NORMAS BASICAS DE SEGURIDAD

LABORATORIO N 02: MEDICION DE VALORES MEDIOS Y EFICACES

I.- OBJETIVO:

Verificar experimentalmente la relacin entre valores eficaces y valores pico, determinando tambin los valores pico a pico en forma de ondas senoidales.

II.- FUNDAMENTO TERICO:

Cualquier onda de corriente alterna sinusoidal, al pasar por un resistor R produce el mismo efecto trmico promedio (potencia) que una corriente directa de igual valor a la amplitud de la corriente alterna dividida por raz de 2. Esto tambin es valido para una tensin alterna a travs de R, o incluso para el producto de tensin y corriente en la forma que ya conocemos.

Para probar esto tomemos una onda de corriente en funcin del tiempo de cualquier tipo, i(t) (no necesariamente sinusoidal) que se repite continuamente y calculemos la potencia media que desarrolla en un resistor mediante el concepto de que:. Primero calculamos la potencia media P,

Definiendo un valor eficaz Irms, que a continuacin se eleva al cuadrado y se multiplica por R obtenemos P,

Entonces:

O substituyendo la expresin anterior,

As, el valor eficaz de una onda de C.A, es su valor medio cuadrtico.

III. MATERIALES Y EQUIPOS:

1.- Un osciloscopio de rayos catdicos (ORC).

2.- Un voltmetro de hierro mvil.

3.- Un transformador 220/6 o 12 V.

4.- Una fuente de alimentacin C.A.

5.- Un generador de seales.

6.- Un multimetro digital.

7.- Un diodo de1 Amp.

8.- Un resistor de 1 K., Watio.

IV. ESQUEMA ELCTRICO:

V. PROCEDIMIENTO:

1.- Montar el circuito de la figura 1.

2.- Medir con el voltmetro de hierro mvil la tensin de salida del transformador (Vrms) y antelo en su tabla de datos # 1.

3.- Calcular los valores pico y medio del secundario del transformador, obtenidos con el voltmetro, y antelo en su tabla # 1.

4.- Observar con un osciloscopio la forma de onda de la tensin de salida del transformador y medir la tensin pico a pico (Vpp) y determinar el valor medio y el valor eficaz anotando los valores en la tabla # 1.

5.- Determinar el periodo T en segundos y la frecuencia en Hertz de la onda observada en el osciloscopio.

6.- Realizar los pasos 1 al 5 para el circuito de la figura 2.

7.- Ajustar la frecuencia de salida del generador senoidal a 60 Hz. y a la mxima tensin de salida, aumentar la frecuencia del generador de acuerdo a los valores de la tabla #2.

8.- Medir con el voltmetro analgico, voltmetro digital y osciloscopio los valores medios y eficaces de la onda mostrada para cada valor de frecuencia y anotar sus valores en la tabla de datos # 2.

VI. CUESTIONARIO:

1.- Compare los valores eficaces obtenidos en la tabla de datos # 1 para el voltmetro y osciloscopio de las dos ondas observadas y explique si observa algunas diferencias.

2.- Compare el valor eficaz, de la onda senoidal obtenida de la tabla de datos # 2 para una frecuencia de 60 Hertz con el valor eficaz de la misma onda a 1 KHz. Hay alguna diferencia? Explique?

3.- Cules son los mrgenes de frecuencias de tensiones senoidales que se podrn medir con los voltmetros empleados de los datos obtenidos en la tabla #2?

4.- Cmo se indican los valores de tensin del transformador empleado? Eficaces o pico?

5.- Explique que entiende usted por valor pico y por valor eficaz.

6.- Determinar analticamente, el valor eficaz cuando se tiene una onda cuadrada para un periodo de 1 s. y despus para un periodo de 2 s. Encontr algunas diferencias? Explique?.

7.- Qu producira mayor disipacin de calor sobre un mismo elemento resistivo: 110V de C.C. o 110V (eficaz) de C.A.?

8.- Qu valor de tensin pico (senoidal) se necesita para que una bombilla produzca tanta luz, como si estuviera conectado a una fuente de 24V de C.C?.

9. Explicar que mide el osciloscopio y cual es su principio de funcionamiento.

10. Por que los voltmetros nos entregan valores eficaces?.11. Dar sus conclusiones acerca del laboratorio realizado.

TABLA DE DATOS #1

ONDA SINUSOIDAL

Voltmetro de hierro mvilOsciloscopio

VrmsVpVDCVrmsVpVDCT (seg.)f (Hz.)

ONDA SINUSOIDAL RECTIFICADA ( ONDA)

Voltmetro de hierro mvilOsciloscopio

VrmsVpVDCVrmsVpVDCT (seg.)f (Hz.)

TABLA DE DATOS #2

GENERADOR DE

SEALESOSCILOSCOPIOVOLTIMETRO

ANALOGICOVOLTIMETRO

DIGITAL

Vp-pVrmsVDCVrmsVDCVrmsVDC

ONDA

SINUSOIDAL60Hz.

100Hz.

1000Hz.

OTRA ONDA60Hz.

100Hz.

1000Hz.

PAGE 2Laboratorios y Talleres FIEE

2009-B

_1112592093.unknown

_1113030875.unknown

_1113031042.unknown

_1113031054.unknown

_1113031015.unknown

_1112592107.unknown

_1112592068.unknown