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Instituto Tecnológico de Querétaro
Departamento de Ingeniería Eléctrica
y Electrónica
Guía de Prácticas de Laboratorio
Materia: Electricidad Industrial
Laboratorio de Ingeniería Eléctrica
“Adolfo Equihua Tapia”
Santiago de Querétaro, Qro. Junio 2012
Elaboró
Ing. Edith Fuentes Aranda
Editora
Dulce María de Guadalupe Ventura Ovalle
Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Av. Tecnológico S/N, Esq. M. Escobedo, Col. Centro,
CP.76000 Tel: 2274400 ext. 4418
CONTENIDO PRÁCTICA No. 1. ERRORES EN LAS MEDICIONES ................................................................................ 3
1. OBJETIVO ................................................................................................................................. 3
2. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 3
3. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................................... 3
4. EQUIPO Y MATERIALES ............................................................................................................ 3
5. METODOLOGÍA ........................................................................................................................ 3
PRÁCTICA No.2. USO DE ALGUNOS APARATOS DE MEDICIÓN ........................................................... 5
1. OBJETIVO ................................................................................................................................. 5
2. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 5
3. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................................... 5
4. EQUIPO Y MATERIALES ............................................................................................................ 5
5. METODOLOGÍA ........................................................................................................................ 5
PRÁCTICA No.3. ELECTROMAGNETISMO ............................................................................................ 7
1. OBJETIVO ................................................................................................................................. 7
2. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 7
3. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................................... 7
4. EQUIPO Y MATERIALES ............................................................................................................ 7
5. METODOLOGÍA ........................................................................................................................ 7
PRÁCTICA No. 4. GENERADORES ....................................................................................................... 10
1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 10
2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 10
3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 10
4. EQUIPO Y MATERIALES .......................................................................................................... 11
5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 11
PRÁCTICA No. 5. TRANSFORMADORES ............................................................................................. 12
1. OBJETIVO ............................................................................................................................... 12
2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 12
3. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 12
4. EQUIPO Y MATERIALES .......................................................................................................... 12
5. METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 12
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO
INGENIERÍA ELÉCTRICA
MATERIA: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 1.
Página 3 de 13 Elaboró: Ing. Edith Fuentes Aranda
PRÁCTICA No. 1. ERRORES EN LAS MEDICIONES
No. DE ALUMNOS: 4 integrantes por
equipo
DURACIÓN DE LA PRÁCTICA:_____
1. OBJETIVO Determinar en forma práctica los errores que pueden existir al realizar una medición
2. INTRODUCCIÓN Ninguna Medición se puede realizar con una exactitud perfecta, pero es importante
descubrir cuál es la exactitud real y como se generan los diferentes errores en las
mediciones. Los errores se clasifican en: errores graves, errores sistemáticos y errores
aleatorios. El error de medición es la diferencia que existe entre el valor exacto de una
magnitud y el valor obtenido al medirla, este error resultara disminuido cuando se mide el
mayor número de veces posible la magnitud y se toma el promedio de estas mediciones.
3. MARCO TEÓRICO
4. EQUIPO Y MATERIALES Cinco resistencias de diferente valor Tres diferentes multímetros (analógicos y digitales). Código de colores de las resistencias
5. METODOLOGÍA
5.1 Pasos a seguir para la realización de la práctica
5.1.1 Determinar el valor teórico de cada resistencia de acuerdo al código de colores, registrar sus
resultados en una tabla. 5.1.2 Medir cada resistencia con un multímetro diferente y registrar sus observaciones en la misma
tabla. 5.1.3 Dos miembros del equipo realizará otra vez las mismas mediciones con los tres multímertros,
logrando así tres lecturas para cada resistencia siendo un total de 9 mediciones por resistencia. 5.1.4 Determinar el valor promedio de cada resistencia así como la desviación de la media y la
estándar.
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MATERIA: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 1.
Página 4 de 13 Elaboró: Ing. Edith Fuentes Aranda
Color Primerabanda
Primerdígito
Segundabanda
Segundodígito
Tercerabanda
Tercerdígito
Cuartabanda
Tolerancia
Negro 0 0 1
Marrón 1 1 10
Rojo 2 2 100
Naranja 3 3 1000
Amarillo 4 4 10000
Verde 5 5 100000
Azul 6 6 1000000
Violeta 7 7 10000000
Gris 8 8 100000000
Blanco 9 9 1000000000
Dorado 0.1 5%
Plateado 0.001 10%
Ninguno 20%
Tabla 1. Código de colores de las resistencias
5.2 Diagramas o dibujos
5.3 Tablas
5.4 Precauciones y/o Notas
Preguntas:
1. ¿Qué es medir?
2. ¿Para qué medir varias veces y con diferentes aparatos?
3. ¿Para qué crees que sirve el valor promedio?
4. ¿Qué aparato presenta mayor exactitud?
No olviden sus conclusiones individuales
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MATERIA: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 2
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PRÁCTICA No.2. USO DE ALGUNOS APARATOS DE
MEDICIÓN
No. DE ALUMNOS: 4 integrantes por
equipo
DURACIÓN DE LA PRÁCTICA:_____
1. OBJETIVO Conocer y aprender el uso de algunos aparatos para diferentes tipos de mediciones.
2. INTRODUCCIÓN Muchos de los aparatos de medición existentes, tanto en la escuela como en la industria, a
pesar de ser de mucha utilidad no son conocidos por los usuarios o no se sabe cuál es su
uso, la intención de esta práctica es el mostrar de manera dinámica diferentes aparatos de
medición para conocer su utilidad.
3. MARCO TEÓRICO
4. EQUIPO Y MATERIALES Un Watmetro
Un tacómetro
Un Luxómetro
Un multímetro LG
Un Multímetro Fluke
2 focos con base.
Un motor monofásico.
6 puntas banana mediana.
Una clavija con bananas.
Dos diodos (pedir un diodo de potencia)
5. METODOLOGÍA
5.1 Pasos a seguir para la realización de la práctica
5.1.1 Antes que nada, ponerse de acuerdo para trabajar con el material y con los diferentes
equipos. 5.1.2 Configurar los parámetros de los medidores que sean necesarios 5.1.3 Realizar la conexión de los focos en paralelo. 5.1.4 Conectar el motor para medir su potencia y su velocidad.
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MATERIA: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 2
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5.1.5 Medir: 5.1.5.1 Potencias y factor de potencia del motor y de los focos. (Watmetro y Fluke 43) 5.1.5.2 Velocidad del motor (Estroboscopio y tacómetro) 5.1.5.3 Potencial de barrera de los diodos(Multímetro LG y Fluke) 5.1.5.4 Medir la intensidad de luz en su espacio de trabajo con el luxometro en Lux y ft-c. 5.1.5.5 Determinar la configuración del transistor así como la ganancia con el probador de
transistores y con el multímetro LG. 5.1.5.6 Registrar datos y observaciones.
5.2 Diagramas o dibujos
5.3 Tablas
5.4 Precauciones y/o Notas Preguntas:
1. ¿Qué aparatos son más fáciles de usar? ¿Cuáles son los más difíciles?
2. ¿Qué ventajas encuentras el saber utilizas los diferentes aparatos de medición?
3. ¿Dónde piensas que se podrían utilizar los conocimientos adquiridos?
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MATERIA: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 3.
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PRÁCTICA No.3. ELECTROMAGNETISMO
No. DE ALUMNOS: 5 integrantes por
equipo
DURACIÓN DE LA PRÁCTICA:_____
1. OBJETIVO Conocer y aprender el uso de algunos aparatos para diferentes tipos de mediciones.
2. INTRODUCCIÓN Michael Faraday descubre la corriente eléctrica inducida en un conductor, y observa que
ésta es más intensa a medida que se movía más rápido el conductor, por lo que se puede
decir que: “La inducción electromagnética es un fenómeno producido por un conductor que
se mueve en sentido transversal cortando las líneas de campo magnético, con ello se genera
una fuerza electromotriz que induce una corriente eléctrica en el conductor.
3. MARCO TEÓRICO
4. EQUIPO Y MATERIALES Dos imanes.
1m de alambre o cable de cobre.
Un galvanómetro con cero en el medio (escala central)
Dos puntas mixtas.
5. METODOLOGÍA
5.1 Pasos a seguir para la realización de la práctica
5.1.1 Procedimiento 1
5.1.1.1 Formar un campo magnético con los dos imanes como se muestra en la Fig.3.1.
5.1.1.2 Desdoblar muy bien el conductor y conectar los extremos al galvanómetro Fig. 3.2.
5.1.1.3 Mover el conductor en forma perpendicular al campo magnético forado por los imanes y
5.1.1.4 Observar el galvanómetro hacia donde se mueve su aguja (izquierda o derecha).
5.1.1.5 Realizar una bobina con el alambre (Fig. 3.3) y dejar dos puntas para conectar en el
galvanómetro, nuevamente corte las líneas del campo magnético con un solo imán.
5.1.1.6 Determine la polaridad de cada uno de los imanes con la regla de la mano derecha.
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MATERIA: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 3.
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Fig. 3.1
Fig. 3.2
Fig. 3.3
5.1.2 Procedimiento 2
5.1.2.1 Localice uno de los generadores que existen en el laboratorio y dibuja cada una de sus
partes.
5.1.2.2 Busque la placa de datos y apunte las características más importantes (voltaje,
velocidad,potencia, etc.).
5.1.2.3 Realizar el mismo procedimiento pero ahora con un transformador
5.2 Diagramas o dibujos
5.3 Tablas
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MATERIA: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 3.
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5.4 Precauciones y/o Notas Preguntas:
1. ¿Qué se observa al cortar las líneas del campo magnético en el galvanómetro?
2. ¿Qué sucederá si el conductor permanece inmóvil y el campo magnético es el que se
mueve?
3. ¿Qué ventaja o desventaja presenta realizar una bobina con el conductor?
4. ¿Existe una relación entre el calibre del conductor y el campo magnético??
5. ¿Cómo puedes saber cuál es la polaridad de los imanes?
6. Para que sirven las placas de datos en los aparatos.
No olviden sus conclusiones individuales
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CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 4.
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PRÁCTICA No. 4. GENERADORES
No. DE ALUMNOS: 5 integrantes por
equipo
DURACIÓN DE LA PRÁCTICA:_____
1. OBJETIVO Conocer físicamente las partes de un generador de corriente alterna (CA)
2. INTRODUCCIÓN Un generador de corriente alterna es también conocido como alternador. El elemento
rotatorio de grandes alternadores se denomina rotor. Lo hacen girar turbinas de vapor
hidroturbinas (turbinas accionadas con caídas de agua) o motores Diesel. Estos
alternadores producen la energía empleada en las cases y en la industria. Los alternadores
pequeños de CA casi siempre son accionados por motores y son empleados comúnmente
para proporcionar energía eléctrica de emergencia.
3. MARCO TEÓRICO Los alternadores se clasifican según su construcción como:
• Alternador de armadura giratoria. Es utilizada en alternadores pequeños, por lo
general la armadura es el elemento rotatorio o rotor. El rotor gira dentro del campo
magnético producido por los devanados de campo estacionarios, denominados
estatores. El rotor cuenta con un colector o anillos colectores que están en contacto
con escobillas de armadura giratoria solo se encuentra en alternadores con potencia
nominal baja.
• Alternador de campo giratorio. En este tipo de alternador la armadura permanece
estacionaria y el devanado de campo es giratorio. La ventaja de tener un devanado
de armadura estacionario es que el voltaje generado puede conectarse en forma
directa a la carga sin anillos deslizantes. Las conexiones fijas son más fáciles de
aislar que los anillos deslizantes en altos voltajes, por esta razón los alternadores de
alto voltaje y gran potencia son del tipo de campo giratorio, y éstos se emplean en
las centrales generadoras grandes, tales como plantas hidroeléctricas. Como el
voltaje aplicado es al campo migratorio es de CD (corriente directa) y bajo voltaje,
no tiene el problema de arqueo en los anillos deslizantes.
• Alternador de imán permanente: Un alternador e imán permanente o magneto es un
alternador de CA en el cual, el campo magnético lo producen uno o más imanes
permanentes y no electroimanes. En algunos alternadores de este tipo, los imanes
permanentes forman parte del rotor.
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CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 4.
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4. EQUIPO Y MATERIALES
Falta
5. METODOLOGÍA
5.1 Pasos a seguir para la realización de la práctica
5.1.1 Localizar dentro del laboratorio por lo menos dos de los tres tipos de generadores.
5.1.2 Dibuje cada una de sus partes y nómbrelas.
5.1.3 Busque la placa de datos y apunte las características más importantes (voltaje, velocidad,
potencia, etc.).
5.2 Diagramas o dibujos
5.3 Tablas
5.4 Precauciones y/o Notas
Preguntas 1. ¿Qué son los polos de un generador?
2. ¿Cuál de los generadores será más eficiente?
3. ¿Por qué se forma la onda senoidal?
4. ¿Cuál es la razón de que se le llame “alternador”?
No olviden sus conclusiones individuales
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MATERIA: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
CLAVE DE LA MATERIA: MCE-0510
PRÁCTICA No. 5
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PRÁCTICA No. 5. TRANSFORMADORES
No. DE ALUMNOS: 5 integrantes por
equipo
DURACIÓN DE LA PRÁCTICA:_____
1. OBJETIVO Conocer la estructura básica de un transformador, determinar las relaciones de voltaje y corriente de un
transformador.
2. INTRODUCCIÓN Los transformadores la parte de mayor uso en la industria eléctrica, varían de unidades
miniatura hasta unidades gigantescas que pesan toneladas. Sin embargo, todos los
transformadores tienen las mismas propiedades básicas como son: devanado primario y
secundario, campo magnético.
3. MARCO TEÓRICO
4. EQUIPO Y MATERIALES Dos bobinas de diferente resistencia.
Una clavija con puntas banana.
Un foco con base.
Un núcleo de hierro.
Un Multímetro.
Un Transformador 120/24 V.
Un Variack
Amperímetro de gancho
Seis puntas mixtas.
5. METODOLOGÍA
5.1 Pasos a seguir para la realización de la práctica
5.1.1 Conectar el Variack (calibrado a un voltaje de salida máximo de10 V) a la alimentación
de127 V a una de la bobinas ¡ADVERTENCIA: No energizar hasta que se realicen las
conexiones y sean revisadas! (Una vez efectuada la conexión realizar las mediciones lo más rápido
posible).
5.1.2 Colocar la otra bobina cerca pero sin que lleguen a tocarse. Medir el voltaje de salida,
corriente, potencia.
5.1.3 Repetir el procedimiento colocando el núcleo de hierro.
5.1.4 Nuevamente realizar el procedimiento pero cambiando las bobinas de lugar (primario y
secundario). Anotar datos como voltaje corriente, resistencia, potencia, etc.
5.1.5 Conectar el transformador alimentando en el lado primario los 127 V y medir el lado secundario.
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PRÁCTICA No. 5
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5.1.6 Colocar el foco en el lado secundario y medir la corriente de salida. Determinar el número
de vueltas en el primario y en el secundario, la relación de transformación, la potencia del
transformador y la eficiencia.
5.2 Diagramas o dibujos
5.3 Tablas
5.4 Precauciones y/o Notas
Preguntas 1. ¿Qué pasa con las lecturas del devanado secundario?
2. ¿Cuál es la diferencia al alimentar a una u otra bobina?
3. ¿Cómo se puede determinar la relación de transformación?
4. ¿Por qué se deben realizar las pruebas con la mayor rapidez posible
5. ¿Cuál es la corriente en cada devanado del transformador?
6. ¿Qué sucede en el transformador si se aumenta la carga (focos)?
No olviden sus conclusiones individuales