Potencia Real y Potencia Aparente.

Carrera: Ingeniería Electrónica

Practica 6 Tema: Medición de la potencia real y potencia aparente. Objetivos: - Usar correctamente el voltímetro. - Realizar correctamente mediciones de potencia real. - Determinar la potencia aparente. - Determinar el ángulo de fase. Marco teórico: Potencia aparente. La  potencia compleja de un circuito eléctrico de corriente alterna (cuya magnitud se conoce como potencia aparente y se identifica con la letra S), es la suma (vectorial) de la potencia que disipa dicho circuito y se transforma en calor o trabajo (conocida como potencia promedio, activa o real) y la fuente de energía (conocida como potencia reactiva, que se identifica con la letra Q y se mide en voltamperios reactivos (VAR)). La relación entre todas las potencias aludidas es S^2 = P^2 + Q^2. Se mide en voltamperios (VA), aunque para aludir a grandes cantidades de potencia aparente lo más frecuente es utilizar como unidad de medida el kilovoltiamperio (kVA), que se lee como "kavea" o "kaveas". La fórmula de la potencia aparente es:

Potencia activa. Es la potencia que representa la capacidad de un circuito para realizar un proceso de transformación de la energía eléctrica en trabajo. Los diferentes dispositivos eléctricos existentes convierten la energía eléctrica en otras formas de energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc. Esta potencia es, por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos y, en consecuencia, cuando se habla de demanda eléctrica, es esta potencia la que se utiliza para determinar dicha demanda. Se designa con la letra P y se mide en vatios -watt- (W) o kilovatios -kilowatt- (kW). De acuerdo con su expresión, la ley de Ohm y el triángulo de impedancias:

Resultado que indica que la potencia activa es debida a los elementos resistivos. El ángulo de fase lo podemos encontrar mediante el triangulo de potencias.

Conexión correcta del vatímetro.

Los terminales K* y 0* corresponden con los comunes del bobinado voltimétrico y amperimétrico del vatímetro, respectivamente. Por ello tendrán que estar conectados entre sí  para tener la misma referencia. El terminal L es el otro extremo de la bobina amperímetrica y el terminal de tensión (125 V) será el otro extremo de la bobina voltimétrica.

Desarrollo: Arme los siguientes circuitos. 1. Armar el circuito y medir corriente, voltaje y potencia. La conexión del circuito se realizo de la siguiente manera: de la fuente va conectado al vatímetro (el vatímetro se conecta como ya mencionamos anteriormente en el marco teórico), de la una salida del vatímetro va hacia la pinza amperometrica (verificando si el cable se encuentra en la posición correcta para evitar un numero negativo), de la ahí  va conectado a la resistencia (Req=1000Ω paralelo a 500Ω paralelo a 250Ω), de la resistencia Req va conectado en paralelo al voltímetro.

Circuito Resistivo Instrumentos Volta(V) 119.8 v

Corri(A) 2.51 A

Pinza Amperometrica Poten(W) 295 W

P. real(W) 300 W

P.aparent(VA) P.reactiv(VAR) 298.5 VA

23 VAR

2. Calcular la potencia aparente.

Comprobamos que nuestra medición es correcta, con poca variación en los instrumentos debido a deterioros de los mismos.

3. Cambiar la resistencia por un condensador y repetir mediciones y cálculos. La conexión del circuito se realizo de la misma manera que realizamos con el circuito de la resistencia: de la fuente va conectado al vatímetro (el vatímetro se conecta como ya mencionamos anteriormente en el marco teórico), de la una salida del vatímetro va hacia la pinza amperometrica (verificando si el cable se encuentra en la posición correcta para evitar un numero negativo), de la ahí va conectado al capacitor (Ceq=2uF paralelo a 4uF paralelo a 7.5uF), del capacitor Ceq va conectado en paralelo al voltímetro.

Circuito Capacitivo Instrumentos Volta(V) 122.7 v

Corri(A)

Pinza Amperometrica Poten(W)

2.09 A

0

P. real(W)

P.aparent(VA) P.reactiv(VAR)

1.7 W

270 VA

271.1 VAR

Calcular la potencia aparente.

Comprobamos que nuestra medición es correcta, con poca variación en los instrumentos debido a deterioros de los mismos. 4. Cambiar el capacitor por inductor y repetir mediciones y cálculos. La conexión del circuito se realizo de la misma manera que realizamos con el circuito del capacitor: de la fuente va conectado al vatímetro (el vatímetro se conecta como ya mencionamos anteriormente en el marco teórico), de la una salida del vatímetro va hacia la pinza amperometrica (verificando si el cable se encuentra en la posición correcta para evitar un numero negativo), de la ahí va conectado al inductor (Leq=3.2H paralelo a 1.6H paralelo a 0.8H), del inductor Leq va conectado en paralelo al voltímetro.

Circuito Inductivo Instrumentos Volta(V)

Corri(A)

123.6

2.16

Pinza Amperometrica Poten(W) 32.5

P. real(W) 29.5 W

P.aparent(VA) P.reactiv(VAR) 258.4 VA

259.4 VAR

Calcular la potencia aparente.

Comprobamos que nuestra medición es correcta, con poca variación en los instrumentos debido a deterioros de los m ismos. 5. Con los valores medidos determinar el ángulo de fase. 6. Comprobar las mediciones con los datos y conceptos anteriores. Las mediciones están correctas comprobemos: - En el circuito resistivo, vemos que la potencia activa o real nos da un valor alto de W y es correcto debido a que la potencia activa es la capacidad de un circuito para realizar un proceso de transformación de la energía eléctrica en trabajo o en este caso de calor ya que estamos hablando de resistencia.

-

En el circuito capacitivo, vemos que la potencia activa o real nos da un valor muy bajo o como vimos en el vatímetro nos da un valor muy cercano a cero de W y es correcto debido a lo que mencionamos anteriormente que la potencia activa es la capacidad de un circuito para realizar un proceso de transformación de la energía eléctrica en trabajo, y el capacitor solo nos almacena la energía no es absorbida o convertida. O también lo podemos ver en la potencia reactiva que nos dio un valor muy elevado y la potencia reactiva se puede decir que es la cantidad de energía que es regresada a la fuente por algún elemento.

-

En el circuito inductivo, las mediciones son correctas, el circuito es muy parecido al circuito capacitivo, lo podemos ver en la potencia activa es un valor muy pequeño y la potencia reactiva es muy grande.

7. ¿Cuál es la potencia real cuando se conecta un capacitor o inductor? Como nos dice la teoría la potencia real la podemos encontrar con la formula de:

No son potencias verdaderas sino potencias reactivas. También lo podemos comprobar como lo hicimos anteriormente en la práctica con una pinza amperometrica. Conclusión: Como conclusión tenemos: - Que para encontrar la potencia real y aparente la podemos hacer de 2 formas: mediante

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las fórmulas; con una pinza amperometrica. El ángulo de fase: 1. Para el circuito resistivo.- la corriente esta en fase con el voltaje.

2. Para el circuito inductivo.- el voltaje se adelanta 90° a la corriente.

3. Para el circuito capacitivo.- el voltaje retrasa a la corriente en 90°

Bibliografía: http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica

http://www.unicrom.com/tut_potenciaEnAC.asp http://www.slideshare.net/gugaslide/corriente-alterna-presentatio

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