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UNIVERSIDAD DON BOSCO
FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS
COORDINACIÓN DE ELÉCTRICA Y MECÁNICA
CICLO I-15
MEDICIONES
ELECTRICAS
GUIA DE LABORATORIO # 1
“:Mediciones de potencia electrica”
I. RESULTADOS DE APRENDIZAJE
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Enumerar los distintos métodos utilizados para la medición de potencia eléctrica
en AC.
Medir la potencia de un sistema monofásico de AC por el método de los tres
amperímetros, y también, que mida la potencia de un sistema trifásico
balanceado utilizando los métodos de 1 y 2 vatímetros monofásicos.
Medir la energía consumida en un sistema trifásico balanceado por medio de un
medidor de kWh.
II. INTRODUCCIÓN
PARTE I. Medición de potencia eléctrica por el método de los tres amperímetros.
Este método consiste en medir la magnitud de tres corrientes tal y como se muestra en
la figura a. El procedimiento consiste en conectar en paralelo con la carga Z, una
resistencia R de valor conocido. El valor de la resistencia R debe ser tal que consuma
una potencia similar a la de la carga Z.
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Observando la figura a y en base a un análisis fasorial se puede demostrar que:
P = U*I2 cos = I22 *(R)
También puede llegarse a la siguiente conclusión:
P= U*I2 cos
Q = Preactiva = U*I2 sen
S = Paparente = U*I2
cos = P/ Paparente = P/S
PARTE II. Medición de potencia en sistemas trifásicos equilibrados. Método de un
solo vatímetro.
Si el sistema es equilibrado y simétrico, bastará con un solo vatímetro para poder
determinar las potencias en el sistema. En la figura b se muestra la conexión típica de la
forma en que se debe realizar esta medición.
Es importante hacer notar que UR=US=UT=Uf e IR=IS=IT=If y R= S= T por lo que:
P = 3Uf*If cos
Q = 3Uf*If sen
S = 3Uf*If
cos = P/S
PARTE III. Medición de potencia en sistemas trifásicos equilibrados sin neutro.
Método de los dos vatímetros.
En la figura c se muestran las posibilidades de conexión para la medición de potencia
por el método de los dos vatímetros para sistemas trifásicos equilibrados sin neutro.
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III. MATERIALES Y EQUIPO
Cantidad
Descripción
1
Vatímetro electrónico
1
Medidor RMS
1
Interruptor de 4 polos
1
Carga inductiva
1
Carga capacitiva
1
Carga resistiva
1
Ohmetro
1
Medidor de kWh
1
Medidor de factor de potencia
1
Cables de diversas medidas
IV. PROCEDIMIENTO
PARTE I. Medición de potencia eléctrica por el método de los tres amperímetros.
1. Arme el circuito que se muestra en la figura 1.1.
2. Con SW1 abierto, ajuste el voltaje de la fuente de alimentación a 95 voltios de línea a
neutro.
3. Cerrando el interruptor SW1, mida los valores de las corrientes en los tres
amperímetros y anótelos en la tabla 1. Mida además la energía consumida por el
sistema monofásico con el medidor de kWh durante un intervalo de tiempo de 15
minutos y anote el resultado en la tabla 1.
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I1 (A)
I2 (A)
I3 (A)
kWh (15 min)
Tabla 1.
PARTE II. Medición de potencia en sistemas trifásicos equilibrados. Método de un
solo vatímetro.
1. Arme el circuito que se muestra en la figura 1.2.
2. Alimente el circuito con un voltaje trifásico de 95 voltios de línea a neutro.
3. Mida los valores de corriente y voltaje de fase del sistema; además mida los valores
de la potencia real y reactiva por fase del sistema, para lo cual utilizará el vatímetro,
esto para efectos de comparación. Al igual que en el procedimiento anterior, mida la
energía consumida por el sistema con el medidor de kWh durante un intervalo de
tiempo de 15 minutos y anote sus resultados en la tabla 2.
If (A)
Vf (V)
P (W)
Q (Var)
Tabla 2.
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kWh (15 min)
PARTE III. Medición de potencia en sistemas trifásicos equilibrados sin neutro.
Método de los dos vatímetros.
1. Arme el circuito que se muestra en la figura 1.3.
2. Alimente el circuito con un voltaje de alimentación trifásico igual a 95 voltios entre
línea y neutro, aunque al momento de conectar las cargas al sistema no se le conecta el
neutro.
3. Mida los valores de la potencia real y reactiva con los medidores respectivos y anote
sus resultados en la tabla 3.
R (ohms)
L (H)
P1 (W)
P2 (W)
Q1 (Var)
Q2 (Var)
Tabla 3
V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Para la parte I.
1. Elabore el diagrama fasorial a escala en base a las corrientes proporcionadas en la
parte I.
2. Calcule teóricamente los valores de la potencia real, reactiva y aparente de la carga
Z.
3. Calcule la potencia disipada por la resistencia para cada una de las cargas del
sistema y compare con los datos obtenidos de forma experimental.
4. Mencione algunas ventajas y desventajas de este método de medición.
Para la parte II.
5. Determine la potencia del circuito a partir de la corriente, voltaje y factor de potencia y
compare con el valor medido directamente con el vatímetro.
6. Analice el método que utilizaría, si a este sistema se le eliminara el neutro
convirtiéndose en un sistema trifilar (tres hilos), para medir la potencia y el factor de
potencia con el método de un solo vatímetro y considerando que las cargas siguen
siendo las mismas.
Para la parte III.
7. Determine la potencia trifásica y el factor de potencia a partir de los datos obtenidos
en la parte III.
8. Explique la forma en que determinaría la secuencia de fase de un sistema
desconocido a partir del método de los dos vatímetros.
Investigue otros métodos para poder medir la potencia de un sistema y su respectivo
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factor de potencia.
VI. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA
VII. BIBLIOGRAFÍA
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Enciclopedia CEAC de electricidad.
Mediciones eléctricas.
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