factor de potencia con capacitores en serie,
fundamentar la respuesta.
Presentar una tabla con los valores medidos, calculados y los errores expresados en %,
interpretar y justificar los errores encontrados.
Comprobar si el método de cálculo consultado en el trabajo preparatorio es adecuado y
comentarlo.
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
Posibles aplicaciones
Bibliografía.
5.3.-
5.4.5.5.5.6.5.7.5.8.5.9.-
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
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PRÁCTICA Nº 9
ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO.
1.
OBJETIVO:
2.
TRABAJO PREPARATORIO:
2.1.
2.1.1
Consultar y presentar un resumen sobre:
Las expresiones matemáticas de inductancia propia, inductancia mutua y características de
polaridad relativa asociadas a un par de inductores.
El sistema de ecuaciones para la solución de un circuito mixto, que contenga por lo menos 2
bobinas acopladas magnéticamente, además de otros elementos pasivos.
La inductancia equivalente en circuitos en serie acoplados magnéticamente.
Resumir las reglas y convenios para determinar el tipo de acoplamiento y las marcas de
polaridad entre un par de bobinas acopladas.
Traer preparada la hoja de datos (individual) con las tablas de las medidas a tomar de acuerdo al
procedimiento y con los diagramas circuitales, incluidos los elementos de protección y maniobra
necesarios.
2.1.2.
2.1.3.
2.1.4.
2.2.
Interpretar con la ayuda del ORC el acoplamiento magnético (la
geometría) en dos Inductancias con núcleo de aire.
Descubrir la Inductancia propia, Inductancia mutua y polaridad relativa,
en un par de inductancias concéntricas de iguales características y
acopladas magnéticamente en una caja didáctica de acoplamiento mutuo.
BIBLIOGRAFIA:
[1]
Circuitos Eléctricos, J. A. EDMINISTER, McGraw-Hill, Primera edición.
3.
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1.
Elementos activos:
1
1
Auto transformador
Generador de funciones
3.2.
Elementos pasivos:
1
2
1
Inductancia mutua
Inductores núcleo de aire
Inductor núcleo de aire (0,16 H - 4Ω)
3.3.
Equipo de medida:
1
1
1
O. R. C.
Amperímetro A. C.
Multímetro digital
3.4.
Elementos de maniobra:
1
2
Interruptor bipolar con protección
Interruptores simples
Juego de cables
4. TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.4.2.4.3.4.4.-
Conversar con el profesor sobre objetivos y tareas.
Anotar las características de los equipos y elementos utilizados
Observar en el ORC los oscilogramas cuando se varía la geometría del fenómeno de inducción
entre dos inductores de diferentes características acoplados magnéticamente.
Comprobar la proporcionalidad del voltaje inducido con el número de espiras. (Verificar que la
corriente en un conductor enrollado sobre la bobina de 0,16 H varía con el número de espiras).
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
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4.5.-
DETERMINACION DE LA INDUCTANCIA PROPIA
4.5.1.
Armar el circuito de la Fig. 1 con V = 80 % de V máx., y f = 1500 Hz, onda sinusoidal.
Figura 1
Figura 2
Conectar el voltímetro en los terminales (3) y (4) y variar el dial del inductor hasta que el
voltímetro marque lo mínimo. En estas condiciones anotar el valor del dial.
4.6.
DETERMINACION DE LA INDUCTANCIA MUTUA.
4.6.1- En el circuito de la Fig. 2, con una onda sinusoidal y un valor de V tal que la corriente total no
exceda los 300mA o el 80% de V máx., a una f = 1500 Hz, el dial del inductor en 500 (50 ó 5)
mH según sea el caso. (Valor del dial igual a L en la fórmula M=1/2 (L-K), K depende del equipo
utilizado). Medir y anotar la corriente y el voltaje de la fuente. Invertir el bobinado secundario (3
por 4 y 4 por 3) y proceder a medir y anotar nuevamente la lectura de las magnitudes indicadas.
4.7.
DETERMINACION DE LA POLARIDAD RELATIVA.
4.7.1.
En el circuito de la Fig. 3, con onda sinusoidal de un valor de V tal que la corriente total no
exceda los 300 mA o el 80% de V máx., a una f = 1500 Hz, el dial del inductor en 500 (50 ò 5)
mH. según sea el caso medir la diferencia de potencial entre 1 y 3 (V1-3), intercambiar los
terminales 3 por 4 y medir la diferencia de potencial entre 1 y 4 (V1-4).
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 19
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Figura 3
5.
CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.
Presentar en forma ordenada todos los valores obtenidos en la práctica y al menos tres
oscilogramas explicativos.
Deducir la formula de acoplamiento magnético M = 1/8f [ Z+ - Z- ], donde:
Z + = Impedancia con polaridad aditiva
Z - = Impedancia con polaridad sustractiva
Correspondiente al circuito del numeral 4.6 del procedimiento y explicar bajo que condición
funciona la expresión
Presentar los cálculos teóricos de los circuitos usados en la práctica, tabular los valores teóricos,
comparar con los prácticos, establecer los errores y justificarlos.
Presentar un gráfico en el que se identifique claramente (por medio de puntos) el sentido del
acoplamiento en el numeral 4.7 del procedimiento (Fig. 3).
¿En qué condiciones se produce la máxima inducción?
¿Cuándo el voltaje inducido aparece invertido en el ORC?
Describir aplicaciones prácticas del acoplamiento magnético
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
Bibliografía.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
5.8.
5.9.
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 20
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PRACTICA N° 10
CIRCUITOS AJUSTABLES (Parte uno)
LUGARES GEOMÉTRICOS
1.
OBJETIVO:
2.
TRABAJO PREPARATORIO:
2.1.
2.1.1.
2.1.2.
Consultar y presentar un resumen sobre:
El significado y la forma de expresar gráficamente un lugar geométrico
Variación de la impedancia en un dipolo serie Z = R + j(Xl – Xc) cuando los parámetros de los
elementos son fijos y varía la frecuencia de la excitación.
La variación de Y en un circuito paralelo R – L y R - C cuando la frecuencia permanece
constante y varía uno de los parámetros del circuito.
Traer preparada la hoja de datos (individual) con las tablas de las medidas a tomar de acuerdo al
procedimiento y con los diagramas circuitales, incluidos los elementos de protección y maniobra
necesarios.
2.1.3.
2.2.
Interpretar el Lugar Geométrico de: Impedancia, Admitancia y corriente en
un circuito alimentado por una fuente de corriente alterna sinusoidal en
estado permanente: a.- cuando hay variación de frecuencia; y, b.- cuando
existe variación en los parámetros del circuito.
Nota: El trabajo preparatorio debe incluir la posibilidad de que el L.G. de Y corte el eje real.
3.-
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1.-
Elementos activos:
1
Generador de funciones
3.2.-
Elementos pasivos:
3.3.-
Equipo de medida:
1
2
2
1
1
Inductor núcleo de aire (0,25 H – 3 Ω)
Resistores de 100 Ω
Capacitores decádicos 0,001.01 y 0,01 -1,1 µF
Banco de capacitores (0-50) ó (0-60) µF
Multímetro digital
3.4.-
Elementos de maniobra:
1
3
Interruptor bipolar con protección
Interruptores simples
Juego de cables
4.-
TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.4.2.4.2.1.4.2.2.-
Conversar con el profesor sobre los objetivos y tareas, anotar las características del equipo.
Armar el circuito propuesto en la Fig. 1 incluyendo el equipo de maniobra y protección.
Alimentar el circuito con voltaje máximo con C = 1.1 µF, R = 97 Ω y L = 0,25 H
Variar la frecuencia de la fuente de acuerdo a una progresión geométrica partiendo de 10 Hz,
con una razón de 2 hasta completar 10 términos.
Para cada frecuencia medir voltaje y corriente (en las dos primeras medidas puede haber
problemas debido a la frecuencia baja).
Armar el circuito propuesto en la Fig. 2 incluyendo el equipo de protección y maniobra.
Alimentar el circuito con V máximo a 65 Hz (R = 100 Ω, anotar los valores del inductor).
Variar los valores del capacitor en: 0,001, 0.01, 0.1, 1.0, 10, y 60 µF
Para cada valor del capacitor medir la corriente total y la del capacitor, medir y anotar una sola
vez la corriente por R-L.
4.2.3.4.3.4.3.1.4.3.2.4.3.3.-
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 21
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Departamento de Automatización y Control Industrial
Figura 1
Figura 2
5.-
CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.-
Presentar una tabla en el que se identifique claramente los valores: medido, calculado y error
expresado en % para cada medida y en cada circuito propuesto.
Para el circuito serie:
Superponer el gráfico teórico con el práctico de: Z vs. w ; Y vs. w y módulo de I vs. w (presentar
el ejemplo de cómo se obtiene cualquier punto del gráfico para cada caso).
Comentar los gráficos obtenidos en función del análisis teórico.
Para el circuito paralelo:
Superponer el gráfico teórico con el práctico de: Z, Y e I (presentar un ejemplo de cómo se
obtiene cualquier punto del gráfico para cada caso).
Comentar los gráficos obtenidos en función del análisis teórico.
Analizar los errores cometidos, interpretarlos, justificarlos y proponer posibles soluciones.
Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
Posibles aplicaciones
Bibliografía
5.2.5.2.1.5.2.2.5.3.5.3.1.5.3.2.5.4.5.5.5.6.5.7.-
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
Pág. 22
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Departamento de Automatización y Control Industrial
PRACTICA Nº 11
1.
OBJETIVO:
CIRCUITOS AJUSTABLES (2° Parte)
RESONANCIA SERIE
Ilustrar las condiciones de Impedancia, Admitancia, ángulo de fase y
corriente en circuitos resonantes R, L, C en serie. Descubrir los puntos de
potencia media y al ancho de banda. Interpretar el comportamiento de la
diferencia de potencial en los elementos almacenadores de energía en
éstos circuitos.
2.-
TRABAJO PREPARATORIO:
2.1.2.1.1.
2.1.2.
Consultar y presentar un resumen sobre:
Circuitos resonantes serie.
Variación de la impedancia en un dipolo serie Z = R + j( Xl – Xc) cuando los parámetros de los
elementos son fijos y varía la frecuencia de alimentación.
La curva universal de circuitos resonantes serie y los puntos sobresalientes.
Traer preparada la hoja (individual) de datos con las tablas de medidas a tomar de acuerdo al
procedimiento a seguir y los diagramas circuitales con los elementos de protección y
maniobra necesarios.
2.1.3.
2.4.-
3.-
EQUIPO A UTILIZAR:
3.1.-
Elementos activos:
1
Generador de funciones
3.2.-
Elementos pasivos:
1
1
1
1
Banco de capacitor de 50 µF
Inductor núcleo de aire (0,16 H – 4 Ω)
Resistor decádico
Capacitor decádico hasta 1.1 µF
3.3.-
Equipo de medida:
1
1
Multímetro digital
Cosfímetro
3.4.-
Elementos de maniobra:
1
1
Interruptor bipolar con protección
Interruptor simple
Juego de cables
4.-
TRABAJO PRÁCTICO:
4.1.4.2.-
Conversar con el profesor sobre los objetivos y tareas. Anotar las características del equipo.
Armar el circuito de la Fig. 1 incluyendo el equipo de maniobra y protección.
Figura 1
4.2.1.- Alimentar el circuito con los 2/3 del V máximo del generador de funciones, C = 0.5 µF y R = 16 Ω
Prácticas de Análisis de Circuitos Eléctricos I
2014
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Departamento de Automatización y Control Industrial
4.2.2.- Con el amperímetro conectado adecuadamente variar desde la fuente la frecuencia hasta
identificar la corriente máxima, anotar el valor de dicha frecuencia (fo), medir la diferencia de
potencial en el inductor y en el capacitor (anotar dichos valores).
4.2.3.- Variar la frecuencia de la fuente hacia arriba y hacia debajo de fo hasta que el amperímetro
marque I = 0,707 Imáx. Anotar f1 y f2 (frecuencia de puntos de media potencia), medir la
diferencia de potencial en el inductor y en el capacitor (anotar dichos valores).
4.2.4.- Para tres valores anteriores y posteriores a estas frecuencias anotar los valores de I, Vc y Vl
4.3.- En el mismo circuito cambiar a frecuencia fija de 560 Hz, R = 20 Ω L = 0,16 H.
4.3.1.- Variar el valor del capacitor en pasos de 15 µF hasta completar 8 valores, medir y anotar para
cada valor de C la corriente, la diferencia de potencial en L y C.
5.-
CUESTIONARIO QUE DEBE INCLUIRSE EN EL INFORME:
5.1.-
Presentar una tabla en el que se identifique claramente los valores: medido, calculado y el error
expresado en % para cada valor y circuito propuesto.
5.2.- PARA CUANDO VARÍA LA FRECUENCIA:
5.2.1.- Superponer el gráfico teórico con el práctico de: módulo de Z vs. w, módulo de I vs. w. Identificar
en el gráfico el ancho de banda, presentar un gráfico teórico de ángulo de fase vs. w (presentar
cómo se obtiene o identifica cualquier punto del gráfico).
5.2.2.- Comentar los gráficos obtenidos en función del análisis teórico.
5.3.- PARA CUANDO VARÍA LA CAPACITANCIA:
5.3.1.- Superponer el gráfico teórico con el práctico de: módulo de Z vs C, módulo de I vs C (presentar
el ejemplo de cómo se obtiene cualquier punto del gráfico para cada caso).
5.3.2.- Comentar los gráficos obtenidos en función del análisis teórico.
5.4.- Hacer un análisis de los errores cometidos, interpretarlos y justificarlos adecuadamente
5.5.- Conclusiones, recomendaciones y sugerencias.
5.6.- Posibles aplicaciones
5.7.- Bibliografía.
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