MANUAL DE PRÁCTICAS DE LA MATERIA
CIRCUITOS ELECTRICOS II
PRÁCTICA # 1
RESPUESTA TRANSITORIA EN CIRCUITOS R-L
OBJETIVO
Comprobar prácticamente la respuesta natural y forzada en circuitos R-L.
INTRODUCCIÓN
La respuesta natural es una característica del y no de las fuentes.Su forma puede encontrarse tomando en cuenta solo el circuito sin fuentes y su amplitud depende de la amplitud inicial de la fuente y de la energía inicial almacenada.La respuesta forzada tiene las características de la función de excitación,se calcula suponiendo que todos los interruptores fueron accionados hace mucho tiempo.
MATERIAL Y EQUIPO
1 resistencia de 330 Ω 1 resistencia de 470 Ω 1 interruptor un polo un tiro 1 bobina de 18 mh
2 fuentes de voltaje de corriente directa Protoboard
Pinzas
1 Osciloscopio de almacenamiento digital
PROCEDIMIENTO
1.-En el siguiente circuito calcular: La constante de tiempo= ____________________ i(t) =____________
2.-Armar el circuito anterior.Conectar el osciloscopio entre las terminales de la resistencia.Accionar el interruptor y obtener en el osciloscopio la respuesta transitoria del circuito.
3.-¿Cuànto tiempo tardò la bobina en cargarse ? Tcarga = ___________________
4.-¿Cuànto vale I(t) ? I (t) =________________________
5.-Comparar los valores medidos con los calculados.
6.- En el siguiente circuito calcular : VR1 =__________ VR2 =___________
7.-Armar el circuito anterior,conectar el osciloscopio entre las terminales de la resistencia de 330Ω.Accionar el interruptor y obtener en el osciloscopio la respuesta transitoria del circuito. VR1 (t) = _____________________
8.-Abrir el interruptor para permitir que se descargue la bobina.Conectar el osciloscopio entre las terminales de la resistencia de 100Ω.Accionar el interruptor y obtener en el osciloscopio la respuesta transitoria del circuito.
VR2(t) = L( di/dt) =_______________________
9.-Comparar los valores medidos con los calculados.
10.-En el circuito anterior cambiar la resistencia de 100Ω por la de 470Ω.Repetir los pasos del 6 al 8 y explicar lo que sucede. VR1(t) calculado = _____________ VR1(t) medido = ___________________
VR2(t) calculado =_______________ VR2t) medido = ____________________
CONCLUSIONES
REFERENCIAS
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CIRCUITOS ELECTRICOS II
PRÁCTICA # 2
RESPUESTA TRANSITORIA EN CIRCUITOS R-C
OBJETIVO
Comprobar prácticamente la respuesta natural y forzada en circuitos R-C.
INTRODUCCIÓN
El procedimiento para encontrar la respuesta completa para circuitos R-c, es similar al de los circuitos R-L y lo que cambia es,la forma como se calcula la constante de tiempo y la forma de comportamiento que tiene el capacitor al cargarse.
6 conexiones tipo caimán 1 resistencia de 10KΩ 1 resistencia de 4.7K Ω 1 resistencia de 2.2 KΩ 1 resistencia de 1 KΩ 1 interruptor un polo un tiro
1 capacitor electrolítico de 10µf a 60 v
2 fuentes de voltaje de corriente directa Protoboard
Pinzas
1 Osciloscopio de almacenamiento digital
PROCEDIMIENTO
1.-En el siguiente circuito calcular : La constante de tiempo (τ) =________________ VC(t) = ______________________
2.-Armar el circuito anterior.Conectar el osciloscopio entre las terminales del capacitor.Accionar el interruptor y obtener en el osciloscopio la respuesta transitoria del circuito.
3.-¿Cuànto vale VC(t)? VC(t) = ___________________
4.-¿Cuànto tiempo tardò el capacitor en cargarse ? tiempo de carga =________________________ 5.-Comparar los valores medidos con los calculados.
6.- En el siguiente circuito calcular : Vc (t) = _________ VR1 = __________
7.-Armar el circuito anterior,conectar el osciloscopio entre las terminales de la resistencia de 1KΩ.Accionar el interruptor y obtener en el osciloscopio la respuesta transitoria del circuito. VR1 (t) = _____________________
8.-Abrir el interruptor para permitir que se descargue el capacitor.Conectar el osciloscopio entre las terminales del capacitor.Accionar el interruptor y obtener en el osciloscopio la respuesta transitoria del circuito.
VC(t) =_______________________
9.-Comparar los valores medidos con los calculados.
10.-En el circuito anterior cambiar la resistencia de 10KΩ por la de 2.2KΩ.Repetir los pasos del 6 al 8 y explicar lo que sucede. VR1(t) calculado = _____________ VR1(t) medido = ___________________
11.-¿Con que resistencia tardò mas la bobina en cargarse ?
CONCLUSIONES
REFERENCIAS
MANUAL DE PRÁCTICAS DE LA MATERIA
CLAVE DE LA ASIGNATURA: ECM-0404
PRÁCTICA # 3
AMORTIGUAMIENTO EN CIRCUITOS RLC PARALELO
OBJETIVO
Comprobar prácticamente las formas de amortiguamiento de circuitos RLC en paralelo.
En esta practica,los circuitos tienen dos elementos almacenadores de energía los cuales se describen por medio de una ecuación diferencial de segundo orden.Dicha ecuación da lugar a 3 formas generales de amortiguamiento:
1.- Amortiguamiento Crìtico. 2.-Sobreamortiguamiento. 3.-subamortiguamiento.
Dependiendo de los valores de R,L y C se tendrá una de las tres formas de amortiguamiento, en el circuito.
MATERIAL Y EQUIPO
6 conexiones tipo caimán 1 resistencia de 200Ω 1 resistencia de 200K Ω 2 resistencia de 1 KΩ 1 bobina de 18 mh.
1 interruptor un polo un tiro 1 capacitor electrolítico de .001µf 1 fuente de voltaje de corriente directa Protoboard
Pinzas
PROCEDIMIENTO
1.-En el siguiente circuito,definir que tipo de amortiguamiento tiene y calcular los siguientes parámetros: α =__________ ωo = ___________ V(t) = __________ Vmax. =__________ V(0 --) =_____________
Fig. 1
2.- armar el circuito anterior,conectar el osciloscopio en el circuito RLC,accionar el interruptor para medir el voltaje. V(0--) = _______
V(t) = _____________ V max = ________________
4.- ¿Cuánto tardó el circuito RLC en descargarse? Tdescarga =_____________________ 5.-Comparar los valores medidos con los calculados.
6.-En el circuito siguiente,definir que tipo de amortiguamiento tiene y calcular los siguientes parámetros:
NOTA.- Observar que solo se esta modificando el valor de la resistencia en el circuito RLC.
7.-Armar el circuito anterior.Conectar el osciloscopio en el circuito RLC paralelo y accionar el interruptor para medir el voltaje. V(o--) = _____________
8.-Abrir el interruptor para obtener en el osciloscopio la respuesta transitoria del circuito. V(t) = ____________ Vmax. =___________
9.- ¿Cuánto tardó el circuitoRLC en descargarse? Tdescarga = __________________
10.-Comprobar los valores medidos con los calculados.
CONCLUSIONES
Hayt-Kemmerly.Anàlisis de circuitos en ingeniería.Ed Mc. Graw Hill J.R. Cogdel. Fundamentos de circuitos eléctricos.Ed. Prentice Hall.
CIRCUITOS ELECTRICOS II
CLAVE DE LA ASIGNATURA: ECM-0404
PRÁCTICA # 4
AMORTIGUAMIENTO EN CIRCUITOS RLC SERIE
Comprobar prácticamente las formas de amortiguamiento de circuitos RLC en serie.
INTRODUCCIÓN
El circuito RLC serie es el dual del circuito RLC paralelo y este único hecho es suficiente para que su análisis se vuelva trivial.
Es evidente que toda la información anterior sobre el circuito RLC es directamente aplicable al circuito serie;las condiciones iniciales en el capacitor y la bobina se aplican de la misma manera como en el circuito paralelo y la respuesta de voltaje se transforma en una respuesta de corriente.
El único cuidado que debe de tenerse es que en el càlculo del coeficiente de amortiguamiento exponencial (α) la fòrmula cambia.
MATERIAL Y EQUIPO
6 conexiones tipo caimán 1 resistencia de 200Ω 1 resistencia de 22K Ω 1 bobina de 18 mh.
Protoboard Pinzas
1 Osciloscopio de almacenamiento digital
PROCEDIMIENTO
1.-En el siguiente circuito,definir que tipo de amortiguamiento tiene y calcular los siguientes parámetros:
α =__________ ωo = ___________ Vc(t) = __________ V1(t) =__________ VC(0 --) =_____________ V1(o--)= ______
Fig. 1
3.- Dejar el osciloscopio conectado entre las terminales del capacitor.Abrir el interruptor para obtener en el osciloscopio la respuesta transitoria en el capacitor.
Vc(t) = _____________
4.- Quitar el osciloscopio del capacitor y conectarlo entre las terminales de la resistencia de 22KΩ.Cierrre el interruptor para permitir que se cargue el circuito,unos minutos después,abra el interruptor para obtener la respuesta transitoria en la resistencia. V1(t) = ______________
5.-¿Cuánto tardò el circuito RLC en descargarse? Tdescarga = _______________ 6.-Comparar los valores medidos con los calculados.
7.-En el circuito siguiente definir que tipo de amortiguamiento tiene y calcular los siguientes parámetros: α = ________ ωo = _______ Vc(t) = _____________ V1(t) = __________ Vc(o--) = __________ V1(o---) = ____________ I(t) = ________
Fig. 2
8.-Armar el circuito anterior.Cerrar el interruptor y medir con el osciloscopio los voltajes V1 y Vc. V1(o--) = _____________ Vc(o---) = __________
9.-Dejar el osciloscopio conectado entre las terminales del capacitor.Abrir el interruptor para obtener en el osciloscopio la respuesta transitoria del capacitor. Vc(t) = _____________
10.-Quitar el osciloscopio del capacitor y conectarlo entre las terminales de la resistencia.cierre el interruptor para permitir que se cargue el circuito,unos minutos después,abra el interruptor para obtener la respuesta transitoria en la resistencia.
V1 (t) = ________________
11.-¿Cuánto tiempo tardò el circuito en descargarse ? T descarga = ________________
12.-Comparar los valores medidos con los calculados.
CONCLUSIONES
REFERENCIAS
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CIRCUITOS ELECTRICOS II
CLAVE DE LA ASIGNATURA: ECM-0404
PRÁCTICA # 5
OBJETIVO
Obtener la respuesta en estado permanente o estable en circuitos R-L y R-C.
INTRODUCCIÓN
El èrmino,respuesta en estado permanente o estable,se usa como un sinónimo de respuesta forzada y los circuitos quese van a analizar se dice que se encuentran en una condición de “estado senoidal permanente o estable “.
Desafortunadamente,estado estable,trae a la mente la idea que “no varìa con el tiempo”.Esto es cierto para funciones de excitación de C.D.,pero la respuesta en estado senoidal estable se refiere a la condición alcanzada después de que ha desaparecido la respuesta transitoria o natural.
MATERIAL Y EQUIPO
1 resistencia de 1.8 KΩ
1 capacitor electrolítico de .001µf 1 fuente de voltaje de corriente directa Protoboard
Pinzas
1 Osciloscopio de dos canales 1 Generador de señales
PROCEDIMIENTO
1.-En el siguiente circuito,calcular la respuesta en estado estable de: VR(t) = __________ VL (t) = ________________
2.- armar el circuito anterior,mida con el osciloscopio los voltajes en la bobina y en la resistencia. VR(t) = ____________ VL(t) =_____________
3.- Medir la diferencia de fase que existe entre los dos voltajes. Θ = ___________
4.- Comparar los voltajes medidos con los calculados.
5.-Cambiar la resistencia de 3.3KΩ por la de 6.2 KΩ y calcular la respuesta en estado estable de : VR(t) = _______ VL (t) = ________ 6.-En el circuito,cambiar la resistencia de3.3KΩ por la de 6.2 KΩ y medir con el osciloscopio los siguientes voltajes:
VR(t) = _______ VL (t) = _____________
7.- Medir la diferencia de fase que existe entre los dos voltajes. Θ = ________________ 8.-Comparar los valores medidos con los calculados.
9.-En el siguiente circuito calcular la respuesta en estado estable de: VR(t) = ________ Vc(t) = __________
10.-Armar el circuito anterior,mida con el osciloscopio los voltajes en el capacitor y resistencia. VR(t) = ________ Vc(t) = _________ 11.-Medir la diferencia de fase que existe entre los dos voltajes. Θ = ________________
12.-Comparar los valores medidos con los calculados.
13 cambiar la resistencia de 820Ω por la de 1.8 KΩ y calcular la respuesta en estado estable de : VR(t) = ________ Vc(t) = _________ 14.-En el circuito reemplazar la resistencia de 820Ω por la de 1.8 KΩ y medir con el osciloscopio los voltajes: VR(t) = ________ Vc(t) = ______ 15.- Medir la diferencia de fase que existe entre los dos voltajes. Θ = ________________
16.- comparar los valores medidos con los calculados.
REFERENCIAS
MANUAL DE PRÁCTICAS DE LA MATERIA
CIRCUITOS ELECTRICOS II
PRÁCTICA # 6
FASORES EN CIRCUITOS RLC
OBJETIVO
Obtener Los fasores de corriente,voltaje e impedancia en circuitos RLC.
INTRODUCCIÓN
Una corriente o un voltaje senoidal a una determinada frecuencia,se caracteriza por su amplitud y su àngulo de fase.La representación abreviada de la corriente,voltaje e impedancia recibe el nombre de fasor.
Los fasores son cantidades complejas y por ello se escriben con negritas.Las letras mayúsculas se usan para la representación fasorial
de una cantidad eléctrica debido a que el fasor no es una función instantánea del tiempo sino que es una representación en el dominio de la frecuencia.
6 conexiones tipo caimán 1 bobina de 18 mh. 2 Puntas de osciloscopio 1 resistencia de 1 KΩ
1 capacitor electrolítico de .001µf 1 fuente de voltaje de corriente directa Protoboard
Pinzas
1 Osciloscopio de dos canales 1 Generador de señales
PROCEDIMIENTO
1.-En el siguiente circuito,calcular los fasores de: Ztotal = _________ VR = _______ VL = ________ VC = _______
Fig. 1
2.- armar el circuito anterior y medir con el osciloscopio los voltajes Màximos. VRmàx. = ______ VLmàx. =________ VCmàx = ____ 3.- Comparar los voltajes medidos con los calculados.
4.-Cambiar la frecuencia de la señal de entrada a 200 Khz y calcular los siguientes fasores: VR = _______ VL = ________ VC = _______
5.-Tomando en cuenta la frecuencia de 200 Khz medir con el osciloscopio los valores máximos. VRmàx. = ______ VLmàx. =________ VCmàx = ____ 6.-En el siguiente circuito calcular los fasores de: VR = _______ VL = ________ Ztotal = __________
7.-Armar el circuito anterior y medir con el osciloscopio los valores máximos. VRmàx. = ________ VLmàx = ______ 8.-Comparar los valores medidos con los calculados.
9.-Cambiar la frecuencia de la señal de entrada a 200Khz y calcular los siguientes fasores : VR = _______ VL = ________ Ztotal = __________
10.-Tomando en cuenta la frecuencia de 200Khz,medir con el osciloscopio los valores máximos. . VRmàx. = ________ VLmàx = ______
