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Una práctica realizada en el laboratorio de electricidad y magnetismo de la escuela superior de ingeniería química e industrias extractivas del instituto politécnico nacional. El objetivo de la práctica es entender el concepto de factor de potencia media y su influencia sobre la potencia eléctrica disipada, así como determinar la potencia eléctrica por un método indirecto. El documento incluye experimentos, cálculos previos, desarrollo experimental y un cuestionario para comprobar el conocimiento adquirido.
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
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I. OBJETIVO GENERAL: Aplicar la Ley de Watt para determinar la Potencia Eléctrica
disipada y el Factor de Potencia Media en un circuito dado.
Objetivo (Competencia): Por medio de la experimentación el alumno desarrollará el
pensamiento científico, a través de la observación, la experimentación, la comparación de
resultados, el análisis y la argumentación, promoviendo el uso de las habilidades
necesarias para llevar a cabo la aplicación de los conocimientos, adquiridos teórica y
experimentalmente, en situaciones reales.
II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
potencia eléctrica disipada.
Metas de aprendizaje
Ley de Watt
Potencia eléctrica disipada
Factor de potencia media
Ley de Joule
Intensidad de corriente
Voltaje
Cálculos previos
Jiménez Miranda Alex Damián
EXPERIENCIA 1. OBTENER DE MANERA INDIRECTA EL VALOR DE POTENCIA DE
UN CIRCUITO EN SERIE
Tabla 1. Datos teóricos y experimentales de la potencia obtenida del circuito en serie
RESISTENCIA,
Ω
DATOS TEÓRICOS DATOS EXPERIMENTALES %E
V, V I, A P, W V, V I, A P, W
1
0.826 0.
− 3
− 3
− 3
2
− 3
0.0137 8.
3
− 3
0.021 6.
4
− 3
0.034 10.
eq
T =¿¿
10
T =¿¿
26
T
T =¿¿
98
T =¿8.8 × 10
− 3
¿
T =¿ ¿
23
2
1
2
− 3
2
2
3
2
4
2
T
2
%Error =
%Error =
%Error =
%Error =
Cuestionario
Instrucciones: Subraya completamente la respuesta correcta
a) La corriente es inversamente proporcional a V e inversamente proporcional a R.
b) La diferencia de potencial es directamente proporcional al producto de W por I
c) La potencia es directamente proporcional al producto de V por I
d) La potencia es directamente proporcional a V e inversamente proporcional a R
de la potencia eléctrica se expresa en:
a) Joule/coulomb b) Watts c) Joule d) coulomb/segundo
potencia media en un circuito eléctrico es de:
a) 25% b) 50% c) 63.2% d) 75%
a) trabajo realizado b) diferencia de potencial c) intensidad de corriente d) potencia
disipada
100W ¿Cuál foco tiene mayor resistencia?
a) Foco 25 W b) La brillante lámpara de 100 W c) Ambas tienen la misma
a) Refrigerador b) Horno eléctrico c) Lavadora d) Televisión
misma son:
a) ramo en la que se utiliza, mes, tipo de tensión y zona de la República
b) ramo en la que se utiliza y zona de la República
c) ramo en la que se utiliza, mes y zona de la República.
Conclusiones
Jiménez Miranda Alex Damián.
Durante la primera experiencia se obtuvieron los valores de voltaje e intensidad,
para un circuito serie de cuatro resistencias (R1=100𝛺, R2=220𝛺, R3=330𝛺,
R4=560, Rt=1210𝛺) con una corriente de 10v, mediante cálculos teóricos y
mediante el uso del multímetro de forma experimental, los resultados teóricos para
el voltaje e intensidad fueron: V1=0.826v, V2=1.817v, V3=2.72v, V4=4.62v, Vt=10v
y 8. x 10
− 3
A; mientras que los valores obtenidos de forma experimental fueron:
V1=0.90v, V2=1.74v, V3=2.65v, V4=4.40v, Vt=9.98v y 8. x 10
− 3
A; a simple vista se
puede observar que los resultados son similares, por ello se procedió a calcular la
potencia eléctrica, de la cual, los valores teóricos fueron: P1=6. x 10
− 3
W,P2=0.0105W, P3=0.0224W, P4=0.0381W y Pt=0.0826W; mientras que los
valores de potencia calculados con los datos experimentales fueron: P1=8.1 x 10
− 3
W, P2=0.0137W, P3=0.021W, P4=0.034W y Pt=0.0823W. Con estos datos se
obtuvieron los porcentajes de error para cada medida de potencia, los resultados
fueron %E1=6.5%, %E2=8.6%, %E3=6.25%, %E4=10.5%, %Et=3.63%; en base a
estos resultados se puede concluir que, la P2 y la P4 tienen un porcentaje de error
acumulado debido a las variaciones entre el voltaje e intensidad experimental con
respecto a los valores obtenidos de forma teórica, lo cual provoco que ambas
potencias tuvieran un porcentaje de error mayor al 8%. Durante la segunda
experiencia se obtuvieron los valores de voltaje e intensidad, para un circuito serie
de cuatro resistencias (R1=100𝛺, R2=220𝛺, R3=330𝛺, R4=560, Rt=1210𝛺)
donde se ajustó la corriente a 7.071v para obtener la mitad de potencia eléctrica,
mediante cálculos teóricos y mediante el uso del multímetro de forma
experimental, los resultados teóricos para el voltaje e intensidad fueron:
V1=0.5843v, V2=1.285v, V3=1.9284v, V4=3.2725v, Vt=7.071v y 5. x 10
− 3
mientras que los valores obtenidos de forma experimental fueron: V1=0.61v,
V2=1.25v, V3=1.89v, V4=3.30v, Vt=7.06v y 6. x 10
− 3
A; a simple vista se puede
observar que los resultados son similares, por ello se procedió a calcular la
potencia eléctrica, de la cual, los valores teóricos fueron: P1=3. x 10
− 3
x 10
− 3
W, P3=0.0112W, P4=0.0191W y Pt=0.0413W; mientras que los
valores de potencia calculados con los datos experimentales fueron: P1=3.
x 10
− 3
x 10
− 3
x 10
− 3
W, P4=0.0204W y Pt=0.0437W. Con
estos datos se obtuvieron los porcentajes de error para cada medida de potencia,
los resultados fueron %E1=10.76%, %E2=3.15%, %E3=4.62%, %E4=6.80%,
%Et=5.81%; en base a estos resultados se puede concluir que, la P1 tiene un
porcentaje de error acumulado debido a las variaciones entre el voltaje e
intensidad experimental con respecto a los valores obtenidos de forma teórica, lo
cual provoco que tuviera un porcentaje de error mayor al 8%.
Rivera Hernández Oscar Alejandro
Se pudo observar de una manera más directa cómo funcionaba la ley de watt esta
se usó para determinar de una manera teórica la potencia eléctrica así como de
esta manera se obtuvo el factor de potencia media en un circuito en este caso el
circuito armado en clase, se pudo observar como la potencia eléctrica en cada
resistor era diferente el uno del otro aunque cuando se observaba la potencia
media se pudo observar cómo es que la ley de watt funcionaba de una manera
más práctica, se observó variaciones en la potencia que se medía estas
variaciones pueden deberse a que la intensidad de corriente genera una variación
entre cada una de ellas o puede deberse al factor observado de que las
vibraciones y movimiento afecta a la medición modificando así la mediciones
realizadas en esta misma, observando los porcentajes de error encontrados las
diferencias de estos pueden deberse a lo mencionado anteriormente las
vibraciones y el movimiento en la mesa pudieron afectar a las mediciones
realizadas así como también otro factor importante puede ser la potencia con la
que se trabajó siendo esta cercana al 10 pero no exactamente está siendo así que
las variaciones en este pueden deberse a este mismo hecho. Se comprendió de
una mejor manera como es que el factor de potencia media así como la ley de
watt tienen una importancia en nuestra vida cotidiana además de que se
comprendió como es que la medición en watts y el gasto de estos mismos en los
