Lab. informe de electricidad 12

1. ELECTRICIDAD
Laboratorio N° 12
“TENSION Y CORRIENTE ALTERNA”
INFORME
Integrantes del grupo:
Santos Salazar, Manfred
Tovar Guzmán, Bryan
Ticllasuca Sánchez, Daniel
Profesor:
Fernández Cueto, Francisco
Quispe Cusipuma, Nathaly
Sección:
C2-01-H
Fecha de realización: 03 de noviembre
Fecha de entrega: 05 de noviembre
2015-II

2. I. OBJETIVOS:
Objetivo Generales:
 Verificar las relaciones de tensión y corriente alterna en circuitos eléctricos
monofásicos.
 comprobar la teoría en un circuito resistivo e inductivo.
Objetivo Específicos:
Verificar las relaciones de tensión y corriente alterna en circuitos eléctricos
monofásicos.
II. INTRODUCCION:
¿A qué se le conoce como Reactancia? ¿Cómo se comportan los circuitos
Resistivos, Inductivos y Capacitivos?
En el presente laboratorio de electricidad aprenderemos a usar el software Lab
Volt observaremos el comportamiento de la corriente alterna y la tensión; en
resistencias, capacitores y bobinas este comportamiento lo observaremos en
graficas de ondas y grafica de fasores obtenidas virtualmente con los
simuladores del programa aplicado a la corriente alterna.
En este informe se detallan todos los resultados obtenidos y representaciones
graficas obtenidas, así como también las conclusiones y aplicaciones en las que
podemos hacer uso del corriente y tensión alterna.
III.FUNDAMENTO TEORICO:
Circuito en Corriente Alterna
En corriente alterna existen componentes cuya oposición al paso de corriente es
proporcional al a frecuencia de corriente, de forma que al variar ésta presenta un
valor de resistencia distinto.
A esa resistencia, que es variable con la frecuencia, se le llama impedancia Z y
suele estar constituida por dos términos:
 La resistencia, que no varía con la frecuencia, y

3.  La reactancia X, que es el término que indica la resistencia que presenta
un determinado componente para una frecuencia. Se cuantifica mediante
un número complejo:
En el que:
Z es la impedancia (Ohm)
R es la resistencia (Ohm)
X es la reactancia (Ohm)
LA IMPEDANCIA (Z): es la medida de oposición que presenta un circuito a una
corriente cuando se aplica un voltaje. La impedancia extiende el concepto
de resistencia a los circuitos de corriente alterna (CA), y posee tanto en magnitud
y fase, a diferencia de la resistencia, que sólo tiene magnitud.
RESISTENCIA ELÉCTRICA (R): Se le denomina a la igualdad de oposición que
tienen los electrones al desplazarse a través de un conductor. La unidad de
resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la
letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió
el principio que ahora lleva su nombre.
REACTANCIA: Se denomina a la oposición ofrecida al paso de la corriente
alterna por inductores (bobinas) y condensadores, se mide en Ohmios y su
símbolo es Ω.
CAPACITANCIA ELÉCTRICA:
Z = R + jX

4. En electrónica y electrotecnia, se denomina reactancia a la oposición ofrecida
al paso de la corriente alterna por inductores (bobinas) y condensadores y se
mide en Ohmios. Junto a la resistencia eléctrica determinan la impedancia total
de un componente o circuito, de tal forma que la reactancia (X) es la parte
imaginaria de la impedancia (Z) y la resistencia (R) es la parte real, según la
igualdad:
Z = R + j X
CARACTERÍSTICAS DE LA CORRIENTE ALTERNA:
Un circuito de corriente alterna consta de una combinación de elementos:
resistencias, condensadores y bobinas y un generador que suministra la
corriente alterna. Un alternador es un generador de corriente alterna que se
basa en la inducción de una f. e. m al girar una espira (o bobina) en el seno de
un campo magnético debida a la variación de flujo. Según va girando la espira
varía el número de líneas de campo magnético que la atraviesan.
Circuitos capacitivos en corriente alterna:
En corriente continua vimos que luego de un tiempo denominado transitorio,
por el capacitor prácticamente no continúa circulando corriente. En corriente
alterna los circuitos se comportan de una manera distinta ofreciendo una
resistencia denominada reactancia capacitiva, que depende de la capacidad y
de la frecuencia.
Reactancia Capacitiva
La reactancia capacitiva es función de la velocidad angular (por lo tanto de la
frecuencia) y de la capacidad.
ω = Velocidad angular = 2πf
C = Capacidad
Xc = Reactancia Capacitiva

5. Podemos ver en la fórmula que a mayor frecuencia el capacitor presenta
menos resistencia al paso de la señal.
Circuitos capacitivos puros
En un primer instante, al igual que en corriente continua, la corriente por el
capacitor será máxima y por lo tanto la tensión sobre el mismo será nula. Al ser
una señal alterna, comenzará a aumentar el potencial hasta Vmax, pero cada
vez circulará menos corriente ya que las cargas se van acumulando en cada
una de las placas del capacitor.
En el instante en que tenemos Vmax aplicada, el capacitor está cargado con
todas las cargas disponibles y por lo tanto la intensidad pasa a ser nula.
Cuando el ciclo de la señal comienza a disminuir su potencial, las cargas
comienzan a circular para el otro lado (por lo tanto la corriente cambia de
signo). Cuando el potencial es cero, la corriente es máxima en ese sentido.
Luego la señal alterna invierte su potencial, por lo tanto la corriente empieza a
disminuir hasta que finalmente se encuentra cargado con la otra polaridad, en
consecuencia no hay corriente y la tensión es máxima sobre el capacitor.
Como podemos ver existe un desfasaje entre la tensión y la corriente. En los
circuitos capacitivos puros se dice que la corriente adelanta a la tensión 90
grados.
Impedancia (Z)
La impedancia total de un circuito capacitivo puro, solo tiene parte imaginaria
(la de Xc) debido a que no hay R.

6. Expresada en notación polar:
Intensidad
La intensidad del circuito se calcula como la tensión dividida por la impedancia,
que en este caso es únicamente Xc y tomando en cuenta el desfase, sabiendo
que la intensidad está adelantada en el capacitor.
Resulta más simple hacerlo en forma polar, tomando en cuenta a la impedancia
en el capacitor con los 90 grados de desfase:
Circuitos RC en corriente alterna
En un circuito RC en corriente alterna, también existe un desfasaje entre la
tensión y la corriente y que depende de los valores de R y de Xc y tiene valores
mayores a 0 y menores a 90 grados.
Angulo de desfase

7. Impedancia (Z)
La impedancia tiene una componente real (por R) y una imaginaria (por
Xc). En forma binómica se representa como:
Expresada en notación polar:
En forma polar se representa mediante su módulo (raiz cuadrada de la suma
de los cuadrados de R y Xc) y su ángulo de desfase.
Intensidad
La intensidad se calcula como la tensión (adelantada en Φ, ya que es lo que la
tensión atrasa) dividido por el módulo de la impedancia.
Circuitos inductivos en corriente alterna:
Reactancia inductiva
En corriente alterna un inductor también presenta una resistencia al paso de la
corriente denominada reactancia inductiva. La misma se calcula como:
Donde:
ω = Velocidad angular = 2 π f
L = Inductancia
XL= Reactancia inductiva
Circuitos inductivos puros
Funcionamiento con una señal senoidal
Durante el semiciclo positivo, al aumentar la tensión de alimentación, la
corriente encuentra cierta dificultad al paso a través de la bobina, siendo al
comienzo máxima la tensión sobre la misma y decreciendo a medida que
circula mayor corriente. Cuando la tensión y el campo magnético son máximos,
el potencial de alimentación comienza a decrecer y debido al campo magnético
auto inducido, la corriente continua circulando. En una inductancia podemos
ver que, a diferencia del capacitor, la tensión adelanta a la corriente.

8. Angulo entre la tensión y la corriente
En los circuitos inductivos puros, la tensión sobre el inductor se encuentra
adelantada 90 grados sobre la corriente.
Impedancia
En circuitos inductivos puros está formada únicamente por la reactancia
inductiva.
En forma polar la expresamos como el módulo de Z y 90 grados de desfase:
Circuitos RL en corriente alterna
En un circuito RL en corriente alterna, también existe un desfasaje entre la
tensión y la corriente y que depende de los valores de R y de Xc y tiene valores
mayores a 0 y menores a 90 grados.
Angulo de desfase
Impedancia (Z)
La impedancia tiene una componente real (por R) y una imaginaria (por
XL). En forma binómica se representa como:
En forma polar se representa mediante su módulo (raíz cuadrada de la suma
de los cuadrados de R y XL) y su ángulo de desfase.
Módulo de la impedancia:

9. Impedancia en forma polar
Intensidad
La intensidad se calcula como la tensión (atrasada en Φ, ya que es lo que la
tensión adelanta) dividido por el módulo de la impedancia.
IV. MATERIALES:
Descripción Modelo
Fuente de tensión AC
monofásica
Multímetro digital
Módulo de resistores

10. Módulo de
inductancias
Cables para conexión
Instrumentos
multifunción
Software POWER
PAD.
PC.

11. V.PROCEDIMIENTO:
A. Circuitos resistivo y capacitivo virtuales.
1. inicie el software LVVL y arme el circuito resistivo mostrado en la siguiente
figura:
Figura Nº1 Circuito resistivo virtual.
2. Luego abra las ventanas de mediciones y la de osciloscopio. Seleccione las
escalas convenientes como indica la siguiente figura:
Ventanas de mediciones y osciloscopio
Figura N°2
Fuente Propia

12. Figura N°3
Fuente Propia
3 .Con el mismo circuito en la ventana principal minimice la ventana de
“Osciloscopio” y abra la ventana de “Analizador de fasores” y configure las
escalas convenientes, como se muestra en la siguiente figura:
Figura N°4 Ventana analizador de fasores
Fuente Propia

13. Figura N°5.Ventana analizador de fasores
Fuente Propia
4. Ahora arme el siguiente capacitivo y abre las ventanas de medición
Osciloscopio y analizador de fasores. Mantenga el valor de la tensión a
130 V y grafique senoidales de tensión y corriente, y el diagrama fasorial
de ambas señales:
Figura N°6.Circuito capacitivo virtual
Fuente Propia
Resultados de Circuitos resistivo y capacitivo virtuales:
Figura N°7.Grafica de las ondas de tensión y corriente

14. Fuente Propia
Figura N°8. Grafica de las ondas de tensión y corriente
Fuente Propia
Resultados de fasores de tensión corriente:
Figura N°9. Fasores de tensión y corriente
Fuente Propia

15. Figura N°10.Grafica de fasores de tensión y corriente
Fuente Propia
B. Circuito inductivo físico
1. Seguidamente arme el siguiente circuito inductivo en el módulo físico.
Figura N°11 Circuito Paralelo
Fuente Propia
2. Luego conecte el instrumento multifunción tanto al circuito como a la
PC.

16. Figura N°12 Instrumentos y conectado
Fuente Propia
3. Inicie el software power Pad con el icono mostrado en el escritorio de
la PC.
Figura N°13 programa software power pad
Fuente Propia
4. Abra la ventana “forma de onda” y encienda la fuente del circuito
inductivo. Grafique la forma de las ondas obtenidas 3n la ventana
respectiva.
Figura Nº14. Grafique las ondas tensión y corriente

17. Resultados del circuito inductivo:
Figura N°15 Ondas tensión y corrientes
Fuente Propia
5. Cambie a la opción “Fasor” y grafique los fasores que se presente
la ventana. Al realizar esto nos ofrecen datos adicionales como el
Angulo y la frecuencia.

18. Figura N°16 .Gráfico de fasores de tensión y corriente
Fuente Propia
VI. OBSERVACIONES:
 En este laboratorio se trabaja con tensiones peligrosas. No energice
sin autorización del profesor.
 Los cables de conexiones, deben ser conectados correctamente en
los resistores.
 Los errores cometidos fueron por la mala conexión de los cables al
proceso de la medición
 Hacer el uso correcto de los instrumentos a la hora de las
mediciones, así lograr valores medidos reales.
 Se debe levantar las perrillas de la fuente de tensión a la indicación
del profesor
VII. SUGERENCIAS:
 Se deben ajustar bien los cables al momento de medir las resistencias,
para obtener un dato más preciso.
 Los instrumentos de medición deben estar en un buen estado, con las
baterías bien cargados para evitar los errores del cálculo u obtener
valores medidos desconocidos en este laboratorio.
VIII.APLICACIONES:
 Son aptos para su utilización en Sub-estaciones de Baja y Media
Tensión donde se desee compensar la Energía Reactiva (o Factor de
Potencia) que consumen los motores eléctricos y las demás cargas.
 Capacitores en un sistema de audio para el auto
 Componentes de una radio de transistores
 Circuitos electrónicos
 La compensación de energía reactiva mediante Bancos de
condensadores se efectúa para no pagar energía reactiva al
suministrador de energía eléctrica, para disminuir caídas de tensión,
para minimizar pérdidas de energía, para ampliar la capacidad de
transmisión de potencia activa en los cables; entre otras aplicaciones.

19. IX. CONCLUSIONES:
 Se concluyó que en el circuito inductivo la corriente presenta un
atraso con la tensión la cual ambas están en su máxima amplitud y
se encuentran en fase, presentan un ángulo mayor que 90° donde la
corriente respectivamente se atrasa.
 Se concluyó que en el circuito resistivo es totalmente inverso al
inductivo ya que la corriente va delante de la tensión y ello se debe a
que la corriente atraviesa una resistencia pura que es igual en fase
con la tensión.
X.BIBLIOGRAFIA:
 http://ddtorres.webs.ull.es/Docencia/Intalaciones/Electrifica/Tema%0
2.htm
 http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_corriente_alterna/ke_cor
riente_alterna_1.htm
 http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna
 http://www.monografias.com/trabajos10/riel/riel.shtml
 http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Parametros-corriente-
alterna.php
 http://www.fisicapractica.com/corriente-alterna-senoidal.php