circuitos de corriente alterna resistivos e inductivos
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LA RESISTENCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA OBJETIVO: Conocer los efectos de la resistencia en los circuitos de corriente continua y los de corriente alterna. Información Preliminar: Un circuito que contiene resistencia solamente, se denomina no inductivo. Como la inductancia de una lámpara incandescente es en extremo baja, puede pasarse por alto, de manera que un circuito que solo contenga lámparas, se considera como un circuito no inductivo. La resistencia especifica de un conductor es la misma para la corriente alterna que para la continua. Sin embargo, la resistencia total del conductor es ligeramente mayor en la corriente alterna, debido a que esta induce en el alambre una fuerza electromotriz. Esta fuerza electromotriz inducida es mayor en el centro del alambre que en su superficie. La diferencia de potencial entre el centro y la superficie del conductor da lugar a que pase más corriente por la parte exterior de este, produciendo el mismo efecto que si se redujera la sección transversal del conductor y por lo tanto, aumentando su resistencia. Esta característica se conoce con el nombre de “efecto pelicular o superficial”, porque la corriente se acumula en la superficie exterior del alambre. El “efecto pelicular o superficial” aumenta con la frecuencia de la corriente y con el diámetro del conductor. Para conductores de área transversal inferior a 200,000 mili pulgadas circulares, este efecto puede pasarse por alto, tratándose de frecuencias de 60 ciclos o menos. MATERIALES: - Fuente de energía AC – DC. - Amperímetro de CA. - Amperímetro de CC. - Voltímetro de CA. - Voltímetro de CC. - Lámparas (5V) - Un porta Lámparas. - Conectores cocodrilos. - Interruptor. 12 V PROCEDIMIENTOS: A. Leer las separatas entregadas anteriormente y la información preliminar. B. Procedimientos de laboratorio. 1. Conecte en serie la lámpara y el amperímetro para C.C. en la fuente de alimentación mixta. (C,C,) 2. Conecte el interruptor con la fuente C.C y luego a la fuente C.A. 3. Llame al profesor para examinar la instalación, antes de cerrar el interruptor. 4. Cierre el interruptor con C.C. y lee el amperímetro. 5. Reemplace el amperímetro de C.C. e instale en su lugar el amperímetro C.A. 6. Cierre el interruptor con C.A (verifica que la fuente este en C.A.) y lee el amperímetro. 7. Registre sus observaciones en la hoja de resultados. PREGUNTAS: 1. ¿Qué ha observado en los pasos 4 y 6? 2. Compare la brillantez de la lámpara con C.C. y con C.A. 3. De sus observaciones de este experimento, ¿Cuál serie su conclusión de que la formula = es aplicable a un circuito de C.A. que contenga resistencia solamente? Explíquelo. 4. Describa que entiendes por “efecto pelicular o superficial”. 5. Que condición permite pasar por alto el “efecto pelicular o superficial” HOJA DE RESULTADOS LA RESISTENCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA TIPO DE CORRIENTE VOLTAJE AMPERAJE BRILLANTEZ DE LA LÁMPARA C.C. C.A. INDUCTANCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA OBJETIVO.- comparar el efecto de la inductancia en los circuitos de corriente continua y corriente alterna. Información Preliminar: En un circuito de corriente continua, la corriente no cambia; por lo tanto el voltaje aplicado se requiere solamente para vencer la resistencia. Una corriente alterna de 60 ciclos varía desde un máximo en una dirección hasta el máximo en la dirección opuesta y viceversa, sesenta veces en cada segundo. Cualquier inductancia en el circuito, se opondrá a las variaciones en la corriente. Para mantener una corriente alterna de más o menos diez amperios en un circuito, que contenga resistencia e inductancia en serie, se necesitará más voltaje que para mantener una corriente continua de la misma intensidad. Esto se explica por el hecho que, según la “Ley de Lenz”, se produce una fuerza electromotriz (FEM) de autoinducción, en dirección tal que se oponga a la variación en la corriente. Entonces se necesitará parte del voltaje aplicado para compensar este voltaje de autoinducción, así como el descenso de voltaje debido a la resistencia. En el caso de un voltaje aplicado de corriente continua, esta última tiene un valor constante y por lo tanto , el voltaje aplicado solo será necesario para compensar la resistencia. MATERIALES: - Fuente de alimentación Mixta - Un amperímetro de C.C. - Un amperímetro de C.A. - Un voltímetro de C.C. - Un voltímetro de C.A. - Una bobina inductiva de 1100 espiras - Varillas de hierro al silicio. - Lámparas y porta lámparas. - Interruptor. 12V PROCEDIMIENTOS: A. Leer atentamente las separatas entregadas anteriormente y la información preliminar. B. Procedimientos de laboratorio. 1. Conecte el equipo como lo muestra al profesor, de manera que el voltaje y amperaje de la corriente continua puedan leerse cuando se cierra el interruptor y del mismo modo cuando hacemos pruebas con corriente alterna. 2. Llama al profesor para que verifique que su instalación es la correcta, luego de esto procede a cerrar el interruptor. 3. Separe el núcleo (varillas de Hierro al silicio) y cierre el interruptor con corriente continua. 4. Instale las lámparas en paralelo y luego instálelo al circuito de prueba, esto para obtener una corriente alta y registra el voltaje y el amperaje en la hoja de resultados. 5. Inserte el núcleo de hierro y luego observe y registre las indicaciones anteriores. 6. Separe el núcleo (varillas de Hierro al silicio) y cierre el interruptor con corriente alterna. 7. Observe y registre el voltaje y amperaje de la línea. 8. Vuelva a colocar el núcleo y observe el voltaje y amperaje, registre sus resultados. PREGUNTAS 1. ¿Por qué la corriente continua resultó de mayor valor que la corriente alterna? 2. ¿hubo alguna diferencia entre las indicaciones del voltímetro de corriente continua y el de corriente alterna? En caso sea afirmativo. ¿influirá esto en la diferencia de corriente de la pregunta 1? 3. ¿Cuál es el efecto del núcleo sobre la inductancia de la bobina? 4. Calcula la reactancia inductiva en Ohms de la bobina con el núcleo insertado. 5. ¿Cuál es el descenso del valor de la reactancia inductiva cuando se retira el núcleo? HOJA DE RESULTADOS LA RESISTENCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA TIPO DE CORRIENTE VOLTAJE AMPERAJE BRILLANTEZ DE LA LÁMPARA C.C. C.A. HOJA DE RESULTADOS INDUCTANCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Paso N° TIPO DE CORRIENTE Posición del núcleo 4 5 6 8 C.C. C.C. C.A. C.A. Fuera Dentro Fuera Dentro VOLTAJE AMPERAJE
