LABORATIO DE FISICA IIICICLO III ACONMUTADOR E INVERSOR
1. OBJETIVOS
Determinar cmo es posible intercambiar entre dos aplicaciones
elctricas de un circuito y, como se conecta un circuito
alterno.
2. MATERIALES - INSTRUMENTOS
Tableros de conexin Interruptor Conmutador Alambre en bloque de
conexin Portalmparas E10 Cable de conexin ,25cm, rojo Cable de
conexin ,25cm, azul Bombilla ,12V/0,1 A, E1, 1pzs Fuente de
alimentacin 0-12V-/6V--,12V-
3. PRINCIPIOS TERICOS
A. CONMUTADOR ELCTRICOConmutador Elctrico. Un conmutador es un
interruptor elctrico rotativo en ciertos tipos de motores elctricos
y generadores elctricos que peridicamente cambia la direccin de la
corriente entre el rotor y el circuito externo.En una instalacin
elctrica, un conmutador es un dispositivo elctrico o electrnico que
permite modificar el camino que deben seguir los electrones. Son
tpicos los manuales, como los utilizados en las viviendas y en
dispositivos elctricos, y los que poseen algunos componentes
elctricos o electrnicos como el rel. Se asemejan a los
interruptores en su forma exterior, pero los conmutadores a la vez
que desconectan un circuito, conectan otro. Seguidamente se
describen los tipos de conmutadores ms usuales.FUNCINHoy en da,
aunque a veces los usemos como sencillos, la inmensa mayora de
interruptores que se comercializan son conmutados. Su funcin es
permitir controlar un punto de luz desde dos interruptores
diferentes, muy til por ejemplo en pasillos, donde un interruptor
se coloca al principio y otro al final.En este caso la fase debe
pasar por los dos interruptores antes de dirigirse a la lmpara en
cuestin, con la particularidad de que ambos interruptores deben de
estar unidos por una pareja de cables, que es lo que permite que al
abrir o cerrar cualquiera de las dos llaves, la luz pase de
encendida a apagada o viceversa.
La mejor forma de entender esto es con diagramas. En el primero
vemos como la corriente no puede llegar hasta la lmpara porque el
segundo interruptor se lo impide. No obstante, si accionamos el
primero, la corriente ya puede pasar, aunque no hayamos tocado el
segundo. Si luego accionamos el segundo, vuelve a no llegar hasta
su destino.
En la imagen podis ver cmo son las conexiones de un interruptor
conmutado. La mayscula marca la entrada del cable de fase (o lnea)
y las flechas dnde debemos colocar el par de cables que unan este
interruptor con su pareja.Observaris que hay un par de agujeros en
cada lugar. Es indiferente donde coloquemos los cables, y su
finalidad es posibilitar derivaciones y empalmes. Por ejemplo, si
de un cable de lnea que llega a la caja del interruptor queremos
alimentar otro interruptor para otra lmpara.TIPOS DE INTERRUPTORES
Interruptor basculante: Interruptor cuyo miembro de actuacin es una
palanca de bajo perfil (basculador) que debe inclinarse en la/las
posicin(es) indicada(s) para lograr un cambio en el estado del
contacto. Interruptor de pulsador: Interruptor cuyo miembro de
actuacin es un botn que debe presionarse para lograr un cambio en
el estado del contacto. Interruptor rotativo: Interruptor cuyo
miembro de actuacin es una barra o un eje que debe rotarse en
la/las posicin(es) indicada(s) para lograr un cambio en el estado
del contacto. El Interruptor magnetotrmico o Interruptor automtico
incluye dos sistemas de proteccin. Se apaga en caso de
cortocircuito o en caso de sobre carga de corriente. Se utiliza en
los cuadros elctricos de viviendas, comercios o industrias para
controlar y proteger cada circuito individualmente. Reed switch es
un interruptor encapsulado en un tubo de vidrio al vaco que se
activa al encontrar un campo magntico.Interruptor centrfugo se
activa o desactiva a determinada fuerza centrfuga. Es usado en los
motores como proteccin. Interruptores de transferencia trasladan la
carga de un circuito a otro en caso de falla de energa. Utilizados
tanto en subestaciones elctricas como en industrias.
MEDIDAS DE SEGURIDADAntes de comenzar cualquier trabajo que
suponga el manejo de corriente elctrica vamos a tener que tomar una
serie de precauciones para evitar cualquier accidente indeseado.
Desconecta la corriente elctrica: Lo primero que se debe hacer es
desconectar la instalacin elctrica bajando los fusibles. Tambin se
recomienda trabajar de da o con otra fuente de iluminacin
artificial que no requiera el uso de la corriente elctrica general
de la casa.B. INVERSOR ELCTRICOUn inversor de corriente es un
dispositivo que convierte la corriente continua (CC) a corriente
alterna (CA) de forma segura. La corriente continua es el tipo de
electricidad que funciona simultneamente en los polos elctricos
positivo y negativo. Por ejemplo, es el tipo de corriente elctrica
que se encuentra dentro de una batera. La corriente alterna es el
tipo de voltaje encontrado en el hogar. Este fluye de un lado a
otro entre los polos, en vez de hacerlo al mismo tiempo.
Puente H usado en inversores multinivelFUNCINUn inversor
elctrico toma la corriente directa (CD) de una fuente de batera y
la convierte a corriente alterna (CA). Cuando el respaldo de la
batera o el inversor se conectan a la pared, la energa CA carga la
batera. Cuando se pierde la energa, el inversor entonces cambia a
un modo de descarga y pasa la energa a la conexin de salida del
componente que va al inversor. El inversor tambin funciona de la
misma manera para los hogares con energa solar, convirtiendo la
energa de la batera producida por las celdas fotovoltaicas y
cambindola a energa CA.TIPOS DE INVERSORESHay dos tipos bsicos de
inversores elctricos. Una unidad de carga a bordo es completamente
autnoma y generalmente se usa para pequeas cargas debajo de 1.000
watts. Las unidades familiares ms grandes pueden alimentar un hogar
completo. La carga de las bateras para las unidades ms grandes se
realiza con celdas fotovoltaicas grandes o con molinos de
viento.CARACTERSTICASTodos los inversores elctricos convierten la
energa de Corriente Directa a Corriente Alterna. Algunos modelos
tienen la capacidad de crear mayores voltajes que el nominal de 120
voltios que pueden proporcionar la toma de corriente de una casa.
Por supuesto mientras mayor sea la salida de voltaje, mayor ser la
disminucin del sistema de batera.BENEFICIOSEn las locaciones
remotas donde el costo de llevar energa elctrica desde la red
elctrica principal es prohibitivo, los inversores elctricos pueden
ser invaluables. Los molinos de viento y paneles solares pueden
generar grandes cantidades de energa elctrica que puede guardarse
para usarse despus en el sistema de batera. El inversor permite al
usuario utilizar esta energa cuando la requiera.ADVERTENCIALos
inversores elctricos pueden calentarse mucho cuando tienen una
carga muy pesada y deben colocarse en reas bien ventiladas. El rea
de almacenamiento de batera para este tipo de sistema debe
colocarse lejos de cualquier chispa y flama. Cuando se cargan o se
descargan, los inversores pueden emitir un gas inflamable. Los
gases de la carga de batera tambin pueden ser extremadamente
corrosivos para la piel, ojos y ropa.4. MONTAJE PROCEDIMIENTO
PRIMER EXPERIMENTO
Conecte el circuito como se muestra en la figura.1, con el
interruptor abierto. Encienda la fuente de alimentacin y ajuste la
tensin a la lmpara, 12 V. Cierre el interruptor, observe lmpara y
anote en (1), lo que observa. Opere repetidamente el conmutador y
observe la conducta de la lmpara. Anote en (2) lo que observa.
Ponga la fuente de alimentacin en 0 V y apguela.
Figura.1
Observaciones(1) Al cerrar el interruptor la corriente elctrica
proveniente de la fuente de alimentacin recorre desde el polo
positivo (+) hacia el polo negativo (-) de manera horaria (Fig.1),
haciendo que la bombilla A se encienda con luminosidad estable tal
como debera serlo al calibrar la fuente de alimentacin con la
bombilla de 12 V.La corriente elctrica no enciende la bombilla B,
porque no le llega flujo ya que no tiene un puente para el paso de
la corriente elctrica. (2) Al operar el conmutador por primera vez
y cerrar el interruptor, la bombilla B de 12V se enciende dejando
un lado la bombilla A la cual no enciende como lo observado en
(2).La corriente elctrica fluye hacia la bombilla B, gracias al
conmutador que sirve como un puente para el paso de la corriente
elctrica, impidiendo que fluya hacia la bombilla B.Al operar esta
accin repetidamente el conmutador permite e impide el paso del
fluido elctrico ambas bombillas A y B alternadamente, haciendo que
se enciendan respectivamente.Las bombillas se encendern siempre
cuando el interruptor se cierre, de lo contrario no se encender
ninguna. SEGUNDO EXPERIMENTO
Conecte el circuito tal como se muestra en la Fig.2, pero antes
de conectar los conmutadores, observe el smbolo que est impreso en
la parte superior de ellos. Encienda la fuente de alimentacin y
ajstela a la tensin de la lmpara, 12V. Opere sucesivamente los
conmutadores en la forma que Ud. Desee, observando la conducta de
la lmpara. Anote en (3) lo que Ud. Observa. Ponga la fuente de
alimentacin en 0 V y apguela.
Figura.2
Observaciones(3) La Fig.2 muestra un circuito donde la corriente
elctrica pasara directo del polo positivo hacia las bombillas
(resistencias). La bombilla A se encender al unir los contactos 1 4
y 2 5.
La bombilla B se encender junto con la bombilla A al unir los
contactos 1 3 y 2 6.
La bombilla B no puede ser encendida solo.La corriente fluye en
sentido horario siempre en cuando los conmutadores cierren el
circuito elctrico tanto de A y A B. 5. CUESTIONARIOEvaluacin 1.
Describe la construccin y el modo de accin de un conmutador.
En de experimento de laboratorio la construccin y el modo de
accin de un conmutador lo realizaremos en una vivienda de la
siguiente manera:
En la caja de conexiones (B), por donde pasan los cables de la
lnea (A) (L negro y N azul), hay conectados dos cables, uno en el
cable negro de la lnea (L) y que baja al conmutador (C1), quedando
conectado en el borne que tiene distinto color o que se encuentra
en el centro, (el cable se conecta con un tornillo o a presin). En
la caja de conexiones hay conectado otro cable en el de color azul
(N) de la lnea, y que va directo hasta una de las dos conexiones de
la lmpara (es indiferente).En el otro conmutador (C2), y desde el
borne marcado, sale un cable marrn que va directo al borne que est
libre en la lmpara. Para unir entre s los conmutadores se utilizan
dos cables de color gris (D) que se conectan a los dos bornes no
marcados, cerrando as el circuito. En el esquema se ven los cables
grises (vueltas de los conmutadores) en esa posicin para que se
comprenda mejor el circuito, pero en realidad caminan junto con los
de la lnea (A) y bajan verticales al conmutador cuando est a su
altura. Puede ver como se conectan los cables en los mecanismos
elctricos en el vdeo: Mecanismos elctricos de una vivienda.
ESQUEMA DEL CIRCUITO DE UNA CONMUTACIN SIMPLE(Encendido de una
lmpara desde dos puntos)
Normalmente junto a los cables azul y negro de la lnea (A), va
otro de color amarillo verde o de toma a tierra, que no he puesto
al no intervenir en este circuito y para que se entienda mejor el
circuito.2. El interruptor en el segundo experimento se llama
inversor. Cul es su ventaja ms importante el cual puede ser
derivado de las observaciones anotadas en (3)?
La ventaja ms importante observada en (3) seria que al conectar
los inversores se tiende a facilitar el encendido de focos, se
tiene la opcin de encender la cantidad que se requiera necesaria.
Esto usado ms frecuentemente en espacios amplios en la que se
requiera encender uno o vario focos a la vez.
3. Nombre un ejemplo del uso del inversor.
Un ejemplo muy prctico de aplicacin del inversor seria en el
circuito elctrico de una vivienda.Cuando se quiere encender un
espacio amplio se recurre al inversor ya que convierte la corriente
continua en alterna, as haciendo encender varios focos.La corriente
no se dirige del polo + al sino que va de foco en foco.Otras
aplicaciones en que participa el inversor elctrico son: Convertir
la energa continua que proporcionan las placas solares en energa
alterna y as poder ser inyectada directamente en la red elctrica.
Inversor de potencia en industrias. Fuentes de alimentacin para
ordenadores. Obtener corriente alterna partiendo de bateras, las
cuales son de corriente continua para ejercer su funcin de acumular
la energa. Alimentacin de televisores, reproductores de video y
electrodomsticos en automviles.
NDICE
1. OBJETIVO..1
2. MATERIALES - INSTRUMENTOS........1
3. PRINCIPIOS
TERICOS...................................................................................2
4. MONTAJE - PROCEDIMIENTO.5
5. CUESTIONARIO...9
6. CONCLUSIONES.....2
BIBLIOGRAFA.....6
BIBLIOGRAFA
LIBROS Interruptores y Conmutadores TELERGN Inversor para
conexin red elctrica EMERSOR INDUSTRIAL AUTOMATION Inversores
captulo 1 PDF Scrib.INTERNET
http://es.wikipedia.org/wiki/Conmutador_(dispositivo)
http://bricolajedecabecera.es/informacionutil-electricidad_circuito-electrico-y-como-conectar-un-interruptor-conmutador-sencillo-reparar-las-averias-_140
http://angelatedo-angelatedo.blogspot.com/2012/08/interruptores-y-conmutadores-esquemas.html
https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100920180643AAwLRGn
http://es.slideshare.net/ricardogueto/interruptores-y-conmutadores-2003
http://es.wikipedia.org/wiki/Inversor_(electr%C3%B3nica)
http://www.ehowenespanol.com/inversor-electrico-sobre_49684/
http://www.solostocks.com/venta-productos/inversor-electrico_b
http://ccpot.galeon.com/enlaces1737111.html
http://www.imporex.com.mx/Inversores/Inversores.html
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