Medición de la potencia activa monofásica en corriente alterna

Objeto del ensayo: Consiste en medir la potencia activa en un circuito monofasico, con distintos tipos de
carga. A tal fin se utilizara el wattimetro. Para poder regular la tensión provista por la fuente se utilizara un
auto transformador con variación continua de la tensión.
La combinación de carga inductiva y capacitiva permitirá observar la variación del factor de potencia. Cada
estado de carga será representado mediante un diagrama vectorial.
Programa de ensayo: 1) Variar el tipo de carga, 2) Medir la tensión, la intensidad, la potencia, la frecuencia,
Ir, Il y Ic, 3) Calcular la potencia activa consumida realmente por la carga, el factor de potencia, la potencia
aparente y la potencia reactiva, 4) Representar los diagramas vectoriales de tensión e intensidad respetando el
ángulo correspondiente a cada tipo de carga.
Esquema de conexiones:
Croquis del auto transformador o varia C:
Elementos empleados: Un frecuencimetro, un voltímetro, 4 amperímetros, un wattimetro, un auto
transformador, un vareador de tensión de 0−140v 13A 50 Hz, una resistencia de carga, una bobina con y sin
núcleo de hierro, una batería de capacitores y un osciloscopio.
Consideración teórica: En este ensayo medimos la potencia activa consumida por la carga, utilizando un
wattimetro. Aplicamos la conexión de tensión hacemos notar que la potencia indicada por el wattimetro hay
que restarles los cosenos de los circuitos o instrumentos del wattimetro y del voltímetro por lo tanto la
potencia activa P realmente consumida a disipar por la carga será: P= Pm−( U.U + U.U ).
Rv Rw
De esta manera la tensión medida por el voltímetro coincide con la diferencia del potencial aplicada a los
bornes de la carga, o sea la tensión nominal o de servicio de la misma.
La determinación del factor de potencia es la relación entre la potencia activa concebida por la carga y la
potencia aparente suministrada a la misma para determinar el factor de potencia consideramos la expresión de
la potencia activa monofasica, o sea: P= U.I.cos y de ella obtenemos cos= P .
U.I
La potencia reactiva es la que devuelve la carga a la fuente y se determina de la siguiente manera Q= U.I.sen
la unidad de la potencia reactiva es Var, entonces la potencia aparente será S= U.I y se expresa en VA.
Diagrama vectoriales, recordemos que con cargas omhicas la tensión e intensidad están en fases en nuestro
caso teniendo la carga resistiva una pequeña componente inductiva, la intensidad atrasa levemente de la
tensión.
Con la carga inductiva y de acuerdo a la inductancia respectiva, con o sin núcleo de hierro la intensidad atrasa
respecto de la tensión.
Con cargas capacitivas la intensidad adelanta con respecto a la tensión. Al combinar carga inductiva con carga
capacitiva la suma geométrica de las respectivas intensidades dictaminan el valor de la resultante, en modulo
y en argumento utilizando escalas adecuadas se trazaran los diagramas correspondientes a cada división
acotando el ángulo.
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Cuadro de valores:
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