MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Transcripción

1 1- Para medir la impedancia de entrada de un circuito lineal se realiza el montaje de la Fig. 1. El generador de funciones se ajusta para que entregue en vacío una señal sinusoidal de 2 V. de tensión pico. En los bornes A y B se conectan las puntas de pruebas de un osciloscopio de doble canal obteniendo la imagen de la pantalla de la Fig. 2 ((Canal 1: tensión V AC, Canal 2: tensión V BC ) con selección de acoplamiento en CA en ambos canales. a) Determinar la frecuencia del generador de funciones. b) Calcular la impedancia de entrada al circuito d) Sabiendo que la impedancia interna del generador es resistiva (R 0 ), determinar su valor. Página 1 de 6

2 2- Una fuente de tensión sinusoidal alimenta una carga resistiva pura de 20Ω disipando en esa condición una potencia de 720W. Si se intercala un circuito recortador de tensión y la onda aplicada a la resistencia es la representada en la Fig. 3,hallar: a) La indicación de tres amperímetros conectados en serie: uno de IPBM, otro de IPBM con rectificador de onda completa calibrado para dar valores eficaces de ondas sinusoidales y otro de hierro móvil(suponiendo que cada uno de ellos tiene resistencia despreciable). b) La nueva potencia medida por el vatímetro. Figura 3 3. El vatímetro de la Figura no tiene compensación por consumo propio ni por error de fase. Posee una bobina amperométrica de impedancia despreciable, una resistencia Rm= 5000 y Lm= 100. Se lo conecta tal como se muestra en la Figura en una línea monofásica de U=110 V que suministra potencia a una carga Z=100 -j173. I f Averiguar: a) Indicación del instrumento. b) Error relativo porcentual del Consumo Propio. c) Error relativo porcentual de Fase U L m I m R m Z I c Página 2 de 6

3 4. El vatímetro de la figura 4, donde R=500Ω y Rp=4000Ω se lo conecta a la onda de tensión representada por la figura 5. Calcular la lectura del vatímetro suponiendo las reactancias de las bobinas del instrumento despreciables. R p R Figura 5 5. En un sistema trifilar perfecto de 3x380 V se ha conectado una carga trifásica equilibrada. Dos vatímetros conectados como muestra la figura marcan exactamente lo mismo:380 watts. Figura W W a) El factor de potencia de la carga (aclarando si es capacitivo o inductivo). b) La potencia activa consumida por fase. c) La potenciar reactiva total. d) La lectura de dos vatímetros conectados según el método de Aron (utilice cualquiera de las fases como punto común). 6. La lectura de dos vármetros Q 12 y Q 32 conectados a un sistema trifásico 3x380V carga en estrella equilibrada, secuencia directa, miden cero y -700 VAr. Averiguar: a) El factor de potencia y tipo de carga. b) Dibujar la conexión de dos vatímetros que puedan representar ambas lecturas, teniendo acceso al centro de estrella de la carga. 7. Un sistema trifásico de 3x380V, 50 Hz alimenta una carga trifásica en conexión estrella constituída por una impedancia Z (resistiva-inductiva) y una resistencia de 100 Ω conectada entre las fases 1 y 2, ver Figura siguiente. Los vatímetros indican P 31 = 900 W y P 21 = 5100 W. El amperímetro conectado en la fase 3 marca 10 A. a) El valor de R y X de la impedancia Z. b) Las indicaciones de los amperímetros A 1 y A 2 c) La indicacion del vatímetro P 1(23) Página 3 de 6

4 8 Una línea trifásica de 3x380 V alimenta una carga equilibrada óhmica inductiva. La corriente de línea es de 30A y la indicación del vatímetro P 2(13) es -10 kw. La potencia activa total y las indicaciones de los vatímetros P 13 y P A partir del modelo de carga no lineal de la siguiente figura, se pide hallar: a) El THD F % y el THD R % de la corriente. b) El factor de potencia verdadero. c) Las potencias de deformación y ficticia. d) La corriente máxima de neutro, si se conectan 30 unidades por fase, conformando un sistema trifásico equilibrado. Página 4 de 6

5 10. Un analizador de redes aplicado a un circuito con tensión sinusoidal y carga no lineal registra los siguientes datos: U RMS = 224V Q = 62,2 Var THD i F = 72,4% S 1 = 168 VA a) El factor de potencia verdadero. b) La potencia de distorsión, la potencia ficticia y la potencia no reactiva. 11. Describa el funcionamiento del logómetro electrodinámico funcionando como frecuencímetro. Dibuje el esquema de conexiones de las bobinas y deduzca la ley de deflexión del instrumento. 12. Un estudiante conecta un osciloscopio directamente a la salida de un generador de señales (mediante un cable coaxil BNC-BNC), el cual está configurado para generar una señal cuadrada de muy baja frecuencia (20Hz). En la pantalla del osciloscopio se visualiza una forma de onda no cuadrada, tal como se aprecia en la figura. Al conectar la señal al otro canal del osciloscopio y la forma de onda visualizada es ahora perfectamente cuadrada, tal como se esperaba en un principio. Cómo puede explicarse esta diferencia entre ambos canales? Nota: Tener en cuenta lasposibles configuraciones de los controles del osciloscopio. 13. Se requiere medir una señal senoidal pura, con frecuencia 25 MHz con un osciloscopio analógico y una sonda pasiva de tensión atenuadora. a. Cuál debería ser el valor de ancho de banda mínimo del osciloscopio y de la sonda? b. Para eliminar el efecto de carga del circuito debido a la conexión de la sondapasiva de tensión atenuadora al realizar la medición, cuál debería ser su impedancia de ésta última? i. R p = y C p = 0 ii. R p = 0 y C p = iii. R p = 0 y C p = 0 iv. R p = y C p = 14. Se requiere medir señales con un osciloscopioen un dispositivo en donde no hay ninguna conexión a tierra. Qué tipo de sonda debería utilizar? Justifique su respuesta. Página 5 de 6

6 15. Halle el error por consumo propio cometido por el wattímetro en cada caso. Datos: Z BF 0 X BM 0 R BM = 2 kω V 10 = = Ω a. Sin bobina de compensación BM: Línea b. Con bobina de compensación BM: Línea c. Sin bobina de compensación BM: Carga d. Con bobina de compensación BM: Carga Página 6 de 6