I.-TITULO.-

ANALISIS DE UNA FUENTE DE PODER

II.-OBJETIVOS.-

Construir un equipo electrónico capaz de convertir la energía eléctrica de corriente alterna en corriente continua.

Adiestrar al estudiante en el buen uso del medidor de tensión.

III.-FUNDAMENTO TEORICO.-

Para construir una fuente de poder por lo menos debemos de tener los siguientes elementos que se dan a continuación como son: transformadores, resistores, capacitores, diodos, etc.

Transformador.-

Se denomina transformador, a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más

Devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

FILTROS.-

Un filtro eléctrico o filtro electrónico es un elemento que discrimina una determinada frecuencia o gama de frecuencias de una señal eléctrica que pasa a través de él, pudiendo modificar tanto su amplitud como su fase.

Tipos de filtros

Atendiendo a sus componentes constitutivos, naturaleza de las señales que tratan, respuesta en frecuencia y método de diseño, los filtros se clasifican en los distintos grupos que a continuación se indica.

Según respuesta frecuencia

Filtro paso bajo: Es aquel que permite el paso de frecuencias bajas, desde frecuencia 0 o continua hasta una determinada. Presentan ceros a alta frecuencia y polos a bajas frecuencia.

Filtro paso alto: Es el que permite el paso de frecuencias desde una frecuencia de corte determinada hacia arriba, sin que exista un límite superior especificado. Presentan ceros a bajas frecuencias y polos a altas frecuencias.

Filtro paso banda: Son aquellos que permiten el paso de componentes frecuencia les contenidos en un determinado rango de frecuencias, comprendido entre una frecuencia de corte superior y otra inferior.

Filtro elimina banda: También llamado filtro rechaza banda, atenua banda o filtro Notch, es el que dificulta el paso de componentes frecuencia les contenidos en un determinado rango de frecuencias, comprendido entre una frecuencia de corte superior y otra inferior.

Filtro multibanda: Es que presenta varios rangos de frecuencias en los cuales hay un comportamiento diferente.

Filtro variable: Es aquel que puede cambiar sus márgenes de frecuencia.

Filtros activos y pasivos

Filtro pasivo: Es el constituido únicamente por componentes pasivos como condensadores, bobinas y resistencias.

Filtro activo: Es aquel que puede presentar ganancia en toda o parte de la señal de salida respecto a la de entrada. En su implementación se combinan elementos activos y pasivos. Siendo frecuente el uso de amplificadores operacionales.

CONDENSADOR ELECTRLITICO.-

Un condensador electrolítico o capacitor electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente alterna pero no corriente continua.

RESISTENCIA.-

Las fuentes de tensión, sean estas baterías, generadores, etc. no son ideales (perfectas).

Una fuente de tensión real está compuesta de una fuente de tensión ideal en serie con una resistencia llamada resistencia interna.

Esta resistencia interna, no existe en la realidad de manera de que nosotros la podamos ver. Es una resistencia deducida por el comportamiento de las fuentes de tensión reales.

REGULADORES DE VOLTAJE.-

Existen muchas maneras de lograr un voltaje estable, pero en general utilizan varios componentes discretos, lo que redunda en un costo elevado, un diseño más complicado, y circuitos más grandes.

La alternativa es utilizar algún regulador de tensión integrado, disponibles para casi todos los voltajes que podamos imaginar, y para corrientes desde unas pocas centésimas de Amper hasta varios amperes. Dentro de los reguladores de voltaje con salida fija, se encuentran los pertenecientes a la familia LM78xx, donde “xx” es el voltaje de la salida. Estos son 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18 y 24V,

Entregando una corriente máxima de 1 Amper y soporta consumos pico de hasta 2.2 Amperes.

IV.-EQUIPO, INSTRUMENTOS Y MATERIALES.-

Un diagrama esquemático de una fuente de alimentación. Una fuente de alimentación. Un multitester digital. Una extensión eléctrica. Cables de conexión.

V.-PROCEDIMIENTO.-

1.-Elegir un circuito de una fuente de alimentación según los requerimientos indicados.

2.-Dbujar o armar la fuente de alimentación en cualquier programa de simulaciones digitales.

3.-describir la fuente de alimentación a través de sus características eléctricas.

4.-reconocer el medidor de tensión o voltímetro.

5.-identificar las líneas eléctricas: fases, neutro y tierra, del tomacorriente.

6.-En una tabla indique los valores de tensión entre L-T, L-N, yT-N.

7.-Utilizando un voltímetro medir diversos voltajes de la fuente de alimentación y anótelos en una tabla.

8.-Efectuar las pruebas respectivas, según las indicaciones del profesor.

VI.-CALCULOS Y RESULTADOS.-

(2) DIAGRAMA HECHO EN EL PROGRAMA CIRCUITMAKER2000

(3) Los elementos del diagrama son:

Fuente de alimentación. Transformador Cuatro diodos Condensador(FILTRO) resistencia

(4) voltímetro digital

1 voltímetro digital sanwa

(5) y (6) Línea viva +línea neutro=220v, igual a 220v

Línea viva +neutro=218v, menor que 220v

Línea neutra+neutro=0v, igual a0v

(7)

Nº 1 2 3 4VALOR TEORICO 3,6 3,7 3,7 3,7VALOR EXPERIMENTAL 3,86 3,73 3,9 3,74ERROR ABSOLUTO 0,26 0,03 0,2 0,04ERROR PORSENTUAL 7,22222222 0,81081081 5,40540541 1,08108108

VII.-CUESTIONARIO.-

1.-Describa como esta conformado el sistema eléctrico peruano

Esta conformado por: El Ministerio de Energía y Minas (MINEM) como organismo máximo, El Organismo Supervisor en la Inversión en la Energía y Minería (OSINERMIN), el COES (Comité de Operación Económica del Sistema).

El MINEM encargado de otorgar las políticas energéticas de nuestro país otorga las concesiones para las empresas eléctricas.

LV-LN 220V

LV-N 218V

LN-N OV

El OSINERMIN supervisa y fiscaliza el cumplimiento de las disposiciones legales, además de las técnicas. Y el COES coordina la operación económica del Sistema eléctrico, Interconectado nacional.

2.-identifique las ventajas y desventajas de la corriente continua y la corriente alterna.

Corriente alterna

La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección periódicamente en un conductor. Como consecuencia del cambio periódico de polaridad de la tensión aplicada en los extremos de dicho conductor.

La corriente alterna presenta ventajas decisivas de cara a la producción y transporte de la energía eléctrica, respecto a la corriente continua:

a-Generadores y motores más baratos y eficientes, y menos complejos

b-Posibilidad de transformar su tensión de manera simple y barata (transformadores)

c-Posibilidad de transporte de grandes cantidades de energía a largas distancias con un mínimo de sección de conductores ( a alta tensión)

d-Posibilidad de motores muy simples, (como el motor de inducción asíncrono de rotor en cortocircuito)

e-Desaparición o minimización de algunos fenómenos eléctricos indeseables (magnetización en las maquinas, y polarizaciones y corrosiones electrolíticas en pares metálicos) .

CORRIENTE CONTINUA

LA CORRIENTE CONTINUA no se puede transportar grandes distancias sin que caiga demasiado la tensión, es más peligrosa cuando se manejan altos voltajes, se necesitan resistencias para bajar el voltaje y que estas absorban la potencia que deben disipar en calor: en contraposición a esto, se puede almacenar fácilmente en baterías, variando la tensión se puede variar la velocidad de los motores de corriente continua, no produce

Interferencias por pulsos electromagnéticos y se puede producir alterna partiendo de una batería con un par de transistores que hacen que la tensión entre sus terminales, positivo y negativo, varié una cantidad x de veces en un sentido u otro. Esta variación de veces por minuto del sentido de la corriente es lo que se conoce como HERTZ O CICLOS POR SEGUNDO. Las dos tienen su campo de aplicación. En bajas tensiones se llevan bien los dos sistemas desde una radio portátil hasta una PC, y para voltajes elevados predomina la alterna.

3.-Una señal eléctrica de corriente continua se puede transformar en una señal de corriente alterna y viceversa

Si por medio de un rectificador es el elemento o circuito que permite convertir una señal eléctrica alterna en una continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercurio.

Dependiendo de las características de la alimentación en corriente alterna que emplean, se les clasifica en monofásicos, cuando están alimentados por una fase de la red eléctrica, o trifásicos cuando se alimentan por tres fases.

4.-Enuna fuente de alimentación dibuje las graficas respectivas en cada una de sus etapas

En el gráfico siguiente se ve el funcionamiento de una fuente de poder, con ayuda de un diagrama de bloques.

También se muestran las formas de onda esperadas al inicio (Entrada en A.C.), al final (Salida en C.C.) y entre cada uno de ellos.

- La señal de entrada, que va al primario del transformador, es una onda sinodal cuya amplitud dependerá del lugar en donde vivimos (110 / 220VAC. u otro).

5.-¿Qué sucede al medir la tensión sin carga y a plena carga .Identifique las causas y como resolver el problema de la variación del voltaje?

Al medir la tensión con carga hay variación en el voltaje debido a que el voltaje en los terminales es distinto. Al medir la tensión sin carga no varía debido a que la fuente proporciona un voltaje de salida constante.

6.-¿Qué quiere decir polarización de una pila ¿Cómo se reduce la polarización en la pila zinc-carbón?

Se llama polarización electroquímica a la reducción de la fuerza electromotriz de un elemento voltaico como consecuencia de las alteraciones que su propio funcionamiento provoca en sus partes

constituyentes, los electrodos y el electrolito. La reducción del voltaje que aparece en los bordes equivale a un aumento de la resistencia interna del elemento.

Para reducir la polarización se aplican diversos métodos como la pila de daniel:se coloca un electrodo positivo en un vaso poroso que contiene una sustancia(despolarizan te) que se busca neutralizar al hidrogeno que esta depositado sobre el cobre inicialmente es una pila de volta pero se agrega un vaso poroso que encierra al cobre ,el vaso se llena con sulfato de cobre que es la sustancia despolarizan te ,el zn es atacado por el acido sulfúrico oxidándose y disolviéndose en el mismo ,la solución se ioniza obteniendo los iones sulfato e hidronio este pasa a través del vaso poroso y llega a cu para repetir la reacción de la pila de volta.se vuelve a originarse el hidrogeno sobre el cobre pero esta vez no se deposita sino que reacciona con el sulfato de cobre y entonces se forma acido sulfúrico que vuelve a la solución y cobre que se deposita en el electrodo.

7.-¿Qué es el factor de rizo? ¿Cómo se determina y su regulación?

El rizado, algunas veces llamado fluctuación o ripple (del inglés), es la pequeña componente de alterna que queda tras rectificarse una señal a corriente continua. El rizado puede reducirse notablemente mediante un filtro de condensador, este proceso es llamado a veces "filtrar", y debe entenderse como la reducción a un valor mucho más pequeño de la componente alterna remanente tras la rectificación, pues, de no ser así, la señal resultante incluye un zumbido a 60 ó 50 Hz muy molesto, por ejemplo, en los equipos de audio.

8.-¿cuál es el objeto de una fuente de poder y por que se debe rectificar la señal eléctrica de A.C para su uso en circuitos electrónicos?

El objeto es de transformar la corriente alterna en continua para poder utilizarlo en equipos electrónicos como tv , computadora, etc.

Porque si toda la corriente alterna se usara como viene malograría nuestros equipos por eso es conveniente la continua.

9.-indique las ventajas y desventajas de una pila primaria, pila secundaria, una pila seca, pila húmeda y batería.

VENTAJAS DE LA PILA

Una ventaja de la pila es la posibilidad que le ha dado a muchas personas de seguir viviendo por que en un marcapaso esta compuesto de una pila.

Otra ventaja seria que en un desastre natural como las comunicaciones se averían la pila es de gran ayuda para la radio para comunicarse así como para las linternas de mano.

En la utilización para nuestra vida diaria como son los relojes, calculadoras, los despertadores.

DESVENTAJAS DE LA PILA

La principal desventaja es que es de uso limitado, y son desechados normalmente a la basura o vertederos donde no están adecuados para su desecho lo cual origina una gran contaminación.

Especialmente se origina una gran contaminación al arrojarlos en los ríos que son fuentes de consumo para nosotros mismos.

VIII.-CONCLUSIONES.- Para mejorar nuestro circuito es indispensable de utilizar lo mas de elementos posible, además de tener una cierta cantidad de filtros para una buena obtención de corriente continua en la señal. En el caso de pilas es necesario que al término de estas es recomendable de almacenarlas en un lugar donde sea apto para no contaminar el medio ambiente.

IX.-BIBLIOGRAFIA.-

http://www.neoteo.com/reguladores-de-voltajehttp://www.unicrom.com/Tut_resistencia_interna.asphttp://www.unicrom.com/Tut_resistencia_interna.asphttp://webpages.ull.es/users/ddtorres/Docencia/

Intalaciones/Electrifica/Tema%202.htm