UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y FORMALES

PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

SESION 5 : CONEXIÒN DE IMPEDANCIAS

MATERIA : ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

DOCENTE : ING. GIOVANNA CHANI

ALUMNOS : LINARES VALDIVIA, HILDAMENDOZA HERRERA, ARACELY

CUARTO SEMESTRE

Arequipa-Perú

I. OBJETIVOS :

Analizar y verificar en forma experimental la relación que existe entre la tensión y la corriente en las impedancias de un circuito eléctrico, verificando así la Ley de Ohm.

Conocer las diferentes conexiones en las impedancias.

II. ELEMENTOS A UTILIZAR: 08 Resistencia Variable 0-44 ohmios ó 08 de 180

ohmios 1 Amperímetro c.c., analógico, 0-1-5 amp. 1 variac monofásico 02 Multímetro digitales 1 Puente de diodos. conductores de conexión. 5 condensadores de diferentes valores

III. TABLAS:

PUNTO A(amp) V(v) Zab(Ω)= V/I Zteorico1 0,28 30 107,14 100,882 0,29 30 103,45 100,883 0,28 30 107,14 100,884 0,28 30 107,14 100,885 0,28 30 107,14 100,886 0,28 30 107,14 100,887 0,28 30 107,14 100,888 0,29 30 103,45 100,88

IV. CUESTIONARIO:

1. ¿Qué es una impedancia y de que depende su valor?

En los circuitos de corriente alterna (AC) los receptores presentan una oposición a la corriente que no depende únicamente de la resistencia óhmica del mismo, puesto que los efectos de los campos magnéticos variables (bobinas) tienen una influencia importante. En AC, la oposición a la corriente recibe el nombre de impedancia (Z), que se mide en Ω. La relación entre V, I, Z, se determina mediante la "Ley de Ohm generalizada". Su valor depende de:

2. ¿Qué tipos de conexión existen en las impedancias? - Conexión en serie:

Dos o más impedancias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente. Por lo tanto, la impedancia equivalente a n impedancias montadas en serie es igual a la suma de dichas impedancias.

- Conexión en paralelo: Dos o más impedancias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas la impedancias tienen la misma caída de tensión, UAB. Por lo que la impedancia equivalente de una asociación en paralelo es igual a la inversa de la suma de las inversas de cada una de las impedancias.

- Conexión serie – paralelo: En una asociación mixta podemos encontrarnos conjuntos de impedancias en serie con conjuntos de impedancias en paralelo.

- Conexión estrella – triángulo: En la figura se pueden observarse respectivamente las asociaciones estrella y triángulo, también llamadas T y π o delta respectivamente. Este tipo de asociaciones son comunes en las cargas trifásicas.

3. Analiza los circuitos en forma teórica y comparar con los experimentales. ¿Son iguales? ¿Por qué?Al realizar la experiencia, nuestro circuito lo realizamos muy parecido al circuito teórico que la Ingeniera mostro en la pizarra, guiándonos de ese circuito plasmado en la pizarra pudimos construir nuestro circuito y solo comprobamos que los nodos estén bien conectados, realizamos las conexiones correctas y de esta manera comprobamos que nuestro valor teórico con el experimental.Como observamos en los esquemas, tenemos que respetar las conexiones en serie, paralelo y mixtas.

4. ¿Qué tipos de impedancias existen y cuál es el uso de cada uno?

Dependiendo al uso que se le da a la impedancia podemos decir que se aplica en electroacústica se dice que impedancia es la oposición que un elemento o circuito eléctrico, micrófonos, altavoces, amplificadores, líneas, etc., presenta al paso de la corriente alterna en forma de señal de audio, la impedancia se representa por la letra Z y se mide en ohmiosEstá claro que el valor de la impedancia depende de la resistencia, la inductancia y la capacidad de los elementos que intervienen en la instalación de audio, además de la frecuencia de la propia señal de audio.

Impedancia de entrada (Zin)Es la que corresponde a las entradas de señal de audio de cualquier elemento de amplificación o control del sonido.Normalmente, presenta valores medios o altos y de componente resistiva capacitiva.

Impedancia de salida (Zout)Si hiciésemos una medida de impedancia en un elemento electrónico de procesamiento de la señal de audio, encontraríamos, normalmente, valores muy bajos, entre 0 y 600.La razón de diseñar los equipos de sonido con impedancia de salida baja es para facilitar la adaptación con otros aparatos y evitar la captación de ruidos parásitos eléctricos en los cables de interconexión.

Impedancia mínima de carga (Zmin)La impedancia de salida de cualquier elemento electró-nico de sonido no debe ser inferior a un valor determinado, de lo contrario provocaríamos una sobrecarga en el circuito de salida, que podría originar incluso una avería del equipo.

5. Enumere y explique todos los tipos de resistencias existentes.

Resistencias de hilo bobinado.- Fueron de los primeros tipos en fabricarse, y aún se utilizan cuando se requieren potencias algo elevadas de disipación. Están constituidas por un hilo conductor bobinado en forma de hélice o espiral (a modo de rosca de tornillo) sobre un sustrato cerámico.

Resistencias de carbón prensado.- Estas fueron también de las primeras en fabricarse en los albores de la electrónica. Están constituidas en su mayor parte por grafito en polvo, el cual se prensa hasta formar un tubo como el de la figura.

Resistencias de película de carbón.- Este tipo es muy habitual hoy día, y es utilizado para valores de hasta 2 watios. Se utiliza un tubo cerámico como sustrato sobre el que se deposita una película de carbón tal como se aprecia en la figura.

Resistencias de película de óxido metálico.- Son muy similares a las de película de carbón en cuanto a su modo de fabricación, pero son más parecidas, eléctricamente hablando a las de película metálica. Se hacen igual que las de película de carbón, pero sustituyendo el carbón por una fina capa de óxido metálico (estaño o latón). Estas resistencias son más caras que las de película metálica, y no son muy habituales. Se utilizan en aplicaciones militares (muy exigentes) o donde se requiera gran fiabilidad, porque la capa de óxido es muy resistente a daños mecánicos y a la corrosión en ambientes húmedos.

Resistencias de película metálica.- Este tipo de resistencia es el que mayoritariamente se fabrica hoy día, con unas características de ruido y estabilidad mejoradas con respecto a todas las anteriores. Tienen un coeficiente de temperatura muy pequeño, del orden de 50 ppm/°C (partes por millón y grado Centígrado). También soportan mejor el paso del tiempo, permaneciendo su valor en ohmios durante un mayor período de tiempo. Se fabrican este tipo de resistencias de hasta 2 watios de potencia, y con tolerancias del 1% como tipo estándar.

Resistencias de metal vidriado.- Son similares a las de película metálica, pero sustituyendo la película metálica por otra compuesta por vidrio con polvo metálico. Como principal característica cabe destacar su mejor comportamiento ante sobrecargas de corriente, que puede soportar mejor por su inercia térmica que le confiere el vidrio que contiene su composición. Como contrapartida, tiene un coeficiente térmico peor, del orden de 150 a 250 ppm/°C. Se dispone de potencias de hasta 3 watios.Se dispone de estas resistencias encapsuladas en chips tipo DIL (dual in line) o SIL (single in line).

Resistencias dependientes de la temperatura.- Aunque todas las resistencias, en mayor o menor grado, dependen de la temperatura, existen unos dispositivos específicos que se fabrican expresamente para ello, de modo que su valor en ohmios dependa "fuertemente" de la temperatura. Se les denomina termistores y como cabía esperar, poseen unos coeficientes de temperatura muy elevados, ya sean positivos o negativos. Coeficientes negativos implican que la resistencia del elemento disminuye según sube la temperatura, y coeficientes positivos al contrario, aumentan su resistencia con el aumento de la temperatura. El silicio, un material semiconductor, posee

un coeficiente de temperatura negativo. A mayor temperatura, menor resistencia. Esto ocasiona problemas, como el conocido efecto de "avalancha térmica" que sufren algunos dispositivos semiconductores cuando se eleva su temperatura lo suficiente, y que puede destruir el componente al aumentar su corriente hasta sobrepasar la corriente máxima que puede soportar.

NTC PTC

6. Enumere y explique todos los tipos de inductancias que existen. - AUTOINDUCTANCIA : Propiedad de una bobina con derivación

central de auto inducirse magnetismo sin necesidad de que otra bobina a la par de ella se lo provoque. Esto se usa en autotransformadores reductores o aumentadores de voltaje aprovechando el tap o toma central. La terminal de hasta abajo es común.

- INDUCTANCIA MUTUA : Campo recibido por la acción inductiva sobre otra bobina que al producir su propio campo magnético debido a la conducción de una corriente a través de ella le induce un campo magnético a la bobina que le indujo el voltaje a ella. Es decir cuando dicha bobina tiene conectada entre sus terminales una impedancia. Si están al aire sin carga no se producirá corriente y no habrá inductancia mutua.

7. Enumere y explique todos los tipos de capacitores existentes. CAPACITORES FIJOSEstos capacitores tienen una capacidad fija determinada por el fabricante y su valor no se puede modificar. Sus características dependen principalmente del tipo de dieléctrico utilizado, de tal forma que los nombres de los diversos tipos se corresponden con los nombres del dieléctrico usado.De esta forma podemos distinguir los siguientes tipos:

Cerámicos: El dieléctrico utilizado por estos capacitores es la cerámica, siendo el material más utilizado el dióxido de titanio. Este material confiere al capacitor grandes inestabilidades.

Plástico: Estos capacitores se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y elevadas temperaturas de funcionamiento.

Mica: El dieléctrico utilizado en este tipo de capacitores es la mica o silicato de aluminio y potasio y se caracterizan por bajas pérdidas, ancho rango de frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo.

Electrolíticos: n estos capacitores una de las armaduras es de metal mientras que la otra está constituida por un conductor iónico o electrolito. Presentan unos altos valores capacitivos en relación al tamaño y en la mayoría de los casos son polarizados.

De doble capa eléctrica: Estos capacitores también se conocen como súper capacitores o CAEV debido a la gran capacidad que tienen por unidad de volumen. Se diferencian de los capacitores convencionales en que no usan dieléctrico por lo que son muy delgados. Las características eléctricas más significativas desde el punto de su aplicación como fuente acumulada de energía son: altos valores capacitivos para reducidos tamaños, corriente de fugas muy baja, alta resistencia serie, y pequeños valores de tensión.

CAPACITORES VARIABLES Y AJUSTABLES:Estos capacitores presentan una capacidad que podemos variar entre ciertos límites. Igual que pasa con las resistencias podemos distinguir entre capacitores variables, su aplicación conlleva la variación con cierta frecuencia (por ejemplo sintonizadores); y capacitores ajustables o trimmers, que normalmente son ajustados una sola vez (aplicaciones de reparación y puesta a punto).

La variación de la capacidad se lleva a cabo mediante el desplazamiento mecánico entre las placas enfrentadas. La relación con que varían su capacidad respecto al ángulo de rotación viene determinada por la forma constructiva de las placas enfrentadas, obedeciendo a distintas leyes de variación, entre las que destacan la lineal, logarítmica y cuadrática corregida.

8. Compare los valores teóricos y experimentales en cada una de las reducciones del circuito.

valoresexperimentale

svaloresteóricos

error absoluto

relativoporcentua

l107,14 100,88 -6.26 -6.20%103,45 100,88 -2.57 -2.50%107,14 100,88 -6.26 -6.20%107,14 100,88 -6.26 -6.20%107,14 100,88 -6.26 -6.20%107,14 100,88 -6.26 -6.20%107,14 100,88 -6.26 -6.20%103,45 100,88 -2.57 -2.50%

V. OBSERVACIONES:

- Es muy importante antes de poner en marcha el circuito, haber calibrado correctamente las resistencias.

- Controlar correctamente el variac, al momento de brindar energía al sistema.

- Conectar el circuito, teniendo en cuenta la polaridad para evitar errores.

- Verificar los voltímetros y amperímetros que estén en la escala correcta para tener mediciones más exactas.

- Antes de dar paso de corriente al circuito, llamar al docente para que verifique la correcta conexión.

VI. CONCLUSIONES:

- Los resultados de impedancia de entrada para un conducto recto en ausencia de flujo muestran una muy buena concordancia teórico-experimental.

- El efecto del flujo sobre la impedancia de entrada de un conducto recto mostró ser equivalente a acortar el conducto que lo transporta.

- Gracias a la experiencia pudimos demostrar que la impedancia equivalente, Ztotal, de una asociación respecto de dos puntos A y B, conectada a la misma diferencia de potencial, UAB, demanda la misma intensidad, I. Esto significa que ante las mismas condiciones, la asociación y su impedancia equivalente disipan la misma potencia.

- Luego de realizar nuestra experiencia comparamos los resultados con los teóricos realizados con anterioridad y notamos que el margen de error es considerablemente pequeño.

- Finalmente luego de realizar nuestro trabajo conocimos que una aplicación de la impedancia es en electroacústica se dice que impedancia es la oposición que un elemento o circuito eléctrico, micrófonos, altavoces, amplificadores, líneas, etc.,

VII. BIBLIOGRAFIA.- https://es.wikipedia.org/wiki/Impedancia - http://www.cifp-mantenimiento.es/e-learning/index.php?

id=1&id_sec=7- http://unicrom.com/Tut_impedancia.asp