Medición de corriente monofásica y trifásica

Objetivos:

- Saber utilizar la pinza amperimétrica en mediciones de corriente monofásica y trifásica

Fundamento Teórico:

Pinza amperimétrica.

Cuando se quiere medir la corriente que pasa por un circuito se usa normalmente un instrumento conocido como amperímetro que se mide en serie como el circuito que se muestra a continuación:

Un problema a tener en cuenta mal colocar un amperímetro es que su resistencia interna debe ser lo más pequeña posible, para que de esa forma el impacto del instrumento en la medida se vea disminuido. Otro inconveniente que presenta, a pesar de parecer obvio, es la necesidad de abrir el circuito para implantar el amperímetro siendo entonces preciso “apagar” el circuito.Una manera ingeniosa de realizar la medida es utilizar el campo

magnético que genera la corriente que pasa por el cable del circuito para obtener indirectamente la medida. De esta manera se puede crear un amperímetro sin contacto con el circuito, pudiéndose utilizar si interrumpir el funcionamiento del mismo.

Modo de uso.

Los amperímetros que utilizan este método son llamados Pinzas amperimétricas debido a su forma. Se abren y se colocan encerrando el cable cuya corriente se quiere medir.

Campo magnético sobre el cable

conductor

Pinza amperimétrica

Corriente a medir

Por esta razón se permiten medidas rápidas y seguras, especialmente en circuitos industriales por donde circulan corrientes altas. Entonces no es necesario apagar el circuito, y la influencia en el mismo es más limitada, lo que disminuye el error en la media.

La medida se hace en las pinzas analógicas como en los instrumentos de bonina móvil, pero obviamente sin la bobina interna para generar el campo magnético.

Para medir la corriente con la pinza amperimétrica, primero se enrollan los cables en el cual se quiere medir su corriente, luego se coloca la pinza amperimétrica, ya la corriente es la corriente que marca en la pinza amperimétrica dividido el número de vueltas en que se enrollo el cable, así:

Donde: Ip: es la corriente marcada en la pinza amperimétrica.N: es el número de vueltas del cable.

Materiales y Equipos:

- Multímetro- Fuente de tensión alterna- Un foco de 100W y 50W- Switch- Pinza amperimétrica- Un motor

Procedimiento Experimental.-

Experiencia Nº01.

Medición monofásica.

Campo magnético sobre el cable

conductor

Pinza amperimétrica

Corriente a medir

Un sistema de corriente monofásico es aquel que consta de una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el voltaje varia de la misma forma. El voltaje y la frecuencia de eta corriente dependen del país o región, siendo 230 y 110V los valores más extendidos para el voltaje y 50 y 60Hz para la frecuencia.

Realice las mediciones como indica la figura 1.

Ejemplo 1:Se medirá la corriente por un cable de alimentación de una lámpara de 100W alimentada a 220V. Dado que P=V.I, calcular teórica y experimentalmente la corriente en el circuito:

Figura 1

Asumiendo voltaje 220V, además conocemos la potencia de la bombilla que es 60W, por despeje se puede calcular la corriente:

Los valores experimentales se enuncian en la siguiente tabla:

Teórico Práctico

Potencia 60W 71.30W

Corriente 0.2727A 0.31A

Voltaje 220V 230V

Ejemplo 2:

Realice la conexión de 2 focos en paralelo, mida la corriente en cada uno de ellos.

Figura 2

Llene el cuadro correspondiente a los datos tomados en la figura 2.Primero observamos que ambas bombillas son de 60W, entonces realizamos los cálculos teóricos respectivos:

Teórico Práctico

Potencia 120W 135.7W

Corriente 0.5454A 0.59A

Voltaje 220V 230V

Experiencia Nº 02:

Medición trifásica.

Mida las tensiones en una fuente trifásica.VLN (voltaje línea con neutro), mida para cada fase (S-N, T-N, R-N).También mida el voltaje fase con fase (R-S, T-R, S-T).

Experimentalmente:

R-S T-R S-T S-N T-N R-N

VL 29.2V 30.9V 29.1V 15.8V 17.8V 17.9V

I1

V1P

I2

V2P

Sabemos que:

Teóricamente(por ecuación):

R-S T-R S-T S-N T-N R-N

VL 27.37V 30.83V 31V VLN 15.8V 17.8V 17.9V

Experiencia Nº 03:

Obtenga la información de la placa característica de un motor

Conclusiones

- La medición monofásica de los circuitos que se encontraban en serie y en paralelo son distintas, pero siguen la ley de Ohm.

- Se obtuvo una diferencia de error entre los resultados teóricos y prácticos de la medición en una fuente trifásica lo cual es aceptable, pues esta diferencia es mimina.

Bibliografia

- Maquinas eléctricas, Jesús Fraile Mora, quinta edición, 2003.