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Martes, 10 de abril del 2012

VARIACIÓN DE TENSIÓN EN UN TOMA CORRIENTE

DE UNA RESIDENCIA


Tensión

• La tensión eléctrica o voltaje, es el salto de potencial eléctrico o la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito.

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sábado 15 de abril de 2023


Multímetro.

• Un multímetro, también denominado polímetro,1

tester o multitester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras.

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trasformador

Se le llama transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia constante.

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Resistencia eléctrica

• La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente.

•¿de que depende?

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Planteamiento de trabajo:

Se plantea el problema de observar el cambio de tensión en una residencia, y compararlo con la tensión eficaz determinada por las empresas generadoras de energía, con el fin de verificar si la tensión entregada por estas empresas es de 120 (volt).

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Hipótesis de trabajo.

Se espera que la tensión media de una residencia esté en el valor ideal determinado por las empresas de energía que establece una tensión eficaz media de 120 [V]:

• Ho: µ = 120 [V] Y establecemos su opuesto:• Ha: µ ≠ 120 [V]

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Objetivos:

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• Observar como varia el voltaje en una residencia con respecto al tiempo medido en horas durante todo el día.

• Comparar el promedio del voltaje medido en la residencia en todas las 24 horas, con el valor teórico que las empresas nos dan.

• Entender el porqué varia el voltaje en diferentes momentos del día.

• Observar cuanto es la variación del voltaje y que percusiones tiene con los electrodomésticos en la residencia.

• Saber con qué instrumento medir estos cambios de tensión, conocer su escala de medición entender el porqué del cambio.


Se realiza un estudio estadístico; empezando

con la recolección de datos por medio de un instrumento (multímetro) para facilitar el análisis se tabulan los resultados y se determinan sus parámetros estadísticos muestrales, posteriormente se lleva a prueba de hipótesis para aceptar o rechazar la hipótesis de trabajo dada al comienzo del estudio.

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Diseño de estudio


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Variables

Es una característica o cualidades que posee la tensión, lo cual, la hace variar. Se definen dos con respecto a:

• Tiempo• Posición


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Con respecto al tiempo• Cantidad de potencia consumida

por la residencia o la comunidad en el tiempo..

La potencia consumida es la energía eléctrica que consume un electrodoméstico o un dispositivo eléctrico de una residencia o industria.


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• Un transformador tiene una capacidad de potencia a entregar, y cuando esta potencia cambia el transformador regula la tensión en todos los puntos con el fin de entregar la misma potencia en todos los puntos

Potencia


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Con respecto a la posición

• Para transportar la energía eléctrica a cada residencia se hace por medios de cables, estos por su material, sección transversal y su distancia tiene una resistencia que varia para cada cable.

• Ubicación de la residencia en una comunidad con respecto al transformador.


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Por eso en una comunidad (barrio, cuadra) la residencia que este situada más lejos al transformador, para transportar su energía debe tener más cable, por consiguiente debe utilizar una tensión mayor a diferencia de otra residencia cercana.


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Protocolo de recogida de datos.

• Para recolectar los datos se calibró el multimetro en corriente alterna para obtener la tensión eficaz que se encuentra en una toma de cada residencia


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Selección de la muestra

• ¿Cuántos?

• Como el número de datos puede ser infinitos, se tuvo en cuenta un error en la recolección de datos del 5%, y una confiabilidad 95%, así dando un número mínimo de datos de 385.

2

2

2*

E

qpZn

• Con un p = q = 0.5


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• ¿Quienes? • Pero para hacerlo ordenado y con equidad para cada residencia se realizaron 48 tomas de datos, una cada 30 minutos en todo el día(24 horas). En 3 diferentes días, estos días al azar por qué no hay un parámetro para determinar un día específico.

• Así un total de 144 datos en cada residencia, y 438 datos en total.


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Depuración de datos20


Casa 1


Casa 121


K Clase Ci Fi Ci*FiFi*(Ci-

Xprm)^2

1[116,3 - 117,3) 116,8 0 0 0,00

2[117,3 - 118,3) 117,8 2 235,6 57,33

3[118,3 - 119,3) 118,8 3 356,4 56,88

4[119,3 - 120,3) 119,8 4 479,2 45,00

5[120,3 - 121,3) 120,8 9 1087,2 49,88

6[121,3 - 122,3) 121,8 24 2923,2 44,01

7[122,3 - 123,3) 122,8 34 4175,2 4,26

8[123,3 - 124,3) 123,8 29 3590,2 12,10

9[124,3 - 125,3) 124,8 24 2995,2 65,01

10[125,3 - 126,3) 125,8 10 1258 70,00

11[126,3 - 127,3) 126,8 5 634 66,46

12[127,3 - 128,3) 127,8 0 0 0,00

TOTAL 144 17734,2 470,94


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Prueba de bondad de ajuste casa 1

24


Prueba de bondad de ajuste

Inf Sup XiF(observada

) Z(inf) Area1 Z(sup) Area2 A2-A1 F(esperada)(Fo-Fe)^2/Fe

116,3 117,3 116,8 0 -3,8 0,000 -3,3 0,001 0,001 0 0

117,3 118,3 117,8 2 -3,3 0,001 -2,7 0,005 0,004 1 4

118,3 119,3 118,8 3 -2,7 0,005 -2,1 0,018 0,013 2 1

119,3 120,3 119,8 4 -2,1 0,018 -1,6 0,055 0,037 5 0

120,3 121,3 120,8 9 -1,6 0,055 -1,0 0,159 0,104 15 2

121,3 122,3 121,8 24 -1,0 0,159 -0,5 0,309 0,150 22 0

122,3 123,3 122,8 34 -0,5 0,309 0,1 0,500 0,191 28 1

123,3 124,3 123,8 29 0,1 0,500 0,6 0,691 0,191 28 0

124,3 125,3 124,8 24 0,6 0,691 1,2 0,864 0,173 25 0

125,3 126,3 125,8 10 1,2 0,864 1,8 0,945 0,081 12 0

126,3 127,3 126,8 5 1,8 0,945 2,3 0,982 0,037 5 0

127,3 128,3 127,8 0 2,3 0,982 2,9 0,995 0,013 2 2

144 143 12


Casa 2

25



26


Casa 2

26


K Clase Ci Fi Fi*Ci Fi*(Ci-Xprm)^2

1 [116,5 - 117,5) 117 0 0 0

2 [117,5 - 118,5) 118 3 354 77,31

3 [118,5 - 119,5) 119 1 119 16,62

4 [119,5 - 120,5) 120 7 840 66,25

5 [120,5 - 121,5) 121 17 2057 73,29

6 [121,5 - 122,5) 122 25 3050 28,97

7 [122,5 - 123,5) 123 34 4182 0,20

8 [123,5 - 124,5) 124 24 2976 20,47

9 [124,5 - 125,5) 125 18 2250 66,61

10 [125,5 - 126,5) 126 10 1260 85,48

11 [126,5 - 127,5) 127 5 635 76,97

12 [127,5 - 128,5) 128 0 0 0

TOTAL 144 17723 512,16


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Inf Sup Xi F(observada) Z(inf) Area1 Z(sup) Area2 A2-A1 F(esperada) (Fo-Fe)^2/Fe

116,5 117,5 117 0 -3,5 0,000 -2,9 0,002 0,002 0 0

117,5 118,5 118 3 -2,9 0,002 -2,4 0,008 0,007 1 4

118,5 119,5 119 1 -2,4 0,008 -1,9 0,029 0,021 3 1

119,5 120,5 120 7 -1,9 0,030 -1,4 0,081 0,051 7 0

120,5 121,5 121 17 -1,4 0,087 -0,8 0,203 0,116 17 0

121,5 122,5 122 25 -0,8 0,203 -0,3 0,380 0,177 26 0

122,5 123,5 123 34 -0,3 0,380 0,2 0,587 0,207 30 1

123,5 124,5 124 24 0,2 0,587 0,7 0,773 0,185 27 0

124,5 125,5 125 18 0,7 0,773 1,3 0,899 0,126 18 0

125,5 126,5 126 10 1,3 0,899 1,8 0,964 0,065 9 0

126,5 127,5 127 5 1,8 0,964 2,3 0,990 0,026 4 0

127,5 128,5 128 0 2,3 0,990 2,9 0,998 0,008 1 1

144 143 9


Casa 3

30



31


Casa 3

31


K Clase Ci Fi Ci*Fi Fi*(Ci-Xprm)^2

1 [116,2 - 117,2) 116,7 0 0 0

2 [117,2 - 118,2) 117,7 1 117,7 30,94

3 [118,2 - 119,2) 118,7 3 356,1 62,45

4 [119,2 - 120,2) 119,7 5 598,5 63,46

5 [120,2 - 121,2) 120,7 8 965,6 52,53

6 [121,2 - 122,2) 121,7 19 2312,3 46,39

7 [122,2 - 123,2) 122,7 30 3681 9,49

8 [123,2 - 124,2) 123,7 34 4205,8 6,51

9 [124,2 - 125,2) 124,7 26 3242,2 53,73

10 [125,2 - 126,2) 125,7 10 1257 59,41

11 [126,2 - 127,2) 126,7 8 1013,6 94,53

12 [127,2 - 128,2) 127,7 0 0 0 TOTAL 144 17749,8 479,44


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Inf Sup Xi F(observada) Z(inf) Area1 Z(sup) Area2 A2-A1 F(esperada) (Fo-Fe)^2/Fe

116,2 117,2 117 0 -3,9 0,000 -3,4 0,000 0,000 0 0

117,2 118,2 118 1 -3,4 0,000 -2,8 0,002 0,002 0 2

118,2 119,2 119 3 -2,8 0,002 -2,3 0,012 0,010 1 2

119,2 120,2 120 5 -2,3 0,012 -1,7 0,045 0,033 5 0

120,2 121,2 121 8 -1,7 0,045 -1,1 0,126 0,082 12 1

121,2 122,2 122 19 -1,1 0,126 -0,6 0,278 0,152 22 0

122,2 123,2 123 30 -0,6 0,278 0,0 0,487 0,209 30 0

123,2 124,2 124 34 0,0 0,487 0,5 0,699 0,213 31 0

124,2 125,2 125 26 0,5 0,699 1,1 0,859 0,160 23 0

125,2 126,2 126 10 1,1 0,859 1,6 0,949 0,089 13 1

126,2 127,2 127 8 1,6 0,949 2,2 0,986 0,037 5 1

127,2 128,2 128 0 2,2 0,986 2,7 0,997 0,011 2 2

144 144 10


Casa 1 Casa 2 Casa 3

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Selección de la muestra (¿Cuántos? ¿Quiénes?)• Como el número de datos puede ser infinitos, se

tuvo en cuenta un error en la recolección de datos y una confiabilidad, así dando un número mínimo de datos de 385, pero para hacerlo ordenado y con equidad para cada residencia se realizaron 48 tomas de datos, una cada 30 minutos en todo el día. En 3 diferentes días, estos días al azar por que no hay un parámetro para determinar un día específico.

• Así un total de 144 datos en cada residencia, y 438 datos en total.

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Observaciones

• Existe un error en la toma de los datos debido a que no se contaba con un instrumento de medida mucho más preciso.

• Los recursos para la realización de este experimento no requieren mucha inversión de dinero pero sí de tiempo.

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Conclusiones

• 1. El voltaje dado por las empresas coinciden con el valor de la tensión media experimental y es el adecuado para los electrodomésticos residenciales.

• 2. Al observarse una desviación del 1,9 en todos los datos de la

muestra se clausura que existe una dispersión significativa en loa tensión eficaz de una casa durante el día debido a ellos es conveniente utilizar estabilizadores de tensión con los elementos más sensibles del hogar.

• 3. Los efectos de la distancias de cada casa al transformador del

sector no afectan en una cantidad exagerada al promedio de la tensión eficaz.

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