Potencia y factor de potencia

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Circuitos Electrónicos II
BIE – 20

Pre-Reporte 3:
Potencia y factor de potencia

Profesor:
Luís Greyvin Porras Porras

Estudiantes:
Jose Murillo G.
Esteban Solano N.

II cuatrimestre 2010
Objetivo general:
Diseñar y analizar circuitos de corriente alterna mediante especificaciones de potencia y factor de potencia.

Procedimiento:

Una fuente de 5 voltios RMS alimentados cargas en paralelo. La primera (Z1) consiste en una resistencia R1 de 3.3 KΩ y un capacitor C1 de 0.1 uF en serie y se conoce que dicha carga trabaja a un factor de potencia de 0.8 en adelanto.
La carga Z2 consume una potencia de 25 mVA a un factor de potencia 0.5 en adelanto y está formada por una resistencia R2 en paralelo con un capacitor C2.

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Figura No.1 Circuito a estudiar.1. Encuentre teóricamente la frecuencia que alimentará el circuito y los valores de los elementos que conforman Z2 de modo que satisfaga las especificaciones dadas.
Frecuencia: (Análisis en Z1)
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Componentes de Z2:(Análisis en Z2)
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2. Realice todos los cálculos para conocer las corrientes, voltajes, potencia promedio, potenciareactiva, ángulo del factor de potencia y factor de potencia en los elementos del circuito, esto es Ve, R1, C1, Z1, R2, C2, Z2. . Utilice el método convencional (planteo de ecuaciones), y también utilice Excel donde sus entradas sean Ve, fe, R1, R2, C1 y C2 y automáticamente la hoja calcule voltajes, corrientes, potencias, ángulo del fp y factor de potencia según se especificó. Trabaje laspotencias en Excel en unidades de milis. Los voltajes y corrientes se deben manejar en valores RMS.
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Figura No. 2 Circuito utilizado para el análisis de corrientes y voltajes.

Corrientes: (Todas las corrientes están en RMS)
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Voltajes: (Todas los voltajes están en RMS)

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Cálculos para Ve:
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Figura No.3 Triangulo de potenciade Ve

Cálculos para R1:
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Cálculos para R2:
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Cálculos para C1:
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Cálculos para C2:
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Cálculos para Z1:
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Figura No. 4 Triangulo de potencia de Z1

Cálculos para Z2:
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Figura No.5 Triangulo de potencia de Z2

Cálculos en Excel:
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Figura No. 6 Resultados de cálculos en Excel

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Figura No. 7 Formulas utilizadaspara los cálculos en Excel

3. Mida el valor experimental de los componentes que utilizará en el diseño y dé su porcentaje de variación respecto al valor de fabricante.
Medición experimental de R1 y R2:
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Medición experimental de C1: Para realizar esta medición se utilizo un circuito de prueba, que consiste en una resistencia en serie al condensador C1, se calculan los valores devoltaje y corriente para obtener su impedancia experimental y luego despejar el valor del condensador; se aplico el mismo procedimiento para encontrar C2.
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Medición experimental de C1
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Tabla # 1: Valores experimentales de los componentes y su porcentaje de error.
|Referencia |Teórico |Experimental |% de error|
|(Ω/F) | | | |
| |Magnitud |Fase |Magnitud |Fase |Magnitud |Fase |
|R1 |3,3K[pic] |0 |3,30K[pic] |0 |0|0 |
|R2 |2K[pic] |0 |1960[pic] |0 |2 |0 |
|C1 |0,1[pic]F |0 |0,0997[pic]F |0 |0,3 |0 |
|C2 |214,2 nF |0 |213,095 nF |0 |0,515...