Autoinducción, inducción magnética y polaridad del transformador

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- Colocar un puente entre los terminales del lado izquierdo del transformador, luego colocar un voltímetro entre los terminales del lado derecho del mismo y se alimenta el bobinado del primario con un voltaje Vx. Si la lectura del voltímetro es mayor que Vx entonces el transformador es aditivo, en caso contrario el transformador es sustractivo.

3. Explique las consideraciones que se toman para que un transformador se comporte como ideal.

Se debe cumplir lo siguiente:

- Se debe tratar de un transformador real con un acoplamiento magnético muy intenso entre las 2 bobinas, esto significa que el coeficiente de acoplamiento magnético debe tener un valor de 1.

- Las impedancias propias de las bobinas del transformador deben tener un valor mucho mayor que cualquier impedancia que se conecte en los terminales de las bobinas.

4. Indique un procedimiento experimental para medir la magnitud de la resistencia reflejada en el primario de un transformador.

Medir el voltaje y la corriente a través del primario del transformador. Luego medir de forma indirecta mediante la ley de Ohm, la magnitud de la impedancia reflejada en la fuente del primario.

5. ¿Puede utilizarse un transformador con corriente continua?, ¿Qué ocurriría si un transformador diseñado para corriente alterna de 110V se conecta a una línea de corriente continua de 110V? Explique.

Un transformador funciona por la inducción magnética, es decir que necesita un campo magnético variable que solo la corriente alterna puede generar. Es posible emplear pulsos de corriente continua para inducir tensión en el secundario de un transformador, pero esto solo se logrará durante el cambio de tensión y no habrá efecto de inducción alguno en el estado estable de la misma. Por esto, si un transformador diseñado para corriente alterna se conecta a una línea de corriente continua simplemente no funcionaría.

6. ¿Qué sucede si a un transformador diseñado para trabajar a 60 Hz se lo conecta a una red de 50 Hz y viceversa? Explique su respuesta.

Si se conecta un transformador de 60 Hz a una red de 50 Hz el resultado es una corriente más alta, más calentamiento del mismo y se tendría que el aislamiento de los cables eléctricos se deterioraría más rápido. Mientras que si se conecta un transformador de 50 Hz a una red de 60 Hz este tendrá menos pérdidas, es decir, menos calentamiento, mejor rendimiento, corriente reducida y regulación más eficiente.

7. ¿Cuál es la importancia del acondicionamiento de señales de alto voltaje para tarjetas de adquisiciones de datos?

Porque al realizar mediciones de alto voltaje, esto puede provocar daños en nuestro equipo, a la unidad bajo prueba e incluso a nosotros mismo o a las personas a nuestro alrededor.

8. ¿Por qué las señales de entrada deben ser aisladas eléctricamente en la medición?

Para que exista un tipo de barrera de aislamiento entre la persona que realiza la medición y los voltajes dañinos.

9. ¿Cuáles son las diferencias entre el NI SCXI y la de trabajo ELVIS?

NI SCXI es un sistema acondicionador de señales analógicas y digitales, mientras que NI ELVIS es una estación de trabajo. NI SCXI consta de varias opciones de chasis, ideales para sistemas de alta cuenta de canales. Además, consta de soluciones reconfigurables para PC, montaje en rack y portátiles, y conectividad directa a sensor para una fácil instalación del sistema. Mientas que NI ELVIS consta de una fuente DC variable de 12 Vpp, un multímetro digital, una fuente fija DC de 15 Vpp y de un generador de funciones. También permite conectividad a una PC.

10. Del siguiente circuito se conoce que A1 marca 3Arms y A2 marca 10Arms, entonces usted puede decir que las marcas de polaridad, el tipo de transformador y el valor de L son: justifique su respuesta mostrando su desarrollo.

[pic 49]

a) Sustractivas: Transformador Elevador, L = 50H

b) Aditivas: Transformador Elevador, L = 100mH

c) Aditivas: Transformador Elevador, L = 50mH

d) Aditivas: Transformador Reductor, L = 50mH

e) Sustractivas: Transformador Elevador, L = 50MH

La resistencia de 100 Ω actúa como un voltímetro y conociendo que la corriente a través de ella es de 10 A, se obtiene que el voltaje de la misma es de 1000 V. Con este dato se puede obtener el voltaje del secundario del transformador del circuito especificado sumando voltajes en la malla que contiene al primario y secundario del mismo, obteniendo que el voltaje en el secundario del transformador es de 900 V.

Este transformador es elevador con polaridad aditiva ya que el voltaje en la resistencia de 100 Ω es la suma del voltaje del primario y secundario de dicho transformador.

El inductor L es

L ==100 mH[pic 50]

11.¿Cuáles son las lecturas de los instrumentos mostrados en el siguiente circuito? Asuma que la relación de N1/N2 y N3/N4 es igual a 0.5; muestre su desarrollo y justifique la alternativa a seleccionar.

[pic 51]

a) A2 = 4A V = 400V

b) A2 = 4A V = 500V

c) A2 = 4A V = 500V

d) A2 = 5A V = 500V

e) No se puede calcular porque falta la polaridad de la fuente.

La relación de vueltas en T1 y T2 es de 0.5 y la polaridad de los transformadores, se obtienen los voltajes del primario y secundario de los mismos.

V1 = 100 V

V1p = 2V1 = 2 x 100 = 200 V

V1p = 2V1 = 2 x 100 = 200 V

V2p = 2V1p = 2 x 200 = 400 V

Al hacer sumatoria de voltaje para obtener la medición del voltímetro se tiene:

V = V1 + V2P = 100 + 400 = 500 V

Por lo cual, la lectura del amperímetro será: