2 2.1 CÁLCULOS Y GRÁFICOS Coeficiente de acoplamiento Tabla 1 Vpe f [V] Vse f 20.0 25.3 30.1 35.0 40.0 45.0 [V] Medi
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2 2.1
CÁLCULOS Y GRÁFICOS Coeficiente de acoplamiento Tabla 1 Vpe f [V]
Vse f
20.0 25.3 30.1 35.0 40.0 45.0
[V] Mediciones
4.27 5.36 6.43 7.58 8.60 9.81
N p = 800 N s = 200
1. A partir de la Tabla 1, mediante un análisis de regresión, determinar y dibujar la relación experimental ¡ ¢ Vse f = f Vpe f . Por comparación con la relación teórica determinar el coeficiente de acoplamiento k . Realizando la regresión: y = a + bx de los datos de la tabla 1, se tiene: Vse f −exp
=
a + bVpe f
Vse f −exp
= −0.209 + 0.221Vpe f
(1)
Vse f [V]
10
8
6
Vse f −exp = −0.209 + 0.221Vpe f Datos Tabla 1
4 15
20
25
30
35
40
45
50
Vpe f [V] Por otro lado, la ecuación teórica es Vse f
= k
Vse f
= k
Vse f
Ns Vpe f Np
200 Vpe f 800 = 0.25kVpe f
Comparando las ecuaciónes (1) y (2), se obtiene el coeficiente de acoplamiento: 0.25k
= 0.221
k
= 0.884
(2)
2.2
Eficiencia Tabla 2 Vpe f [V]
I pe f [A]
20.0 25.0 30.0 35.2 40.0 45.3
0.335 0.414 0.493 0.575 0.650 0.736
∆t
Vse f
[ms] 3.0 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9
[V]
2.847 3.574 4.288 5.052 5.732 6.540
I se f [A] 0.565 0.710 0.852 1.002 1.141 1.296
Mediciones T = 19.98 [ms]
2. A partir de la Tabla 2, elaborar una tabla Vpe f − I pe f − φp − Vse f − I se f − P p − P s . Mediante un análisis ¡ ¢ de regresión, determinar y dibujar la relación experimental P s = f P p . Por comparación con la relación teórica, determinar la eficiencia η ∆t · 360° T ∆t · 360° φp = 19.98
φp =
P p = Vpe f I pe f cos φp
P s = Vse f I se f cos φs P s = Vse f I se f
Tabla 3 Vpe f [V]
I pe f [A]
20.0 25.0 30.0 35.2 40.0 45.3
0.335 0.414 0.493 0.575 0.650 0.736
φp
Vse f
[°]
54.05 52.25 52.25 52.25 52.25 52.25
[V]
I se f [A]
P p [W]
P s [W]
0.565 0.710 0.852 1.002 1.141 1.296
3.93 6.34 9.05 12.39 15.92 20.41
1.61 2.54 3.65 5.06 6.54 8.48
2.847 3.574 4.288 5.052 5.732 6.540
Realizando la regresión: y = a + bx de los datos de P p − P s de la tabla 3, se tiene: P s−exp
=
a + bP p
P s−exp
= −0.092 + 0.418P p
(3)
P s [W]
8 6 4 2 0
P s−exp = −0.092 + 0.418P p Datos P p − P s 0
2
4
6
8
10
12 14 P p [W]
16
18
20
22
24
Por otro lado, la ecuación teórica es Ps Pp
= η
Ps
= ηP p
Comparando las ecuaciónes (3) y (4), se obtiene la eficiencia η: η = 0.418 η ( %) = 41.8 %
(4)