LABORATORIO No. 7 INDUCCIÓN AUTOINDUCCIÓN E INDUCTANCIA MUTUA ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO

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José Francisco Godoy Correa
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1 LABORATORIO No. 7 INDUCCIÓN AUTOINDUCCIÓN E INDUCTANCIA MUTUA ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO 7.1. OBJETIVO DEL LABORATORIO OBJETIVO GENERAL. Conocer operativamente los fenómenos de Autoinducción, Inductancia Mutua e Inducción en circuitos con acoplamiento magnético OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Para alcanzar el objetivo general se debe manejar y usar adecuadamente los siguientes parámetros eléctricos involucrados en la presente práctica de laboratorio: Características constructivas de una Bobina Leyes de Lenz, Faraday, Amper, Maxwell y Hopkinson Intensidad de Campo Magnético, Inducción Magnética y Flujo Magnético Fuerza Magnetomotriz, Fuerza Electromotriz Sección, Longitud del Circuito Magnético y Reluctancia Permeabilidad Número de Espiras Coeficiente de Autoinducción Inductancia Mutua Polaridad El transformador lineal y la Impedancia de Transferencia Circuito equivalente T y El transformador y autotransformador ideal y la relación de transformación 6.2. PUNTUALIZACIOES TEÓRICAS MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR. CARGA CARGA RESISTIVA CARGA INDUCTIVA CARGA INDUCTIVA CARACTERÍSTICAS Lámparas Incandescentes: Potencia: 200 W Tensión: 220 V 6 Unidades ( 2/fase) Bobina: 2.5 A 220 V 2.5 Ω 500 ESPIRAS Bobina: 1 A 220 V 5.6 Ω 640 ESPIRAS CARGA CARGA CAPACITIVA CARGA INDUCTIVA CARGA CAPACITIVA Capacitor Monofásico: Bobina: Capacitor Monofásico: -1-

2 CARACTERÍSTICAS Capacidad: 40 μf Tensión: 380 V Potencia: VA Frecuencia: Hz 1 A 220 V 3.2 Ω 370 ESPIRAS Capacidad: 24 μf Tensión: 380 V Frecuencia: Hz Potencia: VA EQUIPOS DE MEDICIÓN, MATERIAL Y ACCESORIOS Fuente de Alimentación 380 V, 4 Hilos (Tres fases + Neutro) 1 Transformador trifásicos, reductor de 380/220 V Multímetro Electrónico, parámetros requeridas, Voltaje, escala 600 V; Corriente, Shunt Amperimétrico 20 A ; Óhmetro, escala 200 Ω Pinza Amperimétrica, Escala 20 A Calculadora Científica Compas de precisión Chicotillos con terminales tipo Tenaza, Banana, Mixto con y sin derivación Alicates: de Fuerza, de Punta, de Corte Destornilladores: Plano y Estrella Pelacable 6.4. CIRCUITOS DE ANÁLISIS. Circuito con Acoplamiento Magnético de bobinas L1 y L2: -2-

3 Circuito con Transformadores Ideal y Lineal: 6.5. MONTAJE DEL CIRCUITO. Sistema de Alimentación: Asegúrese del sistema de alimentación principal, % % 380+ V, 4 Hilos. El sistema bajo prueba, es Triángulo Tres Hilos, 220 V, por lo que debemos recurrir a un transformador reductor de 380 a 220 V. Se debe conectar un transformador trifásico de 6 terminales, el primario en estrella con neutro aislado y el secundario en triángulo tres hilos, cuyo arreglo es el índice horario Yd5. Cargas R-L-C: Resistiva: -3-

4 Proceda a conectar las cargas, para ello, verifique si cada lámpara tiene dos terminales accesibles En caso de verificar una sobretensión en alguna de las conexiones, minimice este efecto conectando lámparas cuyo número será función de la sobretensión en la fase. Una vez en operación observar el efecto de amortiguación que provoca la lámpara ante un aumento de la tensión nominal por fase. Inductiva: Identifique las bobinas a ser conectadas, tome los datos de placa y en algún caso verifique la resistencia de la misma, con la ayuda de un multímetro. Identifique los capacitores que se conectarán, copiando fielmente los datos de placa característicos. Cuando use bobinas que no se encuentran en arreglo de transformador, tenga cuidado que el campo magnético de una de ellas no incida en las otras bobinas. Cuando conecte con capacitores tenga cuidado de la resonancia producida por este arreglo, para minimizar este efecto reduzca la inductancia de la bobina. Tenga cuidado de conectar las bobinas de forma que puedan aceptar la tensión de 220 V y su sobre tensión 220 V. Capacitiva: Identifique el capacitor monofásico con el que llevará adelante su experimento. Copie fielmente los datos de placa del receptor. El capacitor sólo tiene dos terminales no polarizados. En las diferentes conexiones del capacitor, actúe tomando siempre el terminal activo para conectar, ello con el respectivo cuidado, así preservará el terminal activo del capacitor. Para la realización de la medición de corriente en línea tenga cuidado con las corriente IRUSH, en cada conexión y desconexión. Para el descargado del capacitor sométalo a una resistencia ó una bobina y logrará descargar el capacitor sin causar daño al receptor LECTURA DE DATOS. Lectura de Componentes Simétricas: Componente Secuencia Positiva ó Negativa Corriente Linea (A) Primario Corriente Linea (A) Secundario Voltaje Fase Voltaje Línea Secuencia Cero Lectura de Cargas Individuales: CARGA Corriente Linea (A) Voltaje Fase Voltaje Línea R1, R2 Y R3-4-

5 L1, L2 Y L3 C1, C2 Y C3 L1, L2 Y R L1, L2 Y C C1, C2 Y R C1, C2 Y L R1, R2 Y C R1, R2 Y L R, L Y C R, L1-C Y L CUESTIONARIO. 1. Con la ayuda de un compás de precisión determine gráficamente el desplazamiento del neutro, en forma exacta, apelando a geometría analítica. 2. Realice un análisis matemático y determine el desplazamiento del neutro y compare con la pregunta 1 y los valores lecturados, calculando los errores cometidos. 3. Explique el concepto eléctrico de las componentes de secuencia positiva, negativa y cero CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA. -5-

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