Vatímetro

Tema: Vatímetro |

Fundamentos Teóricos

Es un instrumento para le medida de la energía eléctrica, o índice de la energía eléctrica a cualquier circuito. El término se aplica generalmente para describir una forma particular de electrodinamómetro, consistiendo en una bobina fija del alambre y de un abrazo o de una bobina vecina del alambre suspendida para ser movible. En la construcción general el instrumento se asemeja a un electrodinamómetro, la bobina fija se llama la bobina actual, y la bobina movible se llama la bobina potencial, y cada uno de éstos arrolla hace sus extremos traer para separar los terminales en la base del instrumento. 

       

Vatímetro Analógico           Vatímetro Digital

El principio en el cual el instrumento funciona es como sigue: Suponga cualquier circuito, tal como un motor eléctrico, una lámpara o un transformador, está recibiendo la corriente eléctrica; entonces la energía dada a ese circuito contado en vatios es medida por el producto de la corriente que atraviesa el circuito en amperios y la diferencia potencial de los extremos de ese circuito en voltios, multiplicados por cierto factor llamado el factor de la energía en esos casos en los cuales el circuito sea inductivo y el alternarse actual.

Tome primero el caso más simple de un circuito que absorbe energía. Si un electrodinamómetro, hecho como esta descrito arriba, tiene su circuito fijo conectado en serie con el circuito que absorbe energía y su bobina móvil (herida con el alambre fino) conectada a través de los terminales del circuito, después una corriente atravesará la bobina fija, y una corriente atravesará la bobina alta de la resistencia del vatímetro proporcional a la diferencia potencial en los terminales del circuito. La bobina movible del vatímetro se suspende normalmente de modo que su eje sea perpendicular al de la bobina fija y sea obligado por la torsión de un resorte espiral.

Cuando las corrientes atraviesan las dos bobinas, las fuerzas se atraen en la acción que obliga a las bobinas que fijen sus hachas en la misma dirección, y estas fuerzas se pueden oponer por otro esfuerzo de torsión debido al control de un resorte espiral regulado moviendo una cabeza de la torsión en el instrumento.
El esfuerzo de torsión requerido para sostener las bobinas en su posición normal es proporcional al valor medio del producto de las corrientes que atraviesan dos bobinas respectivamente, o al valor medio del producto de la corriente en el circuito que absorbe energía  y la diferencia potencial en sus extremos, es decir, a la energía tomada por el circuito.
Por lo tanto esta energía se puede medir por la torsión que se debe aplicar al trabajo movible del vatímetro para sostenerlo en la posición normal contra la acción de las fuerzas que tienden para desplazarla.
El vatímetro  se puede por lo tanto calibrar para dar las lecturas directas de la energía contada en los vatios, tomados en el circuito; por lo tanto su nombre, vatímetro. En esos casos en los cuales el circuito absorbente de energía sea inductivo, la bobina del vatímetro conectado a través de los terminales del circuito “powerabsorving” debe tener una inductancia excesivamente pequeña, una corrección considerable puede llegar a ser necesaria.

Por lo tanto un vatímetro electrodinámico, aplicado para medir la corriente eléctrica tomada en un circuito al emplear corrientes alternas da lecturas absolutamente correctas solamente en el caso cuando el circuito potencial del vatímetro  y el circuito tienen inductancias insignificantes, y cuando los mismos dos circuitos tienen constantes de tiempo iguales. Si estas condiciones no se satisfacen, se asume que el vatímetro puede haber sido calibrado con las corrientes continuas, pueden ser demasiado altas o demasiado bajas cuando se están utilizando las corrientes alternas.
Para que un vatímetro sea conveniente para la medida de la energía tomada en un circuito inductivo es necesario que ciertas condiciones de la construcción deben ser satisfechas. El marco y el caso del instrumento deben ser corrientes de Foucault totalmente no-metálicas, otras corrientes inducidas harán fuerzas que no permiten actuar sobre la bobina movible. Otra vez el circuito de la desviación debe tener inductancia cero y la bobina de serie o actual se debe herir o construir con el alambre de cobre trenzado, cada filamento debe ser de  seda cubierta, para prevenir la producción de las corrientes de Foucault en la masa del conductor.

Los Vatímetros  de esta clase fueron ideados por J. A. Fleming, Kelvin y W. Duddell y Mather. W. E. Sumpner, sin embargo, se han ideado formas de vatímetros del dinamómetro, y ha definido las condiciones bajo las cuales estos instrumentos están disponibles para las medidas exactas.

Hay métodos de medir corriente eléctrica por medio de los voltímetros electrostáticos, o de electrómetros del cuadrante adaptados para el propósito, que cuando está empleado también se puede  usar los vatímetros electrostáticos. Si los cuadrantes de un electrómetro están conectadas con los extremos de un circuito no inductor en serie con el circuito que absorbe energía, y si la aguja está conectada con el extremo de este último circuito opuesto a el en las cuales la resistencia inducción esté conectada, después la desviación del electrómetro será proporcional a la energía tomada en el circuito, puesto que es proporcional al valor medio (AB) de IC3/4 (A+B)~, donde están los potenciales A y B de los cuadrantes y C es la de la aguja. Esta expresión, sin embargo, mide la energía tomada en el circuito que absorbe energía. En el caso del método del voltímetro de medir energía ideado por W. E. Ayrton y W. E. Stimpner en 1891, fue un voltímetro electrostático empleado para medir la caída del potencial VI de cualquier circuito inductivo en el cual se desee.

La potencia consumida por cualquiera de las partes de un circuito se mide con un vatímetro, un instrumento parecido al electrodinamómetro. El vatímetro tiene su bobina fija dispuesta de forma que toda la corriente del circuito la atraviese, mientras que la bobina móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar una parte proporcional del voltaje de la fuente. La inclinación resultante de la bobina móvil depende tanto de la corriente como del voltaje y puede calibrarse directamente en vatios, ya que la potencia es el producto del voltaje y la corriente.

A-A´: bobina de intensidad o amperimétrica.

M-N : bobina de tensión o voltimétrica.

Circuito electro-dinámico simplificado del Vatimetro.

La bobina actual (bobina inmóvil) del vatímetro está conectada en serie con el circuito (carga), y la bobina potencial (bobina movible) está conectada a través de la línea. Cuando la corriente de la línea atraviesa la bobina actual del vatímetro, un campo se instala alrededor de la bobina. La fuerza de este campo es proporcional a la línea actual y en fase con ella. La bobina potencial tiene generalmente un resistor muy grande conectado en serie con ella. Esto es con el fin de fabricar al circuito tan puramente resistente como sea posible. Consecuentemente, actual en el circuito potencial es prácticamente en fase con voltaje de línea. Por lo tanto, cuando el voltaje se aplica al circuito potencial, la corriente es proporcional  a la fase con el voltaje de línea.
La fuerza de actuación  viene del campo de su bobina actual y del campo de su bobina potencial. La fuerza que actúa en la bobina movible en el instante (que tiende para darle vuelta) es proporcional a los valores instantáneos de la corriente y del voltaje de la línea.
El vatímetro consiste en dos circuitos, cualquiera de los cuales será dañado si la corriente se pasa a través de ellos. Este hecho debe ser acentuado especialmente en el caso de vatimetro, porque la lectura del instrumento no sirve para decir al usuario que se estén recalentando las bobinas. Si se sobrecarga un amperímetro o un voltímetro, el indicador indicará más allá del límite superior de su escala. En el vatímetro, los circuitos potenciales pueden llevar tal sobrecarga que su aislamiento se esté quemando, pero el indicador puede ser solamente marcar  la parte encima de la escala. Esto es porque la posición del indicador depende del factor de la energía del circuito así como del voltaje y la corriente. Así, un circuito bajo de energía dará una lectura muy baja en el vatímetro incluso cuando los circuitos actuales y potenciales se cargan al límite seguro máximo. Este grado seguro se da generalmente en la cara del instrumento. Siempre se clasifica distintamente, no en vatios sino en voltios y amperios.

Contador de consumo eléctrico

Es un instrumento que mide la  energía eléctrica con relación al tiempo, este debe tomar en consideración algunos factores.
En principio, es un motor pequeño cuya velocidad instantánea es proporcional a la energía que pasa a través de él. Las revoluciones totales en un rato dado son proporcionales a la energía total, o a los vatios-hora, consumidos durante ese tiempo.
Las direcciones siguientes deben ser seguidas al leer los diales del contador. En este caso, es un tipo del cuatro-dial.
El indicador en el dial derecho de la figura coloca 1 kilovatio-hora, o 1.000 vatios-hora, para cada división del dial.
Una revolución completa de la mano en este dial moverá la mano de la segunda división del dial uno y colocará 10 kilovatios-hora, o 10.000 vatios-hora. Una revolución completa de la mano del segundo dial moverá la tercera división de la mano una y colocará 100 kilovatios-hora o 100.000 vatios-hora, etcétera.


Comments

2 Comments »

  1. Trackback by Celebrity Blog — 23 October 2011 @ 21:02

    Related.. Trackback…

    [...]the time to read or visit the content or sites we have linked to below the[...]…

  2. Comment by Freddys — 1 July 2012 @ 16:37

    hola donde puedo comprar un vatimetro asi como el que aparece aca digital y de gancho como si fuera un ampewrimetro,me seria muy util saber donde lo puedo comprar y me lo envien son muy utiles en casa .

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Leave a comment

*