Practica 1
Factor de potencia.
Objetivo: se busca como
objetivo principal que el alumno comprenda el concepto fundamental de esta
relación en los circuitos eléctricos.
Fundamento: dado que el factor de potencia es un
concepto de suma importancia, en los sistemas de potencia para que trabajen de
forma eficiente se busca que el alumno busque implementar este factor en
cualquier instalación o sistema eléctrico para poder obtener un
rendimiento óptimo en el consumo de energía eléctrica.
Material empleado
1 voltímetro c. a rango de “0” a 150 volts.
1 amperímetro c. a. de 0 a 15 Amper.
1 wattimetro de c. a
5 focos de diversas cantidades de watts.
1 tablero de 3 zoques y 3 apagadores conectados en paralelo.
6 o 7 conectores forrados de aislante
1 fuente de poder de 125 volts c.a.
Técnica
1.- Montar todos los instrumentos en un circuito como se observa en el sig. Diagrama
125 volts
2.- calcular la potencia aparente (pv-a) la cual es igual al producto de la
diferencia de potencial por laintensidad. Potencia en volts-amperes o bien pv-a
3 obtener la potencia activa, la cual se
podía saber midiéndola con la ayuda del wattimetro. Potencia
en watts.
4.-si conectamos un foco y obtenemos que la potencia
aparente es igual a la potencia activa entonces podemos concluir que la
potencia activa es igual a la potencia aparente y entonces se dice que el
factor de potencia es óptimo es decir que es igual a 1.
Este factor de potencia se encuentra haciendo la división: potencia
activa / potencia aparente= 1
De manera similar que un foco incandescente, otros
artefactos electrónicos tales.
Tienen un buen factor de potencia.
Cuestionario
1.- ¿investigue que es la potencia aparente?
¿investigue que es la potencia aparente?
¿investigue que es el factor de potencia?
¿porque cree usted que los artefactos que
poseen resistencia
tienen un buen factor de potencia?
ΔT≈Q/m
Esto es que la variación de la temperatura es directamente proporcional a la
cantidad de energía en forma de calor suministrada e inversamente proporcional
a la cantidad de masa del sistema
Q=mcΔT
Se agrego una constante de proporcionalidad llamada capacidad térmica
específica, claro que esta no será una “verdadera” constante ya que varía
dependiendo del material con el que se trabaje, a la cantidad de energía en
forma de calor necesaria para aumentar la temperatura de un sistema se le llama
calor sensible y se encuentra justamente con la ecuación arriba mencionada.
c=cal/(gΔËšC)
Esta capacidad térmica específica de una sustancia puede cuantificarse
calentando esta a una cierta temperatura, situándola en una cantidad de agua,
de masa y temperatura conocidas, y midiendo su temperatura cuando llegue al
equilibrio térmico, si el sistema está aislado térmicamente de su entorno, el
calor que cede el sistema debe ser igual al calor que absorbe el agua y en el
recipiente, a esto se le conoce como calorimetría y el recipiente aislado que
contiene el agua se conoce como calorímetro.
Calorímetro:
Se le llama así al instrumento que sirve para medir las cantidades de calor
“suministradas” o “recibidas” por los sistemas. Osea, para determinar la
capacidad térmica específica del sistema, así como para medir las cantidades de
calor que “liberan” o “absorben” los sistemas.
Estos calorímetros suelen incluir su equivalente, para
facilitar los cálculos. Elequivalente en agua del calorímetro es
la masa de agua que se comportaría igual que el calorímetro y que perdería
igual calor en las mismas circunstancias. De esta forma solo
hay que sumar al agua la cantidad de equivalentes.
Como se menciono antes se considera que cuando
la temperatura de un sistema aumenta la energía
interna de dicho sistema también aumenta, si este sistema de mayor temperatura
se pone en contacto con uno de menor temperatura habrá una transmisión de
energía del
de mayor temperatura al de menor temperatura, a esta energía se le llama calor.
Unidades del calor:
Una de las unidades usadas es la caloría la cual se define como:
“La cantidad de calor que debe suministrarse a un gramo de agua para que su
temperatura se eleve de 14.5ËšC a 15.5ËšC”
Mas arriba habíamos mencionado que la energía en forma de calor suministrada
para aumentar la temperatura de un sistema se le conocía como calor
sensible…pero hay otro tipo de calor:
Calor latente:
Habiendo visto anteriormente la curva de calentamiento del agua (por ejemplo)
sabemos que al suministrar energía a un pedazo de hielo, de forma que se trate
de un proceso casi estático, su temperatura aumenta gradualmente hasta el punto
en el que la temperatura se mantiene constante, en ese momento se sabe que está
ocurriendo un cambio de fase en el agua, “pasa” de estado sólido a estado
líquido.
A la cantidad de energía en forma de calor que se suministra al sistema en este
instante se le llama calor latente justamente y se expresa así
Q=λm
Donde λ es una constante llamada calor latente de cambio de fase, a esta
λ tambiénse le conoce como
entalpía.
Concepto de trabajo
Desde el punto de vista termodinámico el concepto de trabajo es uno mucho más
extenso que el usado en la mecánica clásica.
Se define como
Es una energía en tránsito entre un sistema y su entorno, sin existir
transferencia de masa y como
consecuencia de la diferencia de una propiedad intensiva, que no sea
temperatura ya que si no se trataría de calor, entre el sistema y su entorno.
Es la energía transferida a través de las fronteras de un
sistema en forma organizada y cuyo uso exclusivo sea la elevación de un sistema
(cuerpo).
El trabajo no es una propiedad, es una energía en tránsito.
Potencia mecánica
Se define como:
La cantidad de trabajo que entrega o recibe un sistema por unidad de tiempo y
sus unidades son[J/s]=watts o su equivalente mecánico en caballo de fuerza
(HP).
Potencia eléctrica
Se define como:
Si por un aparato eléctrico, al ser sometido a una diferencia de potencial Vab,
circulara una corri
¿diga si conoce algún tipo de equipo
o aditamento que posea un alto factor de potencia?
¿Por qué es conveniente un buen
factor de potencia?
