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Laboratorio de medidas eléctricas. 
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PRÁCTICA 9.MEDICIÓN DE PARÁMETROS DE LA POTENCIA. 
Iván Andrés Arias Rojas 
iaarias@utp.edu.co 
 
 
 
RESUMEN: En esta práctica el alumno 
desarrollará las competencias necesarias para diseñar 
un sistema de instrumentación digital para medir voltaje 
y corriente en una carga RLC alimentada con 110AC. 
 
PALABRAS CLAVE: DAQ, galvánico, shunt. 
 
1 TRABAJO PREVIO 
 
1.1 Preguntas. 
 
1. Responda las siguientes preguntas, de forma 
concisa, basada tanto en clase como en la 
documentación oficial. 
a. ¿Qué es aislamiento eléctrico o galvánico? 
 
Consiste en la separación física de las 
partes funcionales de un circuito eléctrico 
previniendo el traspaso de portadores de 
carga, al tiempo que preserva la 
interacción entre dichas partes. [2] 
 
b. Especifique las categorías de aislamiento 
según la normatividad. 
 
• Categoría I: Para conectar circuitos en 
los que se han tomado medidas para 
limitar sobretensiones transitorias a un 
nivel apropiadamente bajo.[2] 
• Categoría II: Equipos consumidores 
de energía que son alimentados desde 
una instalación eléctrica fija.[2] 
• Categoría III: En las instalaciones fijas 
y para los casos en que la 
confiabilidad y la disponibilidad de los 
equipos están sujetos a requisitos 
especiales.[2] 
• Categoría IV: Se utiliza en el origen de 
la instalación.[2] 
 
c. ¿Para qué se utiliza un transformador de 
corriente en un sistema de 
instrumentación? 
 
Los transformadores de corriente se 
utilizan en un sistema de instrumentación 
para la medición de corriente alterna 
cuando la magnitud es demasiado alta 
para aplicarse directamente a los circuitos 
de instrumentación y medida. [2] 
 
d. ¿Para qué se utiliza un transformador de 
potencial en un sistema de 
instrumentación? 
Los transformadores de potencial se utiliza 
para la medición de tensión cuando su 
magnitud es demasiado alta para aplicarse 
directamente a los circuitos de 
instrumentación y medida.[2] 
 
e. ¿Qué es una bobina de Rogowski y para 
qué se utiliza? 
 
Las bobinas Rogowski son usadas para la 
medición de corriente alterna, su principio 
de funcionamiento se basa en sensar el 
campo magnético causado por la corriente 
que circula a través de la bobina, sin 
necesidad de que exista contacto eléctrico 
con ella. [2] 
 
f. ¿Qué es un amplificador de aislamiento y 
para qué se utiliza? 
 
El amplificador de aislamiento es un tipo de 
amplificador operacional diseñado para 
aislar eléctricamente la entrada de la salida 
pero permitir el tránsito de señal analógica 
entre ellos. Se utilizan para medir 
tensiones o corrientes que estén sometidos 
a altos voltajes en modo común. [2] 
2. Para el circuito de la figura 1, desarrolle el 
siguiente procedimiento: 
 
 
Figura 1: Circuito RLC serie. 
 
a. Escoja valores de R, L y C disponibles 
en el laboratorio y calcule la caída de 
tensión en cada elemento. 
 
Se asumen los valores de R=1kΩ, 
L=280mH y C=0.047µF. 
 
VR = ((1000 Ω) / ( 1000Ω + j2π60*280 
e-3 - j / 2π*60*15e-6))*(110<0) 
VR= 109.7216<4.0772 V 
 
VL= ((j2π*60*280e-3) / (1000Ω + 
j2π60*280e-3 – j / 2π*60*15e- 
6))*(110<0) 
VL=11.5819<94.0772 V 
mailto:iaarias@utp.edu.co
 
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VC= (-j / 2π*60*15e-6) / (1000Ω + 
j2π*60*280e-3 - j / 2π*60*15e- 
6))*(110<0) 
VC= 19.4030< -85.9228 V 
 
110<0 = VR + VL + VC 
110<0 = 109.7216<4.0772 + 
11.5819<94.0772 + 19.4030< - 
85.9228. 
 
110<0 ≈ 110<4.2685 e-5 
 
b. Para la configuración R, L y C del ítem 
anterior calcule la corriente que pasa 
por el circuito. 
I= (Vfuente) / (R + jXL - jXc ) 
I= 0.1097<4.0772 A 
 
c. Realice la simulación de los ítems 
anteriores en su programa de 
simulación preferido. Recuerde anexar 
las simulaciones en su preinforme. 
 
 
 
Simulación de la determinación de la tensión de los 
elementos y la corriente del circuito. 
 
3. Acondicionamiento de señal: 
a. Diseñe el acondicionamiento necesario 
para medir el voltaje en cada elemento del 
circuito de la figura 1 a una DAQ con rango 
de [-8V, +8V]. Esto con el fin de generar 
factor de holgura. 
Recuerde: 
• Respetar la corriente máxima y el 
voltaje máximo aceptados por la DAQ. 
• Realizar el correcto aislamiento 
galvánico. 
Recomendaciones 
• Se le recomienda al estudiante utilizar 
transformadores PT disponibles en el 
laboratorio. 
 
 
Acondicionamiento de señal de los elementos. 
 
Nota: El PTs usado es el 115:5 los cálculos fueron 
realizados con la relación de tensión y las tensiones 
secundarias son las siguientes: 
Vr` = 6.746 V, VL` = 0.712V y VC` = 1.193V. 
 
Con estas tensiones se realizó el acondicionamiento 
debido a que no se sabía cómo modificar la relación de 
transformación en el simulador Proteus. 
 
b. Diseñe el acondicionamiento necesario 
para medir la corriente en el circuito de la 
figura a una DAQ con rango de [-8V, +8V]. 
Recuerde: 
• Respetar la corriente máxima y el 
voltaje máximo aceptados por la DAQ. 
• Realizar el correcto aislamiento 
galvánico. 
Recomendaciones 
• Se le recomienda al estudiante utilizar 
transformadores PT y resistencias 
Shunt disponibles en el laboratorio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Laboratorio de medidas eléctricas. 
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Acondicionamiento para medir la corriente de la 
shunt. 
 
Nota: Se tuvo en cuenta el factor de holgura 
para encontrar la ganancia del OPAM de 
instrumentación, el OPAM de aislamiento no se 
puso en la simulación debido a que no se 
encontraba en el simulador. 
 
4. Propiedades de la potencia. 
Para el caso genérico de los sistemas no 
sinusoidales, cómo se pueden calcular las 
potencias activa, aparente, fasorial, ficticia, no 
activa, y de distorsión, a partir de las muestras 
de voltaje y corriente. Esto es, cuales son las 
expresiones para calcular cada una de ellas. 
 
Para sistemas no sinusoidales: 
• Potencia activa: 
P= Σh Ph= Σh Vrmsh Irmsh cos (ϕh - φh) 
 
• Potencia aparente: 
S = Vrmsh Irmsh = (Σi V2rmst Σk I2rmsk)1/2 
 
• Potencia de distorsión(DB): 
D2B = S2 – P2 – Q2B. 
DB = (S2 – P2 – Q2B)1/2 
Donde 
QB = Σh Qh = Σh Vrmsh Irmsh sin (ϕh - φh). 
 
• Potencia Ficticia (QF): 
S2 = V2rms I2rms 
= V2rms (I a2rms + I f2rms) = P2 + Q2F. 
QF = (S2 - P2)1/2 
 
• Potencia no activa (N): 
N = (S2 – P2)1/2 
 
• Potencia fasorial: 
S = î P + ĵ QB 
2 REFERENCIAS 
[1] Apuntes del curso de medidas eléctricas. 
 
[2] Andrés F. Calvo, Germán A Holguín L. INSTRUMENTACIÓN 
DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA.Universidad 
Tecnológica de Pereira. 2014.