Este documento describe los conceptos fundamentales de potencia, energía y factor de potencia en sistemas de corriente continua y alterna. Explica que la potencia se define como el producto instantáneo de voltaje e intensidad, y que la potencia promedio requiere la integración de este producto instantáneo a lo largo del tiempo. También describe diferentes métodos para medir potencia, energía y factor de potencia, incluyendo conversores electrodinámicos, estáticos y digitales.
Este documento presenta un resumen de las ecuaciones de Maxwell y la teoría de propagación de ondas electromagnéticas. Introduce las ecuaciones de Maxwell en forma diferencial y fasorial, y explica cómo Maxwell corrigió la ley de Ampere para incluir el término de corriente de desplazamiento. También resume la teoría del flujo de potencia electromagnético y las ecuaciones de onda para campos electromagnéticos que se propagan en medios dieléctricos ideales.
Este documento presenta una introducción general a las señales variables en el tiempo utilizadas en circuitos eléctricos y electrónicos. Explica que las señales se dividen en constantes y variables, y que las variables se clasifican en periódicas, pseudoperiódicas y aperiódicas. Describe las señales fundamentales aperiódicas como el impulso, escalón y rampa, y cómo se pueden combinar para construir otras señales. También define varias señales periódicas comunes como la rectangular, cuadrada, diente de s
Este documento describe el formalismo de Lagrange y Hamilton para sistemas mecánicos. Presenta la ecuación de Lagrange y cómo se obtiene a partir del principio de acción mínima. También explica los teoremas de conservación de momento lineal, momento angular y energía que surgen de la simetría de la lagrangiana bajo traslaciones y rotaciones infinitesimales. Finalmente, introduce brevemente las ecuaciones de Hamilton.
El documento habla sobre ecuaciones diferenciales aplicadas a transitorios de circuitos eléctricos. Explica diferentes tipos de circuitos RC y RL con varios tipos de excitación, como escalón y senoidal. Analiza las ecuaciones diferenciales que describen el comportamiento de la corriente y tensión en cada circuito y cómo varían con el tiempo.
El documento describe ecuaciones diferenciales parciales (EDPs) y su aplicación en ingeniería. Explica que las EDPs involucran derivadas parciales de funciones con múltiples variables y que pueden ser elípticas, parabólicas u hiperbólicas dependiendo de sus coeficientes. También discute métodos para resolver EDPs como diferencias finitas y da ejemplos como la ecuación de conducción de calor.
Este documento describe diferentes tipos de señales y formas de onda. Explica que las señales pueden clasificarse según su comportamiento en el tiempo como periódicas, semiperiódicas o aperiódicas. También describe señales singulares como el escalón unitario, la rampa unitaria y el impulso unitario, y cómo estas señales básicas se pueden utilizar para construir otras señales más complejas.
Este documento introduce el análisis espectral de procesos aleatorios. Primero define la densidad espectral de potencia como una función que describe cómo se distribuye la potencia de un proceso aleatorio en función de la frecuencia. Luego presenta un ejemplo de un proceso con coseno de fase aleatoria y calcula su densidad espectral. Finalmente enumera algunas propiedades importantes de la densidad espectral como que es real, positiva y su área bajo la curva es igual a la potencia media del proceso.
Este documento presenta un resumen de las ecuaciones de Maxwell y la teoría de propagación de ondas electromagnéticas. Introduce las ecuaciones de Maxwell en forma diferencial y fasorial, y explica cómo Maxwell corrigió la ley de Ampere para incluir el término de corriente de desplazamiento. También resume la teoría del flujo de potencia electromagnético y las ecuaciones de onda para campos electromagnéticos que se propagan en medios dieléctricos ideales.
Este documento presenta una introducción general a las señales variables en el tiempo utilizadas en circuitos eléctricos y electrónicos. Explica que las señales se dividen en constantes y variables, y que las variables se clasifican en periódicas, pseudoperiódicas y aperiódicas. Describe las señales fundamentales aperiódicas como el impulso, escalón y rampa, y cómo se pueden combinar para construir otras señales. También define varias señales periódicas comunes como la rectangular, cuadrada, diente de s
Este documento describe el formalismo de Lagrange y Hamilton para sistemas mecánicos. Presenta la ecuación de Lagrange y cómo se obtiene a partir del principio de acción mínima. También explica los teoremas de conservación de momento lineal, momento angular y energía que surgen de la simetría de la lagrangiana bajo traslaciones y rotaciones infinitesimales. Finalmente, introduce brevemente las ecuaciones de Hamilton.
El documento habla sobre ecuaciones diferenciales aplicadas a transitorios de circuitos eléctricos. Explica diferentes tipos de circuitos RC y RL con varios tipos de excitación, como escalón y senoidal. Analiza las ecuaciones diferenciales que describen el comportamiento de la corriente y tensión en cada circuito y cómo varían con el tiempo.
El documento describe ecuaciones diferenciales parciales (EDPs) y su aplicación en ingeniería. Explica que las EDPs involucran derivadas parciales de funciones con múltiples variables y que pueden ser elípticas, parabólicas u hiperbólicas dependiendo de sus coeficientes. También discute métodos para resolver EDPs como diferencias finitas y da ejemplos como la ecuación de conducción de calor.
Este documento describe diferentes tipos de señales y formas de onda. Explica que las señales pueden clasificarse según su comportamiento en el tiempo como periódicas, semiperiódicas o aperiódicas. También describe señales singulares como el escalón unitario, la rampa unitaria y el impulso unitario, y cómo estas señales básicas se pueden utilizar para construir otras señales más complejas.
Este documento introduce el análisis espectral de procesos aleatorios. Primero define la densidad espectral de potencia como una función que describe cómo se distribuye la potencia de un proceso aleatorio en función de la frecuencia. Luego presenta un ejemplo de un proceso con coseno de fase aleatoria y calcula su densidad espectral. Finalmente enumera algunas propiedades importantes de la densidad espectral como que es real, positiva y su área bajo la curva es igual a la potencia media del proceso.
Este documento introduce la función de transferencia como una herramienta para relacionar la respuesta de una red con su excitación cuando sólo se considera una variable de salida. Explica diferentes tipos de señales como escalones unitarios, pulsos, exponenciales y armónicas amortiguadas que pueden usarse como excitaciones. Luego describe métodos para determinar la función de transferencia como el análisis de bloques y diagramas de flujo, y cómo esto permite resolver ecuaciones diferenciales que describen el comportamiento del circuito.
Este documento describe las características de las señales eléctricas. Explica que las señales pueden ser constantes u oscilantes, continuas u alternas, periódicas o aperiódicas. También define parámetros como amplitud, período, frecuencia y desfase. Finalmente, señala que la señal senoidal es la más común en pruebas debido a su simetría y relación constante entre valor pico y eficaz.
Este documento describe las propiedades de un circuito serie, incluyendo que la corriente es la misma en todo el circuito, la resistencia total es la suma de las resistencias individuales, y el voltaje total es la suma de los voltajes parciales. Además, proporciona ejemplos de cómo calcular estos valores y realizar conversiones de circuitos.
Este documento describe tres funciones singulares utilizadas en el análisis de circuitos eléctricos: la función escalón unitario, la función impulso unitario y la función rampa unitaria. Explica que la función escalón unitario cambia de 0 a 1 en t=0 y se usa para representar cambios abruptos en corriente o tensión. La función rampa unitaria tiene un valor igual al tiempo t para tiempos positivos y cero para tiempos negativos. La función impulso unitario se define como un pulso rectangular de área 1 que se hace más estrecho e
Este documento describe la respuesta forzada generalizada de un sistema mecánico vibracional. Explica que la respuesta a un impulso unitario se denomina función de respuesta impulsiva y puede usarse para determinar la respuesta a cualquier fuerza aplicada mediante el principio de superposición. También describe cómo una fuerza periódica puede expresarse como una serie de Fourier y cómo esto permite calcular la respuesta del sistema a dicha fuerza usando la función de respuesta impulsiva.
El documento introduce las ecuaciones en derivadas parciales y el método de separación de variables para resolverlas. Explica el problema clásico de la cuerda vibrante modelado por la ecuación de ondas unidimensional. Presenta la solución general de D'Alembert como la superposición de dos ondas que viajan en sentidos opuestos. Finalmente, aplica el método de separación de variables para resolver analíticamente el problema de la cuerda vibrante con condiciones iniciales y de contorno dadas.
El documento describe el análisis de la respuesta temporal de sistemas de control. Explica que la respuesta temporal se compone de una parte transitoria y otra permanente. Luego, analiza la respuesta de sistemas de primer orden ante diferentes tipos de señales de entrada como el escalón, la rampa y el impulso. Finalmente, compara la respuesta a lazo abierto y cerrado, mostrando que la respuesta es más rápida a lazo cerrado debido a una menor constante de tiempo.
El documento describe los conceptos básicos de la respuesta en el tiempo de sistemas de control, incluyendo la respuesta transitoria y la respuesta en estado estable. Explica que la respuesta transitoria ocurre cuando hay un cambio en la entrada y desaparece después, mientras que la respuesta en estado estable permanece después de que desaparecen los transitorios. También define términos como constante de tiempo, tiempo de estabilización y señales de prueba comunes.
La corriente alterna varía periódicamente en magnitud y dirección con el tiempo. Se genera comercialmente usando tensiones y corrientes senoidales debido a sus ventajas técnicas y económicas. Los valores eficaces de la tensión y la corriente senoidales son iguales a la mitad de sus valores máximos y se usan para representar la potencia activa en un circuito.
El documento describe diferentes caminos para modelar sistemas físicos, incluyendo:
1) El camino clásico usa ecuaciones de Newton y funcionales para describir la mecánica clásica.
2) El camino cuántico usa ecuaciones de Schrödinger y la mecánica cuántica para sistemas atómicos y subatómicos.
3) El camino estocástico usa ecuaciones de difusión como la ecuación del calor y procesos estocásticos como el movimiento browniano.
Este documento presenta información sobre física. En la primera oración se explica que la fusión nuclear es un proceso mediante el cual dos núcleos se unen para formar un núcleo más pesado y generar energía. La segunda oración indica que la afirmación de que la fuerza eléctrica no produce trabajo en una trayectoria cerrada es verdadera debido a que es una fuerza conservativa. La tercera oración calcula la fuerza gravitatoria y el campo gravitatorio entre dos masas dadas aplicando las leyes de Newton y el principio de superposición.
Selectividad EXTREMADURA Física Septiembre 2013KALIUM academia
El documento presenta información sobre conceptos básicos de física como:
1. Las cinco magnitudes características del movimiento ondulatorio.
2. Una explicación sobre por qué la afirmación de que la luz no transfiere energía en el efecto fotoeléctrico es falsa.
3. Las ecuaciones que relacionan la fuerza centrípeta, periodo y distancia en el movimiento de satélites.
Este documento trata sobre circuitos de corriente alterna. Explica que las señales sinusoidales en un circuito RL producen una corriente con la misma frecuencia pero diferente amplitud y fase. También introduce conceptos como el fasor y las relaciones fasoriales para elementos R, L y C. Finalmente, resume el uso de la transformada de Laplace para convertir ecuaciones diferenciales en circuitos en ecuaciones algebraicas que pueden resolverse más fácilmente.
Este documento describe las características de conmutación de diversos dispositivos de potencia como diodos semiconductores, transistores bipolares, MOSFET y IGBT. Explica la distribución de portadores en las junturas PN y los diferentes tiempos involucrados en las conmutaciones de estos dispositivos, como los tiempos de recuperación, crecimiento y caída. También evalúa cómo estos tiempos dependen de los parámetros físicos de cada dispositivo y los métodos para corregirlos.
Este documento describe la representación matemática de señales mediante funciones. Explica que las señales se pueden describir usando funciones en tiempo continuo o discreto. También describe varias funciones comunes como exponenciales, senos y cosenos que se usan para modelar señales, así como conceptos como muestreo y combinaciones de funciones.
Este informe investiga la señal impulso unitario. Explica que un impulso unitario es un pulso ideal que ocurre cuando la amplitud tiende a infinito y la duración tiende a cero. Se representa matemáticamente mediante la función delta de Dirac, la cual es un impulso de intensidad unitaria centrado en un instante de tiempo. En comunicaciones, la función impulso unitario se utiliza para probar circuitos físicos, ya que la respuesta a un impulso delta de Dirac revela cómo responderá el circuito a cualquier señal de entrada.
Este documento introduce la función de transferencia como una herramienta para relacionar la respuesta de una red con su excitación cuando sólo se considera una variable de salida. Explica diferentes tipos de señales como escalones unitarios, pulsos, exponenciales y armónicas amortiguadas que pueden usarse como excitaciones. Luego describe métodos para determinar la función de transferencia como el análisis de bloques y diagramas de flujo, y cómo esto permite resolver ecuaciones diferenciales que describen el comportamiento del circuito.
Este documento describe las características de las señales eléctricas. Explica que las señales pueden ser constantes u oscilantes, continuas u alternas, periódicas o aperiódicas. También define parámetros como amplitud, período, frecuencia y desfase. Finalmente, señala que la señal senoidal es la más común en pruebas debido a su simetría y relación constante entre valor pico y eficaz.
Este documento describe las propiedades de un circuito serie, incluyendo que la corriente es la misma en todo el circuito, la resistencia total es la suma de las resistencias individuales, y el voltaje total es la suma de los voltajes parciales. Además, proporciona ejemplos de cómo calcular estos valores y realizar conversiones de circuitos.
Este documento describe tres funciones singulares utilizadas en el análisis de circuitos eléctricos: la función escalón unitario, la función impulso unitario y la función rampa unitaria. Explica que la función escalón unitario cambia de 0 a 1 en t=0 y se usa para representar cambios abruptos en corriente o tensión. La función rampa unitaria tiene un valor igual al tiempo t para tiempos positivos y cero para tiempos negativos. La función impulso unitario se define como un pulso rectangular de área 1 que se hace más estrecho e
Este documento describe la respuesta forzada generalizada de un sistema mecánico vibracional. Explica que la respuesta a un impulso unitario se denomina función de respuesta impulsiva y puede usarse para determinar la respuesta a cualquier fuerza aplicada mediante el principio de superposición. También describe cómo una fuerza periódica puede expresarse como una serie de Fourier y cómo esto permite calcular la respuesta del sistema a dicha fuerza usando la función de respuesta impulsiva.
El documento introduce las ecuaciones en derivadas parciales y el método de separación de variables para resolverlas. Explica el problema clásico de la cuerda vibrante modelado por la ecuación de ondas unidimensional. Presenta la solución general de D'Alembert como la superposición de dos ondas que viajan en sentidos opuestos. Finalmente, aplica el método de separación de variables para resolver analíticamente el problema de la cuerda vibrante con condiciones iniciales y de contorno dadas.
El documento describe el análisis de la respuesta temporal de sistemas de control. Explica que la respuesta temporal se compone de una parte transitoria y otra permanente. Luego, analiza la respuesta de sistemas de primer orden ante diferentes tipos de señales de entrada como el escalón, la rampa y el impulso. Finalmente, compara la respuesta a lazo abierto y cerrado, mostrando que la respuesta es más rápida a lazo cerrado debido a una menor constante de tiempo.
El documento describe los conceptos básicos de la respuesta en el tiempo de sistemas de control, incluyendo la respuesta transitoria y la respuesta en estado estable. Explica que la respuesta transitoria ocurre cuando hay un cambio en la entrada y desaparece después, mientras que la respuesta en estado estable permanece después de que desaparecen los transitorios. También define términos como constante de tiempo, tiempo de estabilización y señales de prueba comunes.
La corriente alterna varía periódicamente en magnitud y dirección con el tiempo. Se genera comercialmente usando tensiones y corrientes senoidales debido a sus ventajas técnicas y económicas. Los valores eficaces de la tensión y la corriente senoidales son iguales a la mitad de sus valores máximos y se usan para representar la potencia activa en un circuito.
El documento describe diferentes caminos para modelar sistemas físicos, incluyendo:
1) El camino clásico usa ecuaciones de Newton y funcionales para describir la mecánica clásica.
2) El camino cuántico usa ecuaciones de Schrödinger y la mecánica cuántica para sistemas atómicos y subatómicos.
3) El camino estocástico usa ecuaciones de difusión como la ecuación del calor y procesos estocásticos como el movimiento browniano.
Este documento presenta información sobre física. En la primera oración se explica que la fusión nuclear es un proceso mediante el cual dos núcleos se unen para formar un núcleo más pesado y generar energía. La segunda oración indica que la afirmación de que la fuerza eléctrica no produce trabajo en una trayectoria cerrada es verdadera debido a que es una fuerza conservativa. La tercera oración calcula la fuerza gravitatoria y el campo gravitatorio entre dos masas dadas aplicando las leyes de Newton y el principio de superposición.
Selectividad EXTREMADURA Física Septiembre 2013KALIUM academia
El documento presenta información sobre conceptos básicos de física como:
1. Las cinco magnitudes características del movimiento ondulatorio.
2. Una explicación sobre por qué la afirmación de que la luz no transfiere energía en el efecto fotoeléctrico es falsa.
3. Las ecuaciones que relacionan la fuerza centrípeta, periodo y distancia en el movimiento de satélites.
Este documento trata sobre circuitos de corriente alterna. Explica que las señales sinusoidales en un circuito RL producen una corriente con la misma frecuencia pero diferente amplitud y fase. También introduce conceptos como el fasor y las relaciones fasoriales para elementos R, L y C. Finalmente, resume el uso de la transformada de Laplace para convertir ecuaciones diferenciales en circuitos en ecuaciones algebraicas que pueden resolverse más fácilmente.
Este documento describe las características de conmutación de diversos dispositivos de potencia como diodos semiconductores, transistores bipolares, MOSFET y IGBT. Explica la distribución de portadores en las junturas PN y los diferentes tiempos involucrados en las conmutaciones de estos dispositivos, como los tiempos de recuperación, crecimiento y caída. También evalúa cómo estos tiempos dependen de los parámetros físicos de cada dispositivo y los métodos para corregirlos.
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Este informe investiga la señal impulso unitario. Explica que un impulso unitario es un pulso ideal que ocurre cuando la amplitud tiende a infinito y la duración tiende a cero. Se representa matemáticamente mediante la función delta de Dirac, la cual es un impulso de intensidad unitaria centrado en un instante de tiempo. En comunicaciones, la función impulso unitario se utiliza para probar circuitos físicos, ya que la respuesta a un impulso delta de Dirac revela cómo responderá el circuito a cualquier señal de entrada.
Este informe de laboratorio resume un experimento de física sobre fuerzas. Los estudiantes midieron las fuerzas de tracción y compresión utilizando un dinamómetro y registraron los datos en tablas. Luego analizaron los resultados y gráficas para determinar la ley de Hooke.
Este documento habla sobre electrónica y proporciona enlaces a un blog sobre el tema. También advierte a los lectores que no deben copiar las conclusiones del blog sino llegar a sus propias conclusiones.
Sensores acondicionadores y procesadores de señalgonrin
Este documento habla sobre diferentes tipos de sensores, acondicionadores de señal y procesadores de señal. Describe sensores de temperatura, humedad, presión y posición. Explica cómo funcionan estos sensores y los diferentes tipos de acondicionadores de señal utilizados para procesar las señales de los sensores.
01 modulo1 curso fundamentos basicos de la luz y la iluminacion gonrin
El documento trata sobre los fundamentos de la luz y la iluminación. Explica que la iluminación afecta el estado de ánimo y la percepción de los espacios, y no solo es técnica. Luego describe los fenómenos ópticos de la reflexión, refracción, transmisión y absorción de la luz, y cómo se forman los colores a través de la mezcla aditiva de la luz. Finalmente, cubre conceptos como la reproducción cromática, el metamerismo y la temperatura de color.
Este documento presenta el manual de mantenimiento de subestaciones. Describe los procedimientos de mantenimiento para interruptores, celdas, seccionadores y reclosers de diferentes niveles de tensión. Explica los pasos para limpiar, inspeccionar y reparar los equipos, así como realizar pruebas de funcionamiento. El objetivo es mantener los equipos de subestación en buen estado para garantizar la confiabilidad del sistema de transmisión y distribución de energía eléctrica.
Este documento presenta la práctica de laboratorio número 1 sobre el reconocimiento de materiales de laboratorio y normas de seguridad. La práctica tiene como objetivo conocer el uso de diversos materiales como probetas, mecheros, crisoles y equipos como balanzas y termómetros. También busca identificar implementos como embudos, tubos de ensayo, morteros y sus clasificaciones. Finalmente, la práctica cubrirá las normas de seguridad del laboratorio y símbolos de peligrosidad de sustancias.
El documento presenta las normas del laboratorio de física de la Universidad Privada del Norte (UPN) en Lima, Perú. Establece disposiciones generales sobre el acceso y uso del laboratorio, funciones y obligaciones de los coordinadores, docentes y estudiantes, así como sanciones. También incluye normas para el uso adecuado de equipos, buenas prácticas de seguridad e higiene, y responsabilidades en caso de daños a equipos. El objetivo es garantizar la seguridad de todos y el buen funcionamiento del laboratorio.
Este documento explica los conceptos de potencia eléctrica instantánea, potencia promedio, potencia reactiva, potencia aparente y factor de potencia en circuitos eléctricos. Define estas cantidades para circuitos puramente resistivos, inductivos y capacitivos, y explica cómo se representan geométricamente mediante el triángulo de potencias. También describe cómo calcular estas medidas de potencia para una instalación eléctrica completa.
1. La potencia instantánea en un circuito de corriente alterna se compone de dos partes: una constante que depende del coseno del ángulo de fase y otra fluctuante que depende del seno del doble de la frecuencia angular.
2. La potencia fluctuante es debida a las bobinas y condensadores y representa la energía almacenada y devuelta periódicamente, teniendo un valor medio de cero en un ciclo.
3. La potencia real consumida es el valor medio de la potencia instantánea y depende ú
Este documento presenta conceptos básicos sobre funciones periódicas y cálculos de potencia. Explica valores característicos como el valor medio, eficaz y de la componente alterna de funciones periódicas. Luego, describe cálculos de potencia en bobinas, capacidades y circuitos con estos elementos, así como ejemplos de funciones periódicas como la triangular.
Este documento presenta conceptos básicos sobre funciones periódicas, incluyendo sus valores característicos como el valor medio, eficaz y de la componente alterna. También explica cálculos de potencia en circuitos con bobinas y condensadores, así como ejemplos numéricos.
1) El documento trata sobre potencia en sistemas trifásicos, incluyendo definiciones de potencia activa, reactiva y aparente. 2) Explica que en un sistema trifásico equilibrado, la potencia instantánea es igual a tres veces la potencia de una fase. 3) Detalla cómo medir la potencia activa en un sistema trifásico con carga en estrella y neutro accesible usando tres vatímetros.
El documento trata sobre la corriente alterna. Explica que la corriente alterna se adoptó para el suministro eléctrico debido a que permite transportar grandes cantidades de energía a largas distancias con bajas pérdidas. También describe que la corriente alterna generada se transforma a diferentes voltajes para su uso doméstico, comercial e industrial mediante transformadores. Finalmente, detalla que los generadores de corriente alterna producen una fuerza electromotriz variable en el tiempo de forma senoidal.
Este documento presenta los aspectos básicos de la teoría de armónicos. Explica que los armónicos son distorsiones periódicas en formas de onda eléctricas. Define funciones periódicas y series de Fourier, las cuales expresan funciones periódicas como sumas de ondas senoidales. También cubre la transformada discreta de Fourier, coeficientes de Fourier, y conceptos como frecuencia de Nyquist y aliasing. Por último, define cantidades eléctricas como THD, potencia activa, reactiva y aparente para
Este documento trata sobre la potencia en circuitos monofásicos. Explica la potencia instantánea, media y fluctuante en elementos pasivos como resistencias, inductancias y condensadores. También describe la potencia activa, reactiva y aparente, así como el triángulo de potencias. Por último, analiza la corrección del factor de potencia y la medición de la potencia en corriente alterna.
Este documento introduce conceptos básicos de circuitos eléctricos, incluyendo magnitudes eléctricas y unidades, así como elementos activos y pasivos. Explica las funciones constantes y variables, y define valores medio y eficaz para señales periódicas como tensiones y corrientes sinusoidales. Finalmente, describe convenios de signos para fuentes de tensión y elementos pasivos, y cómo se representan desfases angulares y temporales entre señales.
El documento trata sobre corriente alterna. Explica que la corriente alterna cambia de sentido periódicamente y cómo se produce mediante un generador. Describe los valores medios y eficaces de la corriente y cómo se representa gráficamente. Examina el comportamiento de la corriente alterna en resistencias, condensadores y bobinas, así como en circuitos LCR. También cubre temas como notación fasorial, potencia y resonancia. Finaliza con una bibliografía de 8 referencias sobre el tema.
Este documento presenta los procedimientos para medir magnitudes de potencia y factor de potencia en circuitos trifásicos con cargas simétricas y asimétricas. Explica conceptos como potencia compleja, triángulo de potencias y factor de potencia. Describe cómo construir circuitos trifásicos en configuraciones Y y Δ y tomar medidas con equipos como voltímetro, amperímetro, secuencímetro, cosfímetro y vatímetro. Finalmente, proporciona preguntas sobre los conceptos cubiertos para incluir en el informe.
Este documento trata sobre corriente alterna. Explica cómo se produce una corriente alterna sinusoidal mediante un generador rotatorio. Describe los valores medios y eficaces de la corriente y voltaje alterno, y cómo se comporta la corriente alterna en resistencias, condensadores y bobinas. También cubre circuitos LCR, impedancia, resonancia, transformadores y potencia en corriente alterna.
Este documento describe las ondas de señal, en particular la onda alterna senoidal. Explica que la onda senoidal es la base de la producción, transporte y distribución de energía eléctrica debido a que puede generarse fácilmente. Define la ecuación matemática de una onda senoidal y los valores asociados como el período, frecuencia, amplitud, valor medio y valor eficaz. También describe que la suma de ondas senoidales de igual frecuencia resulta en otra onda senoidal, lo que hace que su anális
Este documento presenta conceptos básicos de circuitos eléctricos como fuentes de alimentación, componentes, leyes de Kirchhoff, circuitos equivalentes de Thévenin y Norton y respuesta de circuitos RLC a señales sinusoidales. También define conceptos fundamentales como carga, corriente, voltaje y potencia y describe el comportamiento de resistencias, condensadores e inductores en circuitos eléctricos.
El documento explica los conceptos de potencia instantánea y promedio en circuitos eléctricos. Define la potencia instantánea como la potencia entregada a un dispositivo en cualquier instante de tiempo. La potencia promedio es el valor promedio de la potencia instantánea durante un periodo. Explica cómo calcular la potencia instantánea y promedio para circuitos con resistores, inductores y capacitores conectados a fuentes de voltaje y corriente senoidales.
Este documento describe la corriente alterna. Explica que la corriente alterna se adoptó para el suministro eléctrico debido a que permite transportar grandes cantidades de energía a largas distancias con bajas pérdidas. También describe cómo la corriente alterna generada se transforma a diferentes niveles de voltaje para su uso doméstico, comercial e industrial a través de transformadores.
Este documento trata sobre corriente alterna. Explica que la corriente alterna sinusoidal se genera comúnmente mediante espiras giratorias en campos magnéticos y permite la transmisión eficiente de energía eléctrica a altas tensiones. También describe el comportamiento de elementos pasivos como resistencias, condensadores e inductancias bajo corriente alterna, definiendo conceptos como impedancia y forma de onda. Finalmente, analiza la potencia y energía en circuitos de corriente alterna.
Este documento describe el modelo eléctrico equivalente de un transformador monofásico real, reconociendo tres limitaciones principales respecto al modelo ideal: 1) Las bobinas tienen resistencia eléctrica debido a la resistividad del conductor, 2) El núcleo de hierro tiene una permeabilidad magnética finita en lugar de infinita, y 3) Existe una inductancia mutua imperfecta entre las bobinas debido a fugas de flujo magnético.
El documento define el factor de potencia como la relación entre la potencia activa y la potencia aparente. Un factor de potencia de 1 indica que toda la energía se ha convertido en trabajo, mientras que un factor menor que 1 significa un mayor consumo de energía. Explica que existen potencia activa, reactiva y aparente, y que el factor de potencia depende del ángulo entre la señal de voltaje y corriente, pudiendo ser unitario, adelantado o retrasado según el tipo de carga.
Este documento presenta conceptos fundamentales para el análisis de circuitos eléctricos de corriente alterna. Explica la representación fasorial y cómo permite representar funciones sinusoidales como vectores en un sistema de coordenadas complejo. También define conceptos como potencia aparente, real y reactiva, y explica cómo la representación fasorial simplifica los cálculos de circuitos RLC.
1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR - DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRICA Y DE COMPUTADORAS
AREA 7 - LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS 1 (Cod.2773)
Mediciones Eléctricas - Medición de Potencia, Energía y Factor de Potencia
1 Consideraciones previas
La potencia instantánea desarrollada en una carga por la que circula una intensidad de corriente i(t) con
un voltaje aplicado u(t), está determinada p el producto de los valores instantáneos medidos en el mismo
or
instante de tiempo t .
p ( t ) = u ( t ).i ( t ) (1)
siendo la potencia promedio o potencia activa la integración a lo largo del período T de las ondas en cuestión,
∫ u(t).i(t ).dt
T
1
P= (2)
T 0
siendo para CC:
P = UDC.IDC
y para ondas senoidales, siendo ϕ el ángulo de desfase entre tensión y corriente:
P = UEF.IEF.cos ϕ (4) U S
ϕD
y además las potencias reactiva y aparente:
ϕ
Q = UEF.IEF.sen ϕ (5) I
S = UEF.IEF (6)
En procesos de corriente alterna monofásica con onda sinusoidal pura se define el factor de potencia
al cos ϕ , siendo ϕ el ángulo de desfase entre la tensión y la corriente, igual al existente entre S y P en el
triángulo de potencias: Si la ondas de tensiòn y/o corriente no son sinusoidales puras, se definen dos factores de
potencia:
§ el factor de potencia de desplazamiento - FPD = cos ϕ D, (DPF en inglès) correspondiente al ángulo de
desfase ϕ D entre las ondas fundamentales de tensión y corriente.
§ el factor de potencia - FP = cos ϕ (PF en inglès) correspondiente al cociente entre la potencia activa P y la
aparente S:
P = S.cos ϕ = U.I.cos ϕ (1)
En sistemas trifásicos, simétricos ó no en tensiones y equilibrados ó no en corrientes, se utiliza la segunda
definición de factor de potencia. En el caso mas general se tiene distintas potencias Pi y Qi y desfases ϕ i para
cada fase de la carga. La suma de las potencias de cada fase determina la potencia activa y reactiva total:
P= P1+P2+P3 (2) S3
Q3
Q= Q1+Q2+Q3 (3) ϕ3
ST
y la potencia aparente total: S2 Q2 P3
ϕ2
S = P2 + Q 2 (4) P2 QT
S1 Q1
En el triángulo resultante ABC, el ángulo
formado entre la hipotenusa ST con el cateto PT es el ϕT
desfase pormedio ϕ T siendo el factor de potencia ϕ1
promedio:
P1 PT
P
cos ϕ T = T (5)
ST
Si el sistema es perfecto, los tres triángulos de potencia de cada fase son iguales y ϕ i = ϕ T = contante.
Notas de Curso. – Medidas Eléctricas – Potencia y Energía – Ing. José Hugo Argañaraz – Prof.Adjunto – 2003 Página 1/1
2. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR - DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRICA Y DE COMPUTADORAS
AREA 7 - LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS 1 (Cod.2773)
2 Registro simultáneo de las magnitudes
Dado que la medición de potencia activa implica el procesamiento de las señales de tensión y corriente es
necesario recordar algunos aspectos teóricos que a veces son olvidados en la práctica.
De la expresión (1), valor instantáneo de la potencia, se desprende que la medición de la potencia activa
está compuesta de tres pasos:
1- medición instantánea de voltaje y corriente.
2- multiplicación de voltaje y corriente para cada instante de tiempo y
3- promediación, a lo largo de un cierto tiempo, de los valores instantáneos obtenidos en 2; este tiempo tiene un
valor mínimo, dependiente de la estructura de la señal; en una red de 50 Hz no es posible medir con un
tiempo de promediación menor a 20ms.
Es obvio que el voltaje y la corriente no solo deben ser multiplicadas entre sí, sino que hay que hacerlo
para exactamente el mismo t (medición simultánea – cuadrados en la figura); esto significa que no puede
utilizarse una medición del tipo "muestra-retención", que se conmuta entre el voltaje y la corriente, porque ello
introducirá desfasajes falsos (medición serie – círculos en la figura). Este problema influye tanto mas cuanto
mayor sea la frecuencia de la señal y cuanto mayor es el desfasaje entre voltaje y corriente.
u(t)
U
∆I I
i(t) ∆P P
Procesamiento de valores instantáneos Procesamiento de valores medios
Si las magnitudes utilizadas en los cálculos son valores medios de tensión-corriente (eficaces) y potencia
activa (para obtener potencias aparente y reactiva y factor de potencia) su medición debe efectuarse en el mismo
momento (cuadrados) a fin de no falsear los resultados (círculos – se originan ∆ I y ∆ P indeseables)
Lo expuesto debe tenerse en cuenta también para sistemas polifásicos a fin de no falsificar la sumatoria de
potencias.
3 Mediciones
3.1 Medición de potencia
Se utilizan varios tipos de conversores, tanto electromecánicos como electrónicos, para la medición directa
de la potencia y energía activa (en DC y AC) y de potencia reactiva y aparente (en CA).
El caso de la medición indirecta de la potencia activa en DC utilizando voltímetro y amperímetro se trata
en capítulo aparte, junto con los errores debido a la forma de conexión.
3.1.1 Conversor electrodinámico
Es utilizado en la actualidad para medir potencia activa y reactiva. Si bien su uso como instrumento de
laboratorio ha sido suplantado por la instrumentación digital de precisión, tiene aún numerosas aplicaciones
prácticas. Su principio de funcionamiento (como instrumento monofásico) y características constructivas se tratan
en la Nota de Curso Instrumentos Analógicos - Instrumentos Electrodinámicos.
3.1.2 Conversores estáticos
Existen distintos procedimientos utilizando técnicas analógicas y digitales para lograr la conversión de las
señales de corriente y voltaje en una señal proporcional a la potencia instantánea, por ejemplo utilizando
multiplicadores Hall, multiplicadores de división de tiempos, métodos de correlación o métodos digitales de
procesamiento de las señales. El principio de funcionamiento de los dos primeros se trata en la Nota de Curso
Instrumentos Analógicos – Sistemas Electrónicos de Medición de Potencia. Los métodos digitales de
procesamiento de las señales se tratarán en el transcurso del dictado de Laboratorio de Medidas Eléctricas 2.
Notas de Curso. – Medidas Eléctricas – Potencia y Energía – Ing. José Hugo Argañaraz – Prof.Adjunto – 2003 Página 2/2
3. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR - DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRICA Y DE COMPUTADORAS
AREA 7 - LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS 1 (Cod.2773)
3.2 Medición de energía eléctrica
Las mediciones de la energía eléctrica que se efectúan mediante medidores o contadores, se utilizan para
calcular el valor de la energía que se intercambia entre consumidores y las compañías de suministro, para el
control de la energía consumida en los sistemas de distribución internas de fábricas, etc.
Debido a que las relaciones monetarias se basan sobre las lecturas de medidores, tanto la producción
como la venta y uso de estos instrumentos están sometidos en todos los países a un estricto control de las
oficinas estatales de pesos y medidas.
La energía desarrollada entre dos instantes de tiempo t1 y t 2 se determina integrando la ecuación (1):
∫ ∫ u(t ).i(t).dt
t2 t2
W = p( t ).dt = (7)
t1 t1
Los contadores o medidores de energía realizan la integración (7), indicando el trabajo eléctrico que
corresponde al consumo de energía en forma continua. En consecuencia, la m edición de la energía es la
medición de la potencia con la simultánea integración en el tiempo, y un medidor o contador de energía está
implementado mediante un conversor que realiza el producto instantáneo de la tensión por la corriente, seguido de
un dispositivo integrador.
Dada la importancia y la extensión mundial de las redes de corriente alterna, los medidores que hoy día se
utilizan son contadores de energía de corriente alterna
Los medidores de energía eléctrica de corriente alterna pueden ser adaptados para medir por separado
varios tipos de energía que influyen en la tarifa. Así como la potencia de corriente alterna puede ser representada
por sus tres componentes potencia activa P, potencia reactiva Q y potencia aparente S, de igual manera se
distinguen tres tipos de energía: energía eléctrica activa WP, energía eléctrica reactiva WQ y energía eléctrica
aparente WS
3.2.1 Conversor de inducción
Este conversor es utilizado en la actualidad exclusivamente para la medición de energía tanto activa como
reactiva. Su principio de funcionamiento (como instrumento monofásico) y características constructivas se tratan
en la Nota de Curso Instrumentos Analógicos - Instrumentos de Inducción - Contador de Energía.
3.1.2 Conversores digitales
Los métodos digitales de procesamiento de las señales se tratarán en el transcurso del dictado de
Laboratorio de Medidas Eléctricas 2.
3.3 Medición el factor de potencia
3.3.1 Medición del factor de potencia con voltímetro, amperímetro, vatímetro y varímetro
La expresión (1) de la potencia activa en función de los valores eficaces de tensión y corriente permite
determinar, para una carga monofásica (o una fase de una carga trifásica desequilibrada) el valor del factor de
potencia mediante el uso de voltímetro, amperímetro y vatímetro.
En corriente trifásica, si el sistema es perfecto, sólo hay que agregar 3 a la expresión anterior.
Si el sistema trifásico es asimétrico y desequilibrado la determinación del factor de potencia promedio o
total se realiza midiendo las potencias activas y reactivas totales. La cantidad de vatímetros y varímetros
empleados dependerá del tipo de sistema (tri o tetrafilar). Es fácil entender que cualquiera de las conexiones
estudiadas para medir P y Q según las características del sistema nos permitirá calcular el factor de potencia.
3.32 Medición directa del factor de potencia
En la práctica industrial, y especialmente, en las centrales eléctricas, la medición directa del factor de
potencia en forma analógica se r ealiza mediante instrumentos denominados cofímetros o indicadores del factor
potencia. La exactitud de estos aparatos es menor, pero la medición resulta más rápida y sencilla.
Los cofímetros empleados industrialmente son logómetros, es decir aparatos indicadores que miden la
relación de dos ó más magnitudes eléctricas, en este caso corrientes y tensiones (Nota de Curso Instrumentos
Analógicos – Electrodinámicos ).
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