Subido por percyrr1994

Parte 2.VATIMETRO

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VATIMETRO
¿Qué es un Vatímetro?
El Vatímetro es un instrumento para la medición de la energía eléctrica, o índice de la
energía eléctrica a cualquier circuito. El término se aplica generalmente para describir
una forma particular de electrodinamómetro. Consiste en una bobina fija del alambre y
de un abrazo o de una bobina vecina del alambre suspendida para ser movible.
Importancia del Vatímetro
El vatímetro es un instrumento trascendental en el mundo eléctrico, pues promueve el
fortalecimiento de las investigaciones en el área de la física y electricidad en general.
Además, que está presente en la cotidianidad de todas las personas del planeta, pues
está en cualquier punto donde se genera, distribuye y suministra electricidad, debe
contar con la fiscalización de un vatímetro.
De allí, deriva la relevancia de este instrumento, como un agente de fiscalización,
medición y de seguridad, pues le proporciona a la persona la información necesaria para
realizar cualquiera de estos procedimientos.
Principio de funcionamiento del Vatímetro
El principio en el cual el instrumento funciona es como sigue: suponga cualquier circuito,
tal como un motor eléctrico, una lámpara o un transformador, está recibiendo la
corriente eléctrica; entonces la energía dada a ese circuito contado en vatios es medida
por el producto de la corriente que atraviesa el circuito en amperios y la diferencia
potencial de los extremos de ese circuito en voltios, multiplicados por cierto factor
llamado el factor de la energía en esos casos en los cuales el circuito sea inductivo y el
alternarse actual.
Tome primero el caso más simple de un circuito que absorbe energía. Si
un electrodinamómetro, hecho como esta descrito arriba, tiene su circuito fijo
conectado en serie con el circuito que absorbe energía y su bobina móvil (herida con el
alambre fino) conectada a través de los terminales del circuito, después una corriente
atravesará la bobina fija, y una corriente atravesará la bobina alta de la resistencia del
vatímetro proporcional a la diferencia potencial en los terminales del circuito.
La bobina movible del vatímetro se suspende normalmente de modo que su eje sea
perpendicular al de la bobina fija y sea obligado por la torsión de un resorte espiral.
Cuando las corrientes atraviesan las dos bobinas, las fuerzas se atraen en la acción que
obliga a las bobinas que fijen sus hachas en la misma dirección, y estas fuerzas se pueden
oponer por otro esfuerzo de torsión debido al control de un resorte espiral regulado
moviendo una cabeza de la torsión en el instrumento.
El esfuerzo de torsión requerido para sostener las bobinas en su posición normal es
proporcional al valor medio del producto de las corrientes que atraviesan dos bobinas
respectivamente, o al valor medio del producto de la corriente en el circuito que absorbe
energía y la diferencia potencial en sus extremos, es decir, a la energía tomada por el
circuito.
Por lo tanto, esta energía se puede medir por la torsión que se debe aplicar al trabajo
movible del vatímetro para sostenerlo en la posición normal contra la acción de las
fuerzas que tienden para desplazarla.
El vatímetro se puede por lo tanto calibrar para dar las lecturas directas de la energía
contada en los vatios, tomados en el circuito; por lo tanto, su nombre, vatímetro. En
esos casos en los cuales el circuito absorbente de energía sea inductivo, la bobina del
vatímetro conectado a través de los terminales del circuito “powerabsorving” debe
tener una inductancia excesivamente pequeña, una corrección considerable puede
llegar a ser necesaria.
MANEJO DE VATÍMETROS
Los vatímetros constan en general de 4 bornes para la conexión al circuito: 2 para la
tensión y 2 para la intensidad. En la figura 8 se muestra una de las formas típicas en que
se pueden disponer estos bornes en el instrumento. En dicha figura se indica el sentido
de circulación de la intensidad y la polaridad de la tensión.
Los vatímetros más corrientes utilizan el sistema electrodinámico de medida, que se
muestra en el esquema de la figura 9. Las bobinas del circuito amperimétrico producen
un campo magnético que interacciona con el producido por la bobina móvil voltimétrica,
produciendo de esta manera la deflexión de la aguja. El circuito amperimétrico, que ha
de ir conectado en serie con la carga, tiene una resistencia muy baja para dejar circular
la corriente sin producir una disminución de la tensión en los extremos de la carga. Y el
voltimétrico, que ha de ir conectado en paralelo con la carga, tiene una resistencia muy
elevada para que no derive corriente eléctrica por él.
En las figuras siguientes se muestra la forma de conexión del vatímetro en el circuito de
corriente continua o alterna para medir la potencia (“potencia activa” si es de alterna).
A la izquierda se encuentra en forma simbólica (W) y a la derecha el caso particular del
vatímetro que usaremos en el laboratorio. En otros modelos de vatímetros las
indicaciones y distribución de sus bornes pueden variar un poco, además de que en
general hay 4 formas diferentes de conexionado válidas.
Ampliación del alcance de medida
En un vatímetro electrodinámico existen dos circuitos, el amperimétrico (bobina fija) y
el voltimétrico (bobina móvil) y su campo de medida depende:
a) De la sección y número de espiras del circuito amperimétrico
b) De la resistencia óhmica del circuito voltimétrico
Por consiguiente, se puede ampliar el alcance de medida de un vatímetro
electrodinámico, actuando sobre cada uno de los factores expresados anteriormente o
sobre ambos factores simultáneamente:
1. Ampliación del campo de medida, actuando sobre el circuito amperimétrico. Se
consigue, dividiendo la bobina amperimétrica en varios grupos, que pueden conectarse
en serie o en paralelo.
2. Ampliación del campo de medida, actuando sobre el circuito voltimétrico
Tipos de Vatímetro
El Vatímetro, tiene una amplia clasificación, pues es un elemento simple que cumples
funciones específicas pero variadas, sin embargo, lo que hace la diferencia es el aporte
tecnológico y la especialización. La clasificación del Vatímetro es la siguiente:

Según el mecanismo de funcionamiento
Se refiere al grado de tecnología que tenga ese tipo de Vatímetro internamente, pues
uno trabaja de forma mecánica, mientras que el otro de manera electrónica.
Vatímetro analógico
En este caso, su mecanismo interno tiene una bobina, la cual al girar envía señales a la
aguja, haciendo que ésta se mueva acorde a la intensidad del giro. El sistema de
agujas, se encuentra señalando una escala de medición, con el cual podrás ubicar la
medida exacta que tiene el potencial de un artefacto o sistema eléctrico dado.
Vatímetro digital
Tiene la capacidad adicional de almacenar energía, como una manera de siempre
mantener el campo gravitacional activo.
Este Vatímetro, en su interior cuenta con un sistema de placas, las cuales reciben esa
diferencia de potencial y por otro sistema interno del Vatímetro, lo transforman en una
intensidad que va a ser procesada por un microprocesador, con el fin de obtener una
cantidad exacta, la cual se refleja de manera digital en una pantalla.

Según el tipo de corriente con que trabajan
La corriente siempre es importante en un circuito eléctrico, es por esto, que existe un
modelo para cada tipo o un modelo para ambos.
Vatímetro para corriente continua
Este es el modelo primitivo, el que se usaba para medir exclusivamente la corriente
continua que circulaba por aparato determinado.
Vatímetro para corriente alterna
Son de los modelos más recientes y nacen a partir de aquellos que usan corriente
continua, como lo pudiste constatar en la historia del Vatímetro. Este modelo, hace
mediciones solamente en corriente alterna.
Vatímetro con función dual
Son los modelos que se usan actualmente, pues en su mayoría tienen esta particularidad
dual, ósea funcionan tanto con corriente continua como alterna.

Según el tipo de instalación en el que actúa
Las instalaciones se diferencian según las entradas de corriente y cómo pueden
presentar variaciones en el flujo de la corriente.
Vatímetro para conexiones monofásicas
Este modelo actúa cuando el sistema es de una única fase, es decir, que la corriente viaja
por un sólo conductor, de allí su prefijo mono.
Vatímetro para conexiones trifásicas
Basándome en el concepto anterior, en este caso, no viaja por un sólo conductor sino
por tres conductores, por ende, pueden presentarse más variaciones, las cuales son
tomadas por el Vatímetro.
Vatímetro para conexión dual
Son una especialización actual, dónde un Vatímetro tiene la capacidad de actuar tanto
en la corriente monofásica como trifásica.
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