LAB 06 CIRCUITOS RC, RL Y RCL EN C.A.

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Tema :

CIRCUITOS RL, RC, RLC EN CORRIENTE ALTERNA

Código Semestr e

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Nombre: Fecha: Lab. Nº 08

I. OBJETIVOS

• Determinar los parámetros de corriente alterna como resistencia activa y reactiva. • Determinar los triángulos de impedancias, tensiones y potencias.

II. MATERIAL Y EQUIPO

• 1 Circuito de ensayo • Multímetro digital.

• Resistencia

• Bobina

• Condensador

III. FUNDAMENTO TEORICO

En corriente alterna la oposición al paso de la corriente eléctrica tiene dos componentes, una real y otra imaginaria. Dicha oposición ya no se llama resistencia sino impedancia, Z. La impedancia se expresa mediante un número complejo, por ejemplo de la forma a + jb, siendo a la parte real del número complejo y b su parte imaginaria.

Comparación entre circuitos puros.

Circuito Impedancia Observaciones

Zr = R + j 0

Se puede demostrar que:

Vg=Vo . sen(2.π . f .t)

i=Vg

Zr= Vo

R . Sen(2.π . f . t)

La corriente i estará en fase con la tensión Vg.

Zc = 0 – j Xc

Xc: reactancia capacitiva.

Xc= 1 2.π . f . C

Se puede demostrar que:

Vg=Vo . sen(2.π . f .t)

i=Vg

Zc= Vo

Xc. Sen(2.π . f . t+90°)

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ZL = 0 + j XL

Xc: reactancia inductiva.

XL=2.π . f . L

Se puede demostrar que:

Vg=Vo . sen(2.π . f .t)

i=Vg

ZL= Vo

Xc. Sen(2.π . f .t−90°)

La corriente i estará atrasada 90° respecto la tensión Vg.

Conversión de la forma binómica a forma pola: Para hacer la conversión de una a otra forma de expresión se ha de seguir el siguiente método:

m es el módulo del número complejo e indica cuán grande es el vector complejo. Por otro lado,  es el argumento y representa el ángulo que forma el vector comlejo respecto al eje positivo de "las x", que en nuestro caso se corresponde con el ángulo de desfase.

Comparación entre circuitos RC, RL y RCL.

Circuito Impedancia Observaciones

Zt = Zr + Zc Zt = R - JXc

Se puede demostrar que:

Vg=Vo . sen(2.π . f .t)

mod(i)=m=Vo . Sen(2.π . f .t)

R2+Xc2

arg(i)=φ=arctgXc

R

El desfase de i respecto a vg estará retrasada entre los valores 0° y 90º.

Zt = Zr + ZL Zt = R + JXL

Se puede demostrar que:

Vg=Vo . sen(2.π . f .t)

mod(i)=m=Vo . Sen(2.π . f .t)

R2+XL2

arg(i)=φ=arctgXL

R

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Zt = Zr + ZL + Zc Zt = R + j(XL-Xc)

Zt = R + jX

Se puede demostrar que:

Vg=Vo . sen(2.π . f .t)

mod(i)=m=Vo . Sen(2.π . f .t)

R2

+X2

arg(i)=φ=arctg X

R

El desfase de i respecto a vg estará adelantada o retrasada en dependencia a los valores de C y L.

Medida de la diferencia de fase utilizando el osciloscopio.

t = distancia horizontal entre los cruces por el potencial cero. T= longitud horizontal de un periodo.

Diferencia fase en grados

Diferencia de fase en radianes.

IV. PROCEDIMIENTO.

1. CIRCUITO RC:

A) Realizar el circuito según el esquema eléctrico  Condensador =

Resistencia =

 Tensión alterna sinusoidal =

a) Calcular los siguientes valores.

VALORES CALCULADOS: Cálculos:

En la resistencia En el capacitor equivalenteImpedancia

Pará m

Mód

. Arg.

Pará m

Mód

. Arg.

Pará m

Mód

. Arg.

(ZR

) (ZC) (Zeq)

(VR

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b) Con la utilización del osciloscopio, mida los voltajes en la fuente de tensión y en el condensador. Grafique.

∆Y = ∆X = ∆Y = ∆X = CH I : Tensión de entrada

CH II : Tensión en el capacitor

Tensión de entrada Tensión en el capacitor.

c) Calcule el desfasaje entre el voltaje de entrada y el voltaje en el capacitor.

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d) Calcule el desfasaje entre el voltaje de entrada y la corriente total.

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e) Que sucede con el desfasaje si aumentamos el valor de la resistencia. Justifique su respuesta.

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B) CIRCUITO RL: Realizar el circuito según el esquema eléctrico

 Inductor=  Resistencia =

 Tensión alterna sinusoidal =

a) Calcular los siguientes valores.

VALORES CALCULADOS Cálculos:

En la resistencia En el inductor equivalenteImpedancia

Pará m

Mód

. Arg.

Pará m

Mód

. Arg.

Pará m

Mód

. Arg.

(ZR

) (ZC) (Zeq)

(VR

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b) Con la utilización del osciloscopio, mida los voltajes en la fuente de tensión, en la resistencia y en el inductor. Grafique.

∆Y = ∆X = ∆Y = ∆X = CH I : Tensión de entrada

CH II : Tensión en el inductor

Tensión de entrada Tensión en el inductor.

c) Calcule el desfasaje entre el voltaje de entrada y el voltaje en el inductor.

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d) Calcule el desfasaje entre el voltaje de entrada y el voltaje en el inductor.

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e) Que sucede con el desfasaje si aumentamos el valor de la resistencia.

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C) CIRCUITO RLC: Realizar el circuito según el esquema eléctrico

 Bobina =  Condensador =  Resistencia =

 Tensión alterna sinusoidal =

a) Calcular los siguientes valores.

VALORES CALCULADOS

En la resistencia En el capacitor Cálculos:

Parám Mód. Arg. Parám Mód. Arg.

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(VR) (VC)

En el inductor Impedancia equivalente

Parám Mód. Arg. Parám Mód. Arg.

(ZL) (Zeq)

(VL) ( I )

b) Con la utilización del osciloscopio, mida los voltajes en la fuente de tensión, en la resistencia y la caída de tensión entre los elementos capacitor - inductor. Grafique según corresponda.

∆Y = ∆X = ∆Y = ∆X = CH I : Tensión de entrada

CH II : Tensión en el capacitor -inductor

Tensión de entrada Tensión en el capacitor -inductor.

c) Calcule el desfasaje entre el voltaje de entrada y el voltaje en el capacitor.

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d) Calcule el desfasaje entre el voltaje de entrada y la corriente total.

____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________

e) Que sucede con el desfasaje si aumentamos el valor de la resistencia.

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f) Calcule la potencia aparente de este circuito.

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V. OBSERCACIONES.

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EVALUACIÓN.

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