LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS 1

1. MATERIAL A UTILIZAR:
• 01 Fuente de alimentación de corriente alterna: 220∠0° 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠, 60 Hz
• 01 grupo de cargas resistivas 𝑅1
• 01 grupo de cargas inductivas 𝑋 𝐿2
• 01 grupo de cargas con impedancia 𝑅3 + 𝑋 𝐿3
• 04 amperímetros
• 01 voltímetro
SOLUCIÓN
Aplicación industrial con una carga estrictamente resistiva:
3. En esta parte del ensayo, energizará la fuente de tensión en C.A. y conectará sólo la carga
resistiva 𝑅𝑖𝑛𝑑,1, las demás cargas deben estar desactivadas, medirá los diferentes parámetros
de la aplicación industrial. A continuación, analizará los valores medidos y determinará si la
corrección del factor de potencia es necesaria para una aplicación industrial que contenga una
carga estrictamente resistiva.
4. Mida la tensión con el voltímetro 𝐸 1, la corriente con el amperímetro 𝐼1, la potencia
aparente 𝑆, la potencia activa 𝑃, la potencia reactiva 𝑄 y el factor de potencia 𝐹P de la
aplicación industrial.
Registre los valores a continuación:
Tensión 𝐸 1 = Voltios =220vac
Corriente 𝐼 1 = Amperios= 1 A
Potencia Activa P = Watts= 77W =V*I*Cos (0)
Potencia Reactiva Q = Volt-Ampere Reactivos=0
Potencia Aparente S = Volt-Ampere =0
Factor de potencia FP =0

2. 5. A partir de los valores registrados en el paso anterior, ¿es necesario corregir el factor de
potencia de una aplicación industrial que contenga sólo una carga estrictamente resistiva?
Explique de forma sucinta.
Respuesta 1
En circuitos con presencia de las cargas resistivas (ohm), solo encontramos la potencia
activa, en ese sentido, no es necesario, no es necesario corregir el factor de potencia, que es
la relacion entre la potencia activa (W) y la potencia aparente (VA) o el cos(Φ)=1
Aplicación industrial con cargas resistivas e inductivas:
6. En esta sección, usted conectará la Carga 2 y la Carga 3, y medirá los distintos parámetros de
la aplicación industrial. A continuación, analizará los valores medidos y determinará si la
corrección del factor de potencia es necesaria para una aplicación industrial que contenga
cargas resistivas e inductivas.
7. Haga los ajustes necesarios para que la carga resistiva 1, la carga inductiva 2 y la carga
resistiva –inductiva 3 estén energizados.
8. Mida la tensión con el voltímetro 𝐸 1, la corriente con el amperímetro 𝐼1, la potencia
aparente 𝑆, la potencia activa 𝑃, la potencia reactiva 𝑄 y el factor de potencia 𝐹P de la
aplicación industrial. Registre los valores a continuación:
Tensión 𝐸 1 = Voltios=220 VAC
Corriente 𝐼 =1.04 = Amperios
Potencia Activa P = 170.55 Watts
Potencia Reactiva Q =152,068 Volt-Ampere Reactivos
Potencia Aparente S =228.526 Volt-Ampere

3. Factor de potencia FP = 0.746
9. Teniendo en cuenta los parámetros de la aplicación industrial que ha medido en el paso
anterior, ¿es aceptable utilizar un condensador fijo para corregir el factor de potencia de una
aplicación industrial cuya demanda de potencia reactiva varía significativamente (como
cuando se conecta o desconecta una carga)? Explique de forma sucinta.
Claro, es indispensable colocar el condensador para mejorar el factor de potencia , así mejorar
el rendimiento de nuestra carga reactiva

5. Corrección centralizada del factor de potencia
10. En la Carga capacitiva, haga los ajustes necesarios para que el factor de potencia FP de
todo el circuito de la aplicación industrial esté lo más cercano posible de la unidad. Registre la
reactancia
𝑋 𝐶, 𝐶𝐹𝑃 del condensador que empleó para corregir el factor de potencia cuando las cargas 1, 2 y
3 estaban conectadas.
Reactancia 𝑋 𝐶, 𝐶𝐹𝑃 = 628.84 Ω, Zc=15.9 - 628.648i
11. Compare la reactancia 𝑋 𝐶,𝐶𝐹𝑃 del condensador de factor de potencia, que acaba de
registrar, con la reactancia combinada de las cargas 2 y 3. ¿Son iguales estos valores, como se
espera según la teoría?
Sustente su respuesta.
12. Mida la tensión con el voltímetro 𝐸 1, la corriente con el amperímetro 𝐼1, la potencia
aparente 𝑆, la potencia activa 𝑃, la potencia reactiva 𝑄 y el factor de potencia 𝐹P de la
aplicación industrial.
Registre los valores a continuación:
Tensión 𝐸 1 =220 Voltios
Corriente 𝐼 1 =0.86 Amperios
Potencia Activa P = 172.51Watts

6. Potencia Reactiva Q = 75.13 Volt-Ampere Reactivos
Potencia Aparente S = 188.16 Volt-Ampere, S= 172.51+75.12i
Factor de potencia FP=0.92
13. Con los aparatos de medición necesarios, mida la potencia reactiva por las cargas 2 y 3,
𝑄 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 2 y 𝑄 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 3, respectivamente. Calcule la potencia reactiva total 𝑄 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 por las
cargas. Por último, mida la cantidad de potencia reactiva 𝑄 𝐶, 𝐶𝐹𝑃 suministrada por el
condensador de corrección del factor de potencia. Registre todos los valores a continuación:
Potencia reactiva 𝑄 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 2 = 78.24 VAR
Potencia reactiva 𝑄 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 3 =76.03 VAR
Potencia reactiva 𝑄 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 75.12VAR
Potencia reactiva 𝑄 𝐶, 𝐶𝐹𝑃 =76,94 VAR
14. La cantidad de potencia reactiva 𝑄 𝐶, 𝐶𝐹𝑃 por el condensador de corrección del factor de
potencia, ¿es prácticamente igual a la potencia reactiva total 𝑄 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙, indicando así que el
condensador suministra la potencia reactiva requerida por las cargas?
Respuesta:
No, es lo mismo, el factor de potencia sin el condensador es 0,746,la potencia
reactiva del condensador es Qc= 76,94 VAR, el nuevo factor de potencia es 0,92,
la potencia reactiva total es Qt=75,12VAR, si vemos los valores, concluimos de
que el Qc es mayor, que el Qt.
15. Los resultados obtenidos y las observaciones que realizó en esta parte del ejercicio,
¿confirman que puede emplearse una batería de condensadores conmutados y un controlador
para conectar y desconectar los condensadores, a fin de corregir el factor de potencia de una
aplicación industrial cuya demanda de potencia reactiva es variable?

7. Respuesta:
De los resultados obtenidos, de los cálculos realizados, así como la simulación
realizada, efectivamente, la implementación de los condensadores en paralelo a
la carga, va corregir el factor de potencia, así como el rendimiento de nuestro
motor, o cargas reactivas, en aplicaciones industriales, es más, para mejorar el
factor de potencia, en la industria, se implementa un banco de condensadores,
para que el factor de potencia sea lo más próximo a la unidad.
6. CUESTIONARIO
1. De la figura 1, si el circuito está conectado en serie o paralelo sólo con las impedancias de
carga eléctrica, realice los cálculos necesarios para reconocer los valores de voltajes, corrientes
en las ramas, potencias, factor de potencia, diagramas fasoriales, triángulo de impedancias y
triángulo de potencias del circuito respetando y manteniendo los módulos y ángulos
respectivos.

8. 2. Demuestre y realice los cálculos necesarios cuando empiece a corregirse el factor de potencia
con la reactancia capacitiva. Realice los cálculos necesarios para reconocer los valores de
voltajes, corrientes en las ramas y corriente total corregida, potencias aparentes, activa y
reactiva, factor de potencia corregido, diagramas fasoriales, triángulo de impedancias y
triángulo de potencias del circuito respetando y manteniendo los módulos y ángulos respectivos.

9. 3. Según la cantidad de ensayos realizados realice un análisis de incertidumbres comparando
los cálculos numéricos con las mediciones realizadas por el software utilizado. Por ejemplo, si
se aplicó una fuerza electromotriz de 220 V y por el consumo de potencia se midió una
corriente de 1.3 A entonces le correspondería una impedancia total de 169.23 Ω, sin embargo,
al medir la impedancia con el voltímetro de “software especializado” se encontró un valor de
168 Ω. Por lo tanto, esa pequeña diferencia de lo calculado y lo medido genera una
incertidumbre que tendría que analizarse, así mismo, debería explicar del porque se producen
esas incertidumbres.
Respuesta:
El análisis pro software de circuitos analógicos, son cálculos, con aproximaciones, es normal
que exista una tolerancia en las mediciones reales y el análisis por software.
4. En el simulador de “software especializado” realice la compensación de potencia reactiva
con un motor de inducción monofásico (Motor con arranque por condensador), tomando en
cuenta los cambios necesarios para someter al motor a una carga mecánica y analizando la
mejor forma de simular el ensayo:

10. 5. De acuerdo al ensayo realizado con el motor de arranque por condensador justifique sus
resultados con cálculos numéricos justificativos.
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En esta unidad aprendí todo lo relacionado a Análisis de circuitos magnéticamente acoplados,
como también a prendimos a simular un circuito acoplado, donde medimos corriente, voltaje
en las resistencias, en los capacitores, el las bobinas.
La simulación de circuitos es muy importante ya que con la simulación obtenemos valores más
reales y con mayor exactitud.
Esta unidad se basó en el uso de la onda senoidal, ya que tuvimos que encontrar la frecuencia
y la amplitud de señales de la corriente alterna, como también tuvimos que realizar
aplicaciones para medir impedancia y admitancia en un circuito.
En esta unidad realizamos diferentes tipos de análisis y de teoremas en diferentes tipos de
circuitos en corriente alterna, donde realizamos prácticas en forma física y en forma virtual
para simular los circuitos. donde manejamos el uso de fasores. para encontrar voltaje y
corriente en los circuitos realizados.
Durante el desarrollo de la práctica se determinó, la importancia del banco de condensadores
en la mejora del factor de potencia, cuando se trabaja con cargas reactivas e inductivas, estos
conocimientos, son de mucha importancia para futuros trabajos a realizar, al desempeñar la
carrera profesional.
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Tecnología Eléctrica. Aut.: A. Castejón, G. Santamaría. Ed. Mc Graw Hil
Tecnología Eléctrica básica. Aut.: J.A. Minguela, Cabre. Ed.: Edebe
Lecciones de Electricidad. Aut.: J. Ney, G. Louis. Ed.: Marcombo
Fundamentos de Electricidad. Aut.: Milton Gussow. Ed.: Mc Graw Hill
Prontuario de Electricidad. Aut.: Brechmann, Dzieia, Hörnemann y otros. Ed.: Paraninfo.
Medidas eléctricas y electrónicas. Aut.: J. Turín. Ed.: Paraninfo
Circuitos monofásicos en régimen permanente senoidal: Aut: Jose Fernando Azofra
Castroviejo,Diego Azofra Rojo.
Corrección del Factor de potencia Y control de la Demanda: Aut: UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO
GRUPO DE GESTIÓN EFICIENTE DE ENERGÍA, KAI: DR. JUAN CARLOS CAMPOS AVELLA,

11. INVESTIGADOR PRINCIPAL. MSC. EDGAR LORA FIGUEROA, COINVESTIGADOR. MSC. LOURDES
MERIÑO STAND, COINVESTIGADOR. MSC. IVÁN TOVAR OSPINO, COINVESTIGADOR. ING.
ALFREDO NAVARRO GÓMEZ, AUXILIAR DE INVESTIGACIÓN. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE
OCCIDENTE GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN ENERGÍAS, GIEN: MSC. ENRIQUE CIRO QUISPE
OQUEÑA, COINVESTIGADOR. MSC.JUAN RICARDO VIDAL MEDINA, COINVESTIGADOR. MSC.
YURI LÓPEZ CASTRILLÓN, COINVESTIGADOR. ESP. ROSAURA CASTRILLÓN MENDOZA,
COINVESTIGADOR