EXPERIMENTO 7. DETECCION DEL CAMBIO DE POLARIDAD DE LA F.E.M.I., EN UNA VUELTA DEL ROTOR DE UN GENERADOR DE C.A. A) Aplique a las terminales del generador de C.A. al galvanómetro de cero central como se muestra en la figura 6 y gire lentamente (aproximadamente una vuelta por segundo) el rotor del generador, iniciando con la bobina en posición horizontal. Haga esto de 3a 5 vueltas. Aquí, se observó que durante los primeros180 de una vuelta, la aguja se desvió hacia un lado los primeros a la aguja se desvió hacia el lado contrario. Con la mano, de un impulso al rotor para que gire más rápido. La desviación de la aguja respecto al cero de la escala del galvanómetro es alterna, es decir hacia un lado y al otro. Conteste: 1 ( c ) ¿Cada cuántos radianes se invierte la polaridad del generador elemental de a.c.? a) π/4 b) π /2 c) π d) 2 π 2 ( b ) La f.e.m.i. en los bornes del generador accionado fue: a) consiste en intensidad, variable de polaridad b) variable en polaridad, variable en intensidad c) variable en intensidad, constante en polaridad d) constante en intensidad, constante en polaridad B) Cambie el galvanómetro por un multímetro como se muestra en la figura 7, selecciónelo en la función de voltímetro de c.a. y de un impulso al rotor. Mida la f.e.m.i. y regístrela. f.e.m.i.= 0.014 V. OBSERVACION Durante una vuelta completa del rotor del generador, se observará un cambio de polaridad en la forma de onda de la señal. Esto significa que la amplitud de la señal pasará de un máximo positivo a un máximo negativo, o viceversa. El punto de referencia inicial será el momento en el que la forma de onda alcanza su valor máximo (positivo o negativo), y luego se observará el cambio de polaridad a medida que el rotor gira. EXPERIMENTO 8. DETECCION DE LA INVARIABILIDAD EN LA POLARIDAD DE LA F.E.M.I., EN UNA VUELTA DEL ROTOR DE UN GENERADOR DE C.D. A.- Conecte el galvanómetro de cero central a las terminales del generador de C.D. y gire lentamente el rotor del generador (aproximadamente 2 π rad/s ) iniciando con la bobina en posición horizontal. Haga esto de 3 a 5 vueltas. Durante los primeros π radianes, la aguja del galvanómetro se desvía hacia un lado de π a 2π, radianes, la aguja se desvía en la misma dirección. B.- Cambie el galvanómetro por un multímetro y seleccione este en la función de voltímetro de c.d. y de un impulso al rotor. Mida la f.e.m.i. y registrela Femi =0.040V Conteste: 1 ( d ) Se cambia la polaridad en las terminales del generador de c.d. si: a) invertimos el campo c) aumentamos la rapidez angular b) invertimos las escobillas d) invertimos el campo y el giro 2 ( c ) La f.e.m.i. en el experimento 8 es respectivamente en intensidad y polaridad: a) variable, variable c) constante, constante b) variable, constante d) constante, variable OBSERVACIÓN Se registraría la corriente generada por el generador en cada punto durante la vuelta completa del rotor también se observa la polaridad de la corriente generada en cada punto durante la vuelta del rotor. La polaridad se refiere a si la corriente fluye en una dirección positiva o negativa en relación con la referencia establecida. EXPERIMENTO 9. OBSERVACIÓN DE LA FORMA DE VARIACIÓN DE LA F.E.M.I. CONTRA EL TIEMPO (FORMA DE ONDA) EN UN GENERADOR DE C.D. Y OTRO DE C.A. POR MEDIO DE UN OSCILOSCOPIO. A) Aplique las terminales del generador de c.d. al canal “1” del osciloscopio como se muestra en la figura 8. B) Gire el rotor del generador lentamente hasta observar una forma de onda parecida a la de la figura 8. C) Trate de medir la f.e.m.i. máxima observada, aplicando la fórmula: f.e.m.i.= Posición de la perilla “V/div” por el número de divisiones verticales desde el inicio de la onda hasta el pico f.e.m.i.max= 0.5V. D) Repita los encisos 1 y 2 y trate de medir la f.e.m.i. pico a pico, pero ahora con el generador seleccionado como de c.a. f.e.m.i.pp= 0.5V. E) Las terminales del toma corrientes que está en su mesa de trabajo son parte de un generador de c.a. que nos proporciona energía eléctrica, suministrada por la compañía de Luz y Fuerza del Centro. Aplique las puntas de prueba del osciloscopio a las terminales del tomacorriente, verificando previamente que la punta este en atenuación x10 y que la perilla “V/div” este en posición máxima (29V/div) como se muestra en la figura 9, mida la f.e.m.i. en la misma forma que hizo en los encisos 3 y 4. f.e.m.i.pp= 0.5 V. Conteste: 1 ( a ) La f.e.m.i. suministrada por la Compañía de Luz tiene una frecuencia de 60 Hz, ¿Cuántas veces cambia la polaridad en un segundo? a) 29 b) 59 c) 99 d) 119 2 (d ) La f.e.m.i. observada en el osciloscopio del generador de c.d. tiene una frecuencia aproximada de 3 Hz. ¿Cuántas veces cambia la polaridad en un segundo? a) 3 b) 6 c) 0 d) 1.5 3 ( c ) El valor raíz cuadrático medio de la f.e.m.i. suministrada por la Compañía de Luz es de 127 v.c.a.. ¿A que valor pico corresponde este valor raíz cuadrático medio? a) 110 V b) 125 V c) 180 V d) 220 V OBSERVACIÓN En el caso del generador de corriente directa (C.D.), al conectar el osciloscopio a los terminales de salida del generador, se observará una línea horizontal en la pantalla del osciloscopio. Esta línea representa la F.E.M.I. del generador, que se mantiene constante en el tiempo. La altura de la línea en el eje vertical del osciloscopio corresponderá al nivel de la F.E.M.I. generada por el generador de corriente directa. En el caso del generador de corriente alterna (C.A.), al conectar el osciloscopio a los terminales de salida del generador, se observará una forma de onda sinusoidal en la pantalla del osciloscopio. Esta forma de onda representa la variación de la F.E.M.I. en función del tiempo. La amplitud de la onda en el eje vertical del osciloscopio corresponderá al nivel máximo de la F.E.M.I. generada por el generador de corriente alterna. Además, se podrán observar los ciclos positivos y negativos de la onda, que representan los cambios de polaridad de la F.E.M.I. a medida que la corriente alterna fluye a través del generador. VI.-CONCLUSIONES. En conclusión, un transformador eléctrico es un dispositivo fundamental en el campo de la electricidad que permite aumentar o disminuir el voltaje de una corriente alterna sin modificar su frecuencia. A través de la ley de Faraday y los principios de inducción electromagnética, un transformador utiliza dos bobinas acopladas magnéticamente para transferir energía eléctrica de un circuito primario a un circuito secundario. La relación entre el número de vueltas de las bobinas determina la relación de voltaje entre ellas. Los transformadores son ampliamente utilizados en la transmisión y distribución de energía eléctrica, permitiendo la transferencia eficiente de energía a largas distancias y facilitando el ajuste del voltaje según las necesidades de los diferentes equipos y dispositivos eléctricos. Además, los transformadores son dispositivos altamente eficientes, con pérdidas de energía mínimas y una amplia gama de aplicaciones en la industria, el comercio y el hogar. Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte energía mecánica en energía eléctrica mediante el principio de inducción electromagnética. Utiliza un campo magnético en movimiento relativo y un conductor en ese campo para generar una Fuerza Electromotriz Inducida (F.E.M.I.) y producir una corriente eléctrica. Los generadores eléctricos pueden ser de corriente continua (C.D.) o corriente alterna (C.A.), dependiendo del tipo de corriente que generen. Los generadores eléctricos son esenciales en la generación de energía eléctrica a gran escala, ya sea en plantas de energía térmica, hidroeléctrica, nuclear o eólica. También se utilizan en aplicaciones más pequeñas, como generadores portátiles y sistemas de respaldo de emergencia. La eficiencia de los generadores eléctricos varía según su diseño y tecnología, pero en general, son dispositivos altamente eficientes para convertir energía mecánica en energía eléctrica utilizable. Tanto los transformadores eléctricos como los generadores eléctricos son componentes esenciales de los sistemas eléctricos modernos y desempeñan un papel crucial en la transmisión, distribución y utilización de la energía eléctrica. Su comprensión y aplicación son fundamentales en la ingeniería eléctrica y en diversos sectores de la industria para garantizar un suministro de energía confiable y eficiente.