medir la inductancia y capacitancia

1. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
FACULTAD DE INGENÍERIA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERÍA ELÉCTRICA
I. OBJETIVO
La Inductancia y Capacitancia sólo presentan sus características,
cuando se hace un cambio en la tensión o corriente del circuito en el que
están conectados. Además si consideramos la situación ideal, no disipan
energía, sino la almacenan en una forma que pueda regresar al circuito
cuando éste lo requiera. El objetivo del experimento es:
• Obtener experimentalmente los valores del Capacitor e Inductor.
• Observar la variación de estos valores con el cambio de tensión.
• Calcular la exactitud de la medición y las magnitudes de los
posibles errores implícitos.
II. FUNDAMENTO
a) Inductancia (L).- Es un dispositivo, que reacciona contra un
cambio en la corriente que pasa por el. Los inductores son
componentes diseñados para emplearse en circuitos y resistir
cambios de corrientes, para así efectuar importantes funciones de
control.
El diseño se basa en el principio de un campo magnético variable,
induce una tensión en cualquier conductor en ese campo. Así un
inductor práctico puede ser sencillamente una bobina de alambre.
La corriente en cada espira de la bobina, produce un campo
magnético que pasa a través de las espiras vecinas. Si la corriente
a través de la bobina es constante, el campo magnético es
constante y no sucede nada.
LABORATORIO DE MEDIDAS ELÉCTRICAS I – EAPIEI 1
EXPERIMENTO Nº
03
MEDICIÓN DE LA INDUCTANCIA Y
CAPACITANCIA

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La fuerza contraelectromotriz es directamente proporcional a la
velocidad de cambio de la corriente a través de la bobina.
t
IL
L
V
∂
∂=
La constante de proporcionalidad es la inductancia L, cuya unidad
es el Henrio (H). En circuito de corriente alterna, el inductor
presenta una oposición denominada reactancia inductiva XL
definida por:
Lf2πLω
L
X ==
b) Capacitancia (C).- Es un elemento eléctrico que posee cargas
eléctricas opuestas, se atraen entre si por una fuerza cuya
intensidad se calcula mediante la ley de Coulomb. Para
representar esta fuerza, se puede calcular un campo eléctrico y
una tensión entre sus componentes. Para cada configuración
particular de sus partes que permanece fijos, la relación de carga
a voltaje que existe entre ellos es una constante.
(Fd)
v
q
C =
Donde:
C : Capacitancia (Fd)
q : Intensidad carga (Coulomb)
V : Tensión (V)
Si la tensión a través de un capacitor varía con el tiempo, se
observa que la tensión cambiante origina variaciones en la carga
almacenada en el capacitor.
Así, el capacitor reacciona contra los cambios de tensión a través
de el, presentando una reactancia capacitiva XC.
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Cfπ2
1
Cω
1
C
X ==
III. EQUIPOS Y/O INSTRUMENTOS A UTILIZAR
1. 1 Autotransformador 0 – 220 V A.C.
2. 1 Amperímetro 0 – 2 A A.C
3. 1 Voltímetro 0 – 300 V A.C
4. 1 Vatímetro monofásico 220 V – 5 A
5. 1 Frecuensímetro
6. 1 Multímetro
7. 2 Inductancias
8. 2 Capacitancias
9. Cables de Conexión
IV. PROCEDIMIENTO
1. Medición de la Inductancia con voltímetro y amperímetro.
a) Armar el circuito de la figura Nº 1.
b) Tomar valores de tensión (V), corriente (A), frecuencia, para
una tensión de entrada 220 V.
c) Repetir los pasos anteriores para 5 valores de entrada
diferente.
d) Para el inductor el valor de la resistencia RX se mide en
continua (Antes de conectar).
2. Medición de la Inductancia por comparación de tensiones.
a) Armar el circuito de la figura N° 2.
b) Tomar valores de tensión (V), corriente (A), frecuencia, para
una tensión de entrada 220 V.
c) Variando la llave S, anotar: corriente, tensión VP; VX.
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Capacitancia:
d) Armar el circuito de la figura N° 3.
e) Tomar valores de tensión (V), corriente (A).
f) Variando la llave S, anotar: corriente, tensión VP; VX.
3. Medida de Inductancia de bobina con núcleo
a) Armar el circuito de la figura N° 4.
b) Anotar valores de tensión, corriente, frecuencia, potencia.
A
VHz
220 V
V Zx=Rx + j XL
Ix
Figura Nº 1
A
VHz
Vx
Vp
Zx=Rx + j Xpc
Zp=Rp + j Xp
S
Figura Nº 2
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A
VHz
Vx
Vp
Cx
Cp
S
Figura Nº 3
A
VHz
W
VA
RA
RWA
VL
Figura Nº 4
V. CUESTIONARIO
1. Presentar en forma tabulada los datos en esta experiencia.
2. Para cada caso calcular la Inductancia, Capacitancia y explicar.
3. En la figura N° 2 explicar porqué existe esa diferencia de tensión.
4. En la figura N° 3 si los capacitores fueran iguales se cumplirá que
VP=VX, explique.
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5. En la figura N° 4 calcular el ángulo de la Impedancia
θLZLZ ∠=
6. En la figura N° 4 que registra el vatímetro, explicar.
VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
Las observaciones y conclusiones deben ser claras y concisas.
BIBLIOGRAFÍA
• Instrumentación Electrónica Moderna William D. Cooper
• Técnicas de las Medidas Eléctricas Stockl
• Guía para Mediciones Electrónicas Stanley Wolf
• Tecnología Industrial Kastejón
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5. En la figura N° 4 calcular el ángulo de la Impedancia
θLZLZ ∠=
6. En la figura N° 4 que registra el vatímetro, explicar.
VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
Las observaciones y conclusiones deben ser claras y concisas.
BIBLIOGRAFÍA
• Instrumentación Electrónica Moderna William D. Cooper
• Técnicas de las Medidas Eléctricas Stockl
• Guía para Mediciones Electrónicas Stanley Wolf
• Tecnología Industrial Kastejón
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