Como medir la potencia de radiación de un microondas con una jarra de agua

Hola, hoy vamos a hacer otro experimento con el horno microondas, este experimento tiene un perfil práctico y es el de medir directamente como funciona el MO, cuanta potencia de radiación tiene, esto bien puede ser usado por cualquier persona que quiera saber si su microondas funciona bien o por algún reparador de electrodomésticos, también tiene un perfil didáctico ya que es un buen trabajo para familiarizarse con conceptos de potencia, energía, unidades de potencia y energía etc.

El experimento es muy sencillo que necesitamos:

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Una jarra de 1 litro de capacidad

1 termómetro (Puede ser uno común de laboratorio o la sonda K que traen algunos polímeros.

El procedimiento es el siguiente:

Se coloca 1 litro de agua en la jarra, si no disponemos de una probeta de ese tamaño podemos pesar 1 Kg de agua en la jarra, es importante que la cantidad sea exacta, las jarras que vienen graduadas normalmente tienen medidas bastante erróneas.

Se toma la temperatura inicial de agua y luego se coloca la jarra dentro del MO. Se ajusta a potencia máxima y tiempo 1 minuto. Una vez transcurrió el minuto se hace la lectura, conviene revolver el agua para homogeneizar con algún aislante térmico, por ejemplo una cuchara plástica. Con los datos de temperatura final e inicial sacamos el delta de temperatura, en este caso fueron 9 Grados.

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Los cálculos

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Esta es una tabla para los que no les gusta sacar cuentas, simplemente haciendo las medidas de temperatura inicial y final hacemos la diferencia y con ese delta nos vamos a la tabla siguiente

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Saludos y hasta la próxima

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Ahorrar energía eléctrica. Como medir el consumo de electrodomésticos

 

En estos días que llegan facturas de luz astronómicas es una buena idea medir el consumo de los electrodomésticos de nuestra casa para ver si están dentro de los consumos esperados y sobre todo ver si hay pérdidas o consumos que podamos evitar, algunas veces el aparato queda conectado a la red y estando apagado sigue consumiendo como es el caso que vamos a ver ahora.

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Para poder medir estos consumos será necesario adquirir un instrumento que se llama pinza amperometrica, no son caros esta china por ejemplo cuesta alrededor de los 15 U$A o menos, estas pinzas están diseñadas para uso industrial porque están preparadas para medir altos consumos tienen dos escalas de 200 A y de 1000 amperes, pero les voy a mostrar un truco para poder medir pequeñas corrientes.

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Tambien hay otras pinzas que son mas caras, otras analógicas, en todas vamos a poder hacer la medida.

Estos instrumentos lo que miden es la corriente, es decir los amperes, para poder traducirlo a watts o kilowatts que es lo expresa la factura vamos a tener que hacer unos cálculos simple que comentaré al final

La pinza debe abrirse y abrazar uno solo de los cables que alimentan al electrodoméstico, como puede verse acá:

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Es conveniente armar el siguiente arreglo para hacer las mediciones

 

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Como les comenté antes estas pinzas chinas están pensadas para usos industriales y si nuestros electrodomésticos tienen consumos bajos o alguna perdida, va a resultar difícil calcular ya que la lectura va a estar dentro del error del propio instrumento, asi que vamos a hacer La siguiente “trampa” vamos a hacer una bobina con cable de 2 mm de 10 vueltas, luego la sujetamos con tres precintos como puede verse acá, y para medir vamos a pasar la pinza por el medio de esta bobina, esto va a resultar en la lectura un incremento x10 asi por ejemplo un foco que consume 0,18 A que con la pinza abrazada solo a un cable nos daría una lectura de 0,1 o 0,2 con la bobina nos dará 1,8 que tiene mucho menos error. Para los cálculos al resultado final lo dividimos por 10.

Vamos a leer el consumo de un televisor plasma, estando encendido y luego en stand by

 

 

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Ahora vamos a los cálculos, en la factura de luz el consumo viene expresado en Kilowatts, un kilowatt, equivale a 1000 watts y es una unidad de potencia, esta potencia se calcula multiplicando la tensión de la línea, sea 220v o 110v de acuerdo al país, por los amperes que leímos con la pinza amperometrica, recordemos que si medimos con la trampa de 10 vueltas, debemos dividir por 10 el resultado.

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Ahora vamos a sacar la cuenta sobre las lecturas que hicimos con el TV plasma, aca en argentina tenemos una tensión de 220v y la corriente nos daba 2,2 A leídos sobre la bobina de 10 vueltas es decir en realidad son 0,22 A entonces 220x 0,22 nos da 48.4 watts que es prácticamente igual a lo que dice la placa que esta pegada en la parte posterior del plasma, que dice que el consumo es de 50 watts. Sin embargo nada dice del consumo del equipo cuando queda enchufado en stand by, ahí tomamos una lectura de 0,3 es decir 0,03 A que por los 220v me da unos 6,6watts por hora, en un día esto es 158 watts y en un mes 4752 watts o sea en nuestra factura de luz son 4,7 KW que estamos consumiendo por solo dejar enchufada la TV.

Asi como hicimos con la TV podemos medir cualquier electrodoméstico de la casa y calcular las perdidas y consumos extras que tenemos.

Bueno eso es todo, espero que les haya gustado, marquen like si les sirvió o gustó y suscribanse al blog. 

Un tablero de pruebas para el taller

Video de como hacerlo

 

Recomendación, estos trabajos pueden resultar peligrosos si los ponen en práctica personas sin un mínimo de conocimientos en electricidad, se trabaja con la tensión de la red y se pueden recibir descargas peligrosas sobre todo en los países donde se trabaja con 220v.

Los tableros de electricidad en el taller son una herramienta casi indispensable, muchas veces queremos probar algún artefacto eléctrico que nos han regalado o hemos traído de la chatarra o queremos reparar y nos entra la duda si conectarlo a la línea o no y mas de una vez hemos hecho volar los fusibles, este sencillo tablero nos proporciona la herramienta justa para realizar esas verificaciones.

Este tiene dos circuitos serie, uno de 100W y otro de 500W

Como saben los circuitos serie son aquellos en los que los elementos están uno a continuación del otro como los vagones de un tren

Como es un circuito serie:

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En la imagen se ve un foco que esta conectado a la línea de alimentación y tiene dos puntas de prueba, si las unimos, el foco se enciende, si a esa puntas las ponemos en los terminales de otro foco de la misma potencia veremos que ambos focos encienden a media intensidad, si el foco a probar en de menor potencia que el del tablero este se encenderá casi hasta su máximo brillo y el otro apenas, por el contrario si el dispositivo a probar tiene mucho mas consumo que el foco del tablero este último se encenderá a pleno, por eso la necesidad de tener dos circuitos de distinta potencia en el tablero.

Si vamos a probar un velador por ejemplo, usaremos el de 100W y si queremos probar una plancha que tiene mucho mas consumo necesitaremos el de 500W.

Con este dispositivo tan simple podemos probar cualquier artefacto eléctrico, motores, transformadores, revisar electrodomésticos etc sin peligro de hacer saltar fusibles o el disyuntor diferencial, además se pueden ver perdidas, si alguno de los cables del dispositivo llegara a tocar con el gabinete, otra ventaja que posee es la de actuar como resistencia limitadora de corriente y evitar quemar componentes que por malas conexiones o fallas directamente entrarían en corto haciendo desastres.

Reitero que siempre hay que tener la precaución de no tocar las puntas de pruebas porque igual podemos recibir descarga.

Instrumento del Tablero

Aunque no es estrictamente necesario tener un instrumento, he colocado un voltímetro que esta indicando la tensión de la línea, que también sirve como piloto para saber si hay energía en el tablero. He usado el instrumento de un multímetro muuuuuyyyyy chino que era de la peor calidad que he visto, sin embargo tenía un instrumento grande y vistoso, si no quieren poner el instrumento pueden poner unas clavijas para conectar el tester ahí.

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Podemos ver que ya sufrió la cirugía, la amoladora axial es una herramienta espectacular!!!

El instrumento que usé es de corriente continua DC y según reza en el panel es de 100uA, como la línea tiene corriente alternada requiere de un circuito adicional

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El instrumento ya conectado en el tablero, al costado izquierdo se ve la plaqueta que tiene los diodos 1n4148 y el preset de 10K para ajustar, a la derecha el divisor de tensión con las dos resistencias la de 100k y la de 10K, he puesto cinta tapando el mecanismo de la aguja, normalmente traen una tapa plástica, este no la tenía, además es conveniente tapar con cartón una vez se haya verificado y ajustado todo el conjunto.

El diagrama del tablero

tablero electricidad para taller 

Para que resulte mas fácil el conexionado he puesto en el diagrama distintos colores de cables, el negro y el rojo para las conexiones que van a cada uno de los terminales de la línea de 220, el marrón para la toma a tierra y los azules los que vienen de los sistemas en serie y del foco de iluminación.

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Acá preparando los distintos componentes con sus chicotes de distinto color

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En esta puede verse que he unido todos los del mismo color que van a los 220, el rojo y el blanco en este caso y los amarillos van a los focos y resistencias

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El modelo terminado y ya conectado a la alimentación, el instrumento esta marcando los 220v

Por sobre el voltímetro pueden verse un rollito de cable y otro cable simple en U , se preguntarán para que es, como muchas veces es  muy importante saber el consumo de lo que estamos probando y no disponía de un amperímetro, me conseguí una pinza amperométrica, muy china también, que puede conseguirse por unos U$A 10 y nos va a servir muy bien para ver los amperes y calcular la potencia en watts de lo que estemos probando.

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Como estas pinzas miden corrientes bastante altas, tienen dos escalas, una de 200 amperes y otra de 1000 A como para ver el consumo de una casa completa, el querer medir por ejemplo un dispositivo que consuma 1 A prácticamente se hace imposible porque esta en el rango de error de la misma, así que he hecho un pequeño truco, la pinza debe usarse pasando solo uno de los cables por dentro de ella y actúa como un transformador, si aumentamos las vueltas que pasan por dentro de la pinza aumentaremos también proporcionalmente la lectura, así es que haciendo un rollo de 10 vueltas en lugar de tener por ejemplo una lectura de 5 tendremos una de 50 solo debemos acordarnos de dividir por 10 la lectura.

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Por ejemplo en este caso la lectura es 10,6 A, eso indica que la corriente real es 10,6/10= 1,06A

Para calcular la potencia (W) en watts del equipo que estamos midiendo

W= I*V donde I es la corriente y V los voltios de la línea que medimos con el otro instrumento

W= 1,06 * 220= 233watts