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CORRIENTE ALTERNA La corriente alterna es aquel tipo de corriente eléctrica que se caracteriza porque la magnitud y la dirección presentan una variación de tipo cíclico. En tanto, la manera en la cual este tipo de corriente oscilará es en forma sinodal, es decir, una curva que va subiendo y bajando continuamente. Gracias a esta forma de oscilación la corriente alterna logra transmitir la energía de manera más eficiente. LABORATORIO|5° 2015-II ALUMNOS: SARANGO VELIZ, ANDY JUAN CARBAJAL LÓPEZ, XIMENA LUCIA MAMANI RAMIREZ, JHON KENNY PROFESOR WATERS-TORRES-OSWALDO SECCIÓN: M UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

Laboratorio 5 Física III

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CORRIENTE ALTERNA La corriente alterna es aquel tipo de corriente eléctrica que se caracteriza

porque la magnitud y la dirección presentan una variación de tipo cíclico.

En tanto, la manera en la cual este tipo de corriente oscilará es en forma

sinodal, es decir, una curva que va subiendo y bajando continuamente.

Gracias a esta forma de oscilación la corriente alterna logra transmitir la

energía de manera más eficiente.

LABORATORIO|5°

2015-II

ALUMNOS:

SARANGO VELIZ, ANDY JUAN

CARBAJAL LÓPEZ, XIMENA LUCIA

MAMANI RAMIREZ, JHON KENNY

PROFESOR

WATERS-TORRES-OSWALDO

SECCIÓN:

M

FISICA III

UNIVERSIDAD NACIONAL

DE INGENIERÍA

CORRIENTE ALTERNA

P á g i n a 1 | 26

INDICE

RESUMEN...................................................................................................... 2

INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 3

FUNDAMENTO TEÓRICO ................................................................................. 3

CORRIENTE ALTERNA .......................................................................................................... 3

ONDA SINUSOIDAL .................................................................................. 4

VALORES SIGNIFICATIVOS ......................................................................... 4

VALOR EFICAZ ..................................................................................................................... 5

REPRESENTACIÓN FASORIAL ............................................................................................... 6

INDUCTANCIA EN UN CIRCUITO DE CORRIENTE ALTERNA ................................................. 7

CONDENSADOR EN UN CIRCUITO DE CORRIENTE ALTERNA............................................... 9

UNA RESISTENCIA CONECTADA A UN GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA ................. 11

UN CONDENSADOR CONECTADO A UN GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA .............. 12

UNA BOBINA CONECTADA A UN GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA.......................... 12

EL CIRCUITO DE LA LÁMPARA FLUORESCENTE.................................................................. 13

OBJETIVOS .................................................................................................. 14

EQUIPO UTILIZADO ...................................................................................... 14

PROCEDIMIENTO ......................................................................................... 15

PRIMERA PARTE ................................................................................................................. 15

APRECIACIÓN ........................................................................................ 15

SEGUNDA PARTE ................................................................................................................ 16

TERCERA PARTE ................................................................................................................. 17

CÁLCULOS Y RESULTADOS............................................................................ 18

PRIMERA PARTE ................................................................................................................. 18

SEGUNDA PARTE ................................................................................................................ 19

PARTE A ............................................................................................... 19

PARTE B................................................................................................ 20

TERCERA PARTE ................................................................................................................. 21

PREGUNTAS ADICIONALES (GUÍA DE LABORATORIO) ........................................ 23

CORRIENTE ALTERNA

P á g i n a 2 | 26

DIAGRAMA DE FLUJOS .................................................................................. 24

CONCLUSIONES ........................................................................................... 24

BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................. 25

RESUMEN

En este presente informe que corresponde al quinto y último laboratorio de

Física III, cuyo título es corriente alterna, tiene como objetivo esencial

familiarizar al estudiante con algunos conceptos de la corriente alterna

(valores eficaces y relaciones vectoriales). Así como estudiar el

comportamiento de una lámpara fluorescente.

Estos objetivos generales conlleva a otros, como determinar las potencias

disipadas por el reactor y por el fluorescente, analizar la función del

arrancador en el funcionamiento de la lámpara, comprender el análisis

fasorial en un circuito con corriente alterna, etc.

Por otro lado entre los materiales más importantes a utilizar tenemos una

caja que contiene: una lámpara fluorescente, un arrancador y un reactor; un

voltímetro de corriente alterna (250V), un multímetro digital, un fusible y

cables de conexión.

El procedimiento básicamente está dividido en tres partes. La primera parte

consiste en entender el funcionamiento de la lámpara fluorescente, y esta

primera parte se subdivide en dos etapas, la primera en lograr encender el

fluorescente sin utilizar un arrancador y la segunda utilizando el arrancador.

Seguidamente pasamos a la segunda parte del laboratorio la cual consiste

CORRIENTE ALTERNA

P á g i n a 3 | 26

en determinar la potencia disipada a través del reactor. Y finalmente la

tercera parte que consiste en determinar la potencia disipada a través del

fluorescente.

INTRODUCCIÓN

FUNDAMENTO TEÓRICO

CORRIENTE ALTERNA

Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés) a la

corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente.

La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de

una onda sinodal, puesto que se consigue una transmisión más eficiente de

la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de

onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.

CORRIENTE ALTERNA

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ONDA SINUSOIDAL

Una señal sinusoidal a (t), tensión, v (t), o corriente, i (t), se puede expresar

matemáticamente según sus parámetros característicos, como una función

del tiempo por medio de la siguiente ecuación:

𝑎(𝑡) = 𝐴0 . sin(𝑤𝑡 + 𝛽)

Dónde:

A0: es la amplitud en voltios o amperios (también llamado valor

máximo o de pico)

ω: la pulsación en radianes/segundos

t: el tiempo en segundos

β: el ángulo de fase inicial en radianes.

Dado que la velocidad angular es más interesante para matemáticos que

para ingenieros, la fórmula anterior se suele expresar como:

𝑎(𝑡) = 𝐴0 . sin(2𝜋𝑓𝑡 + 𝛽)

Donde f es la frecuencia en (Hz) y equivale a la inversa del período (f=1/T).

Los valores más empleados en la distribución son 50 Hz y 60 Hz.

VALORES SIGNIFICATIVOS

A continuación se indican otros valores significativos de una señal

sinusoidal:

CORRIENTE ALTERNA

P á g i n a 5 | 26

VALOR INSTANTÁNEO (a (t)): Es el que toma la ordenada en un instante t

determinado.

VALOR PICO A PICO (App): Diferencia entre su pico o máximo positivo y su

pico negativo. Dado que el valor máximo de sen(x) es +1 y el valor

mínimo es -1, una señal sinusoidal que oscila entre +A0 y -A0. El valor

de pico a pico, escrito como AP-P, es por lo tanto (+A0)-(-A0) = 2×A0.

VALOR MEDIO (Amed): Valor del área que forma con el eje de abscisas partido

por su período. El área se considera positiva si está por encima del eje de

abscisas y negativa si está por debajo. Como en una señal sinusoidal el

semiciclo positivo es idéntico al negativo, su valor medio es nulo.

Por eso el valor medio de una onda sinusoidal se refiere a un semiciclo.

Mediante el cálculo integral se puede demostrar que su expresión es la

siguiente:

𝐴𝑚𝑒𝑑 =2𝐴0

𝜋

VALOR EFICAZ (A)

Su importancia se debe a que este valor es el que produce el mismo efecto

calorífico que su equivalente en corriente continúa. Matemáticamente, el

valor eficaz de una magnitud variable con el tiempo, se define como la raíz

cuadrada de la media de los cuadrados de los valores instantáneos

alcanzados durante un período:

CORRIENTE ALTERNA

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𝐴 = √1

𝑇∫ 𝐴2𝑑𝑡

𝑇

0

Matemáticamente se demuestra que para una corriente alterna sinodal el

valor eficaz viene dado por la expresión:

𝐴 =𝐴0

√2

El valor A, tensión o intensidad, es útil para calcular la potencia consumida

por una carga. Así, si una tensión de corriente continua (CC), VCC, desarrolla

una cierta potencia P en una carga resistiva dada, una tensión de CA de Vrms

desarrollará la misma potencia P en la misma carga si Vrms = VCC.

REPRESENTACIÓN FASORIAL

Una función sinodal puede ser representada por un vector giratorio, al que

se denomina fasor o vector de Fresnel, que tendrá las siguientes

características:

Girará con una velocidad angular ω.

Su módulo será el valor máximo o el eficaz, según convenga.

La razón de utilizar la representación fasorial está en la simplificación que

ello supone. Matemáticamente, un fasor puede ser definido fácilmente por

CORRIENTE ALTERNA

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un número complejo, por lo que puede emplearse la teoría de cálculo de

estos números para el análisis de sistemas de corriente alterna.

INDUCTANCIA EN UN CIRCUITO DE CORRIENTE ALTERNA

Si se aplica un voltaje instantáneo a una inductancia L, entonces:

𝑉 = 𝐿𝑑𝑖

𝑑𝑡

Si el voltaje es sinusoidal, entonces la corriente también será sinusoidal. Por

conveniencia supongamos que:

( )

cos( )

M

M

i I sen t

V LI t

Esta ecuación puede expresarse como:

( )2

MV V sen t

Donde MV es el valor máximo del voltaje a través del inductor. Si se desea

relacionar el valor máximo de la caída de voltaje a través de un inductor y el

valor máximo de la corriente que pasa por él, comparamos las dos últimas

expresiones:

M MV I L

Y reemplazando los valores de M MV I en función de ef efV I en esta última

expresión:

ef efV I L

Es costumbre usar el símbolo LZ , denominado reactancia inductiva y

definido por:

2LZ L fL

Para describir el comportamiento de un inductor

Luego:

ef ef LV I Z

CORRIENTE ALTERNA

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La reactancia inductiva se expresa en Ohm cuando la inductancia se expresa

en henrios y la frecuencia en ciclos por segundo.

Debe notarse que el valor máximo de la corriente en el inductor y el valor

máximo de la diferencia de potencial (voltaje) entre sus extremos no ocurren

en el mismo tiempo. Así el voltaje máximo cuando la corriente es cero.

Se describen estas relaciones de fase diciendo que “el voltaje a través de un

inductor está adelantado en 90º con respecto a la corriente”. La palabra

adelantado es asociada con el hecho de que para el tiempo t cuando el

ángulo de fase para la corriente es de wt, el ángulo de fase para el voltaje

está dado por 2

t

Esta relación de fase puede describirse con la ayuda de vectores apropiados.

Si el valor máximo de la corriente se representa por un vector en la dirección

+X, el valor máximo del voltaje a través del inductor se representa por un

vector en la dirección +Y, si ambos rotan en sentido contrario a las agujas

del reloj (anti horario), en cualquier instante t, su proyección sobre el eje Y

nos dará los valores instantáneos de i y v.

CORRIENTE ALTERNA

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CONDENSADOR EN UN CIRCUITO DE CORRIENTE ALTERNA

Si se aplica un voltaje alterno a los extremos de un condensador, este se

carga y descarga periódicamente y seque fluye una corriente “a través” del

condensador es en cualquier instante q, la diferencia de potencial entre sus

placas es en dicho instante V y está dado por:

V=q/C

Siendo C la capacidad del condensador.

La carga en la placa del condensador es igual a la integral de la corriente

durante el tiempo en que fluye la carga hacia el condensador, de modo que

VC=q=∫ 𝑖𝑑𝑡

Si la corriente es sinusoidal

I=𝐼𝑀 sin 𝑤𝑡 ………………….. (λ)

CV=∫ 𝐼𝑀 sin 𝑤𝑡𝑑𝑡

V= 𝐼𝑀

𝑤𝐶sin(𝑤𝑡 −

𝜋

2)

La carga inicial del condensador se ha supuesto igual a cero. Luego la

diferencia se ha supuesto V puede expresarse como:

V= 𝑉𝑀 sin(𝑤𝑡 −𝜋

2) ………………… (β)

Donde

𝑉𝑀 =𝐼𝑀

𝑤𝐶

CORRIENTE ALTERNA

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Reemplazando 𝑉𝑀 𝑦 𝐼𝑀 en función de sus valores eficaces tenemos:

𝑉𝑒𝑓 =𝐼𝑒𝑓

𝑤𝐶

Es usual representar por el símbolo 𝑍𝐶 la reactancia capacitiva, definida por

𝑍𝐶 =1

𝑤𝐶=

1

2𝜋𝑓𝐶

Para describir el comportamiento de un condensador en un circuito de

corriente alterna.se tiene

𝑉𝑒𝑓= 𝐼𝑒𝑓 𝑍𝐶

Comparando las ecuaciones (λ) y (β) se nota que el voltaje está atrasado en

90° con respecto a la corriente.

Si el valor máximo de la corriente se representa por un vector trazado en la

dirección +X, el valor máximo del voltaje puede representarse como un

vector trazado en la dirección de i y de V se encuentran examinando las

proyecciones de estos vectores en el eje Y, cuando rotan en sentido contrario

a las agujas del reloj con velocidad angular w.

CORRIENTE ALTERNA

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UNA RESISTENCIA CONECTADA A UN GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA

La ecuación de este circuito simple es (intensidad por resistencia igual a la

fem).

𝑖𝑅 = 𝑉0 sin 𝑤𝑡 → 𝑖𝑅 =𝑉0

𝑅sin 𝑤𝑡

La diferencia de potencial en la resistencia es: 𝑉𝑅 = 𝑉0 sin 𝑤𝑡

En una resistencia, la intensidad 𝑖𝑅 y la diferencia de potencial 𝑉𝑅 están en

fase . La relación entre sus amplitudes es:

𝐼𝑅 =𝑉𝑅

𝑅

Con 𝑉𝑅 = 𝑉0 , la amplitud de la fem alterna.

Como vemos en la representación vectorial de la figura, al cabo de un cierto

tiempo t, los vectores rotatorios que representan a la intensidad en la

resistencia y a la diferencia de potencial entre sus extremos, ha girado un

ángulo w t. Sus proyecciones sobre el eje vertical marcados por los

segmentos de color azul y rojo son respectivamente, los valores en el

instante t de la intensidad que circula por la resistencia y de la diferencia de

potencial entre sus extremos.

CORRIENTE ALTERNA

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UN CONDENSADOR CONECTADO A UN GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA

A diferencia del comportamiento del condensador con la corriente continua,

el paso de la corriente alterna por el condensador si ocurre.

Otra característica del paso de una corriente alterna en un condensador es

que el voltaje que aparece en los terminales del condensador está desfasado

o corrido 90° hacia atrás con respecto a la corriente.

Esto se debe a que el capacitor se opone a cambios bruscos de tensión.

UNA BOBINA CONECTADA A UN GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA

CORRIENTE ALTERNA

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Ya hemos estudiado la autoinducción y las corrientes auto inducidas que se

producen en una bobina cuando circula por ella una corriente i variable con

el tiempo.

La ecuación del circuito es (suma de fem igual a intensidad por resistencia),

como que la resistencia es nula.

Integrando esta ecuación obtenemos i en función del tiempo:

La intensidad IL de la en la bobina está retrasada 90º respecto de la

diferencia de potencial entre sus extremos vL. La relación entre sus

amplitudes es:

Con VL=V0, la amplitud de la fem alterna.

EL CIRCUITO DE LA LÁMPARA FLUORESCENTE

Los elementos de la instalación de una lámpara aparte de la propia lámpara

son dos elementos fundamentales: el cebador y la reactancia inductiva. El

cebador está formado por una pequeña ampolla de cristal rellena de gas

neón a baja presión y en cuyo interior se halla un contacto formado por

láminas bimetálicas. En paralelo con este contacto se halla un condensador

CORRIENTE ALTERNA

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destinado a actuar de apaga chispas. El elemento de reactancia inductiva

está constituido por una bobina arrollada sobre un núcleo de chapas de

hierro, el cual recibe el nombre de balastra o balasto. Este último término,

no debe ser confundido con el material usado en la construcción de vías de

ferrocarril.

OBJETIVOS

Familiarizar al estudiante con algunos conceptos de la corriente

alterna (valores eficaces y relaciones vectoriales).

Estudiar el comportamiento de una lámpara fluorescente.

Realizar medición de voltaje y corriente alterna en un circuito que

consta de una lámpara fluorescente y un reactor.

Determinar la inductancia y potencia consumida del reactor y también

calcular la potencia consumida por el fluorescente.

EQUIPO UTILIZADO

Una caja que contiene: una lámpara fluorescente, un arrancador y un

reactor.

Un multímetro digital.

Un fusible

Cables de conexión.

CORRIENTE ALTERNA

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PROCEDIMIENTO PRIMERA PARTE

APRECIACIÓN

Colocamos el fusible, luego conectamos el enchufe. Observamos que

no pasa nada en el tubo.

Unimos los puntos Q y S con un cable. Observamos una pequeña

cantidad de luz visible pero la lámpara aún no “prende”.

CAJA QUE CONTIENE: UN

FLUORESCENTE, ARRANCADOR Y REACTOR

FUSIBLE CABLES DE CONEXIÓN

MULTÍMETRO DIGITAL

CORRIENTE ALTERNA

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Luego desconectamos el cable QS de cualquiera de sus contactos y

observamos que se enciende instantáneamente la lámpara.

Finalmente se armó el circuito con arrancador incluido para ver que

ocurría.

SEGUNDA PARTE

Medimos la resistencia del reactor con el Multímetro.

Establecimos el circuito mostrado y medimos el Vef y la Ief.

Con los valores de Ief, de R y de Vef determinamos gráficamente el

valor de la reactancia inductiva. Para ello, trazamos un vector AB a

escala según el eje de las X. A partir del extremo B levantamos una

perpendicular. Con extremo en A y un radio vector de magnitud igual

a Vef intersecamos la perpendicular en C.

A partir de la medición de BC y del valor de Ief, calculamos el valor de

L en henrios.

CORRIENTE ALTERNA

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Luego encontramos el ángulo de fase entre el voltaje y la corriente a

través del reactor.

TERCERA PARTE

Establecimos el siguiente circuito.

Con el voltímetro de corriente alterna mida los voltajes eficaces VMN,

VMP, VPN.

Con el amperímetro de c.a. medimos el valor eficaz de la corriente I.

Usamos el triángulo construido en la segunda parte para encontrar la

potencia disipada a través de la lámpara fluorescente.

Con centro en el vértice C trazamos una circunferencia cuyo radio

tenga el valor del voltaje a través de la lámpara VNP.

Con centro en A trazamos una circunferencia cuyo radio tenga el valor

del voltaje de entrada VMN, interceptándola con la circunferencia

anterior en el punto D.

Trazamos el triángulo DAC´ que será el triángulo del circuito.

Por el punto D trazamos DE paralela a AB y medimos el ángulo EDA.

Usando los valores de VNP, I y el ángulo EDA, calculamos la potencia

disipada.

CORRIENTE ALTERNA

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CÁLCULOS Y RESULTADOS PRIMERA PARTE

Usa cable de

conexión,

luego le

Se pone color

CORRIENTE ALTERNA

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SEGUNDA PARTE

PARTE A

𝑅𝐿 = 45,6 Ω

𝑉𝑀𝑁 = 221,3 𝑣

𝐼𝑒𝑓 = 0,393 𝐴

Con cableas

de conexión

Sin cableas

de conexión

Enciende (Con cableas de

conexión)

CORRIENTE ALTERNA

P á g i n a 20 | 26

𝑉𝐿 = √(𝑉𝑀𝑁 )2 − (𝑉𝑅 )2 … (1)

𝑉𝑅 = 𝑅𝐿 × 𝐼𝑒𝑓

𝑉𝑅 = (45,6) × (0,393)

𝑉𝑅 = 17.9208 𝑣 … (2)

Sabiendo que 𝑉𝑀𝑁 = 221,3 𝑣, y de (2) y (1)

𝑉𝐿 = √(221,3)2 − (17,9208)2

𝑉𝐿 = 220,573 𝑣… (∗ 1)

Luego , teniendo en cuenta que: 𝑓 = 60 𝐻𝑧

𝜔 = 2𝜋𝑓 = 2𝜋(60 𝐻𝑧) = 120𝜋

𝜔 = 376,99 𝑟𝑎𝑑

𝑠… (∗ 2)

Sabemos que 𝑉𝐿 = 𝜔𝐿𝐼𝑒𝑓, despejando la inductancia

𝐿 =𝑉𝐿

𝜔𝐼𝑒𝑓

Reemplazamos con los datos anteriores en (*1) y (*2)

𝐿 =(220,573)

(376,99)(0,393)

𝐿 = 1,488 𝐻

PARTE B

Cálculo del ángulo de fase 𝜙1

𝜙1 = tan−1(𝑉𝐿

𝑉𝑅

)

Reemplazando 𝑉𝐿 y 𝑉𝑅 en (2) y (*1)

𝑉𝑅

𝑉𝐿

𝜙1

CORRIENTE ALTERNA

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𝜙1 = tan−1(220,573

17,9208)

𝜙1 = tan−1(12,3)

𝜙1 = 85,352°

𝜙1 = 0,47𝜋 𝑟𝑎𝑑

Ahora, como se sabe

𝑖 = 𝐼𝑚á𝑥 sin(𝜔𝑡 + 𝜙1)

𝑖 = √2𝐼𝑒𝑓 sin(𝜔𝑡 + 𝜙1 )

𝑖 = √2(0,393)sin(120𝜋𝑡 + 0,47𝜋)

𝑖 = 0,5557 sin(120𝜋𝑡 + 0,47𝜋)

TERCERA PARTE

Determinaremos la potencia disipada a través de la lámpara fluorescente.

Datos obtenidos con el multímetro

I (A) 𝑽𝑴𝑵 (v) 𝑽𝑴𝑷 (v) 𝑽𝑵𝑷 (v)

0,339 221,6 59,2 202,6

*Valores efectivos

Entonces obtenemos

¿

CORRIENTE ALTERNA

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Hallando 𝜙2

POR LA LEY DE COSENOS

(𝑉𝑁𝑃𝑒𝑓)2 = (𝑉𝑀𝑃𝑒𝑓

)2 + (𝑉𝑀𝑁𝑒𝑓)2 − 2(𝑉𝑀𝑃𝑒𝑓

)(𝑉𝑀𝑁𝑒𝑓) cos(𝜙1 − 𝜙2 )

(202,6)2 = (59,1)2 + (221,6)2 − 2(59,2)(221,6)cos(𝜙1 − 𝜙2 )

cos(𝜙1 − 𝜙2 ) = 0,44

𝜙1 − 𝜙2 = 63,896

𝜙2 = 𝜙1 − 63,896

𝜙2 = 21,456°

Con este resultado hallamos la potencia disipada a través de la

lámpara fluorescente.

Sabemos que:

𝑃 = 𝑉𝑒𝑓 . 𝐼𝑒𝑓 . cos(𝜙2 )

𝑉𝑒𝑓 = 𝑉𝑁𝑃 = 202,6 𝑣

𝐼𝑒𝑓 = 0,339 𝐴

𝜙2 = 21,456°

Reemplazamos a la ecuación

𝑃 = (202,6).(0,339).cos(21,456°)

𝑃 = 63,92 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠

𝑉𝑀𝑃

𝜙2

𝜙1 𝜙1 − 𝜙2

CORRIENTE ALTERNA

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PREGUNTAS ADICIONALES (GUÍA DE LABORATORIO)

Explique detalladamente el hecho de que al interrumpirse la corriente

en el arrancador aparece un alto voltaje a través del tubo, ¿es éste

voltaje mayor que el voltaje de la línea?

El arrancador es un dispositivo que debido a la diferencia de potencial y a la

dilatación térmica puede hacer funcionar el circuito de manera similar que en el

caso de la parte 1 de la experiencia en donde sólo se usó un cable y la f em inducida.

El hecho es que en esencia es el mismo dispositivo, sólo que aparte de eso es un

capacitor (al momento de abrir uno se puede evidenciar que es un condensador

cilíndrico con un trozo de papel como dieléctrico), cuya función es absorber los

picos de tensión que se producen al abrir y cerrar el contacto, evitando su deterioro

por las chispas que, en otro caso, se producirían.

Luego de recordar esto, al quedar abierto el circuito debido a la dilatación térmica,

se da origen a una fuerza electromotriz auto inducido entre los bornes del reactor

y consecuentemente una gran diferencia de potencial entre los filamentos de la

lámpara (voltaje mayor al voltaje de la línea), y este modo el fluorescente se podrá

encender.

¿Es posible hacer funcionar la lámpara fluorescente sin usar el

arrancador?

A partir de la primera parte del experimento demostramos que si es posible,

el detalle está en armar un circuito que cumpla la misma función del

arrancador, es decir primero debemos tener un circuito abierto, por donde

no circule ninguna corriente, posteriormente cerramos el circuito y

comenzará a fluir una corriente a través de los filamentos, razón por la cual

estos se calientan, produciéndose entonces una nube de electrones que

circularán entre uno y otro extremo del tubo sin alcanzar la energía

suficiente para ionizar a los gases del tubo, luego debemos desconectar los

cables que en un inicio nos sirvió para cerrar el circuito, produciéndose así

un cambio brusco en el valor de la corriente, lo cual da origen a una fuerza

electromotriz auto inducida entre los bornes del reactor y consecuentemente

CORRIENTE ALTERNA

P á g i n a 24 | 26

una gran diferencia de potencial entre ambos filamentos de la lámpara; este

potencial hace que los electrones adquieran una energía suficiente para

ionizar a los gases de la lámpara y por lo tanto encenderla.

Indique si el comportamiento de la lámpara fluorescente es inductivo

o capacitivo.

Es básicamente inductivo pues para que funcione la lámpara,

necesariamente necesita de un reactor el cual está constituido por una

inductancia L, y este da origen a una fuerza electromotriz auto inducida

(producida por la inducción electromagnética) entre los bornes del reactor y

consecuentemente una gran diferencia de potencial entre ambos filamentos

de la lámpara haciendo que los electrones logren ionizar a los gases de la

lámpara y por lo tanto encenderla. Además no se consideró capacitivo

porque a partir de la experiencia sabemos que la lámpara puede funcionar

con o sin arrancador (en donde encontramos un condensador que se encarga

de absorber los picos de tensión que se producen al abrir y cerrar el

contacto).

¿Por qué el triángulo DAC` es el triángulo del circuito?

El triángulo DAC` es un representación fasorial de los voltajes eficaces, entre

los cuales tenemos el de entrada (VMN), el presente en el fluorescente (VMP),

y el presente en el reactor (VNP), y es el triángulo del circuito pues relaciona

los voltajes que circulan por cada elemento del circuito

DIAGRAMA DE FLUJOS

CONCLUSIONES

En los circuitos de corriente alterna se siguen cumpliendo las leyes de

kirchoff pero con voltajes y corrientes instantáneas.

CORRIENTE ALTERNA

P á g i n a 25 | 26

Debido a una imprecisión y/o falla en los instrumentos encontramos

una variación entre los resultados obtenidos y los deseados.

De acuerdo a los resultados se disipa mayor energía a través del

reactor que en comparación del fluorescente.

De acuerdo a la experiencia, la lámpara fluorescente presenta un

comportamiento inductivo.

BIBLIOGRAFÍA

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CORRIENTE ALTERNA

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