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AYOR DE
AYOR DE
S
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AN
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M
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ARCOS
ARCOS
(Universidad del Perú, DECANA de América)
(Universidad del Perú, DECANA de América)
FACULTAD DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA
ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA
E.A.P. INGENIERÍA ELÉCTRICA
E.A.P. INGENIERÍA ELÉCTRICA
LABORATORIO DE CIRCUITOS
LABORATORIO DE CIRCUITOS
ELECTRICOS II
ELECTRICOS II
“
“CARACTESTICAS DE LOS
CARACTESTICAS DE LOS
CIRCUITOS RL
CIRCUITOS RL Y RC EN SERIE
Y RC EN SERIE”
”
Profesor:
Profesor:
Ing. Alfredo Torres León
Ing. Alfredo Torres León
Integrantes:
Integrantes:
11190243 Quispe Loayza, Edwin
11190243 Quispe Loayza, Edwin
Horario:
Horario:
L A B O R A T O R I O D E C I R C U IT O S E L E C T R I C O S II
2
Analizar experimentalmente as características de los circuitos RC y RL. MATERIAL DE EQUIPO Osciloscopio Generador de audiofrecuencia Multímetro digital 1 Bobina de 14.4H 1 Condensador de 100Nf 1 Potenciómetro de 100K Tablero de conexión Alicate PROCEDIMIENTO
a. Armar el circuito de la fig 3.1
b. Conecte el generador y mida con la ayuda del osciloscopio y el control de amplitud, una señal senoidal 10Vpp.
c. Con otro canal de osciloscopio, mida la tensión en la resistencia, que nos servirá para calcular la corriente.
d. El multímetro digital se usara para medir las tensiones eficaces sobre VL.
e. Varíe la frecuencia del generador y complete el cuadro siguiente con las mediciones efectuadas.
60 3.54V 3.42V 0.94V 0.17mA
15.4° 100 3.53V 3.22V 1.47V 0.16mA
24.47° 200 3.53V 2.61V 2.38V 0.13mA
42.5° 500 3.54V 1.41V 3.24V 0.07mA
66.6° 700 3.54V 1.05V 3.37V 0.05mA
73.5° 1K 3.54V 0.75V 3.45V 0.03mA
80.13° TABLA 1.1 VALORES EXPERIMENTALES
60 3.327V 3.26V 0.54V 0.15mA 3600 10.2° 100 3.348V 2.733V 0.808V 0.14mA 5771.42 16.1° 200 3.327V 2.54V 1.475V 0.14mA 10535.7 27.7° 500 3.327V 1.760V 2.515V 0.095mA 26473.7 53° 700 3.327V 1.420V 2.799V 0.075mA 37320 61.8° 1K 3.327V 1.050V 3.004V 0.054mA 55629.6 70.2° TABLA 1.2f. Coloque la frecuencia en
varíe la resistencia y complete la tabla siguiente. VALOR TEORICOVALOR TEORICO
10 3.54V 0.38V 3.51V 0.03mA 117 80.29° 30 3.53V 1.10V 3.36V 0.03mA 112 75° 50 3.54V 1.69V 3.10V 0.03mA 103.3 64.17° 70 3.53V 2.14V 2.81V 0.03mA 93.7 53.23° 82 3.54V 2.35V 2.63V 0.03mA 87.7 47° 100 3.53V 2.60V 2.39V 0.03mA 79.7 38.5° TABLA 1.3 VALOR EXPERIMENTAL
10 3.327V 0.601V 3.159V 0.07mA 45128.57 77.50° 30 3.327V 1.407V 2.858V 0.05mA 57160 62.3° 50 3.327V 1.904V 2.638V 0.035mA 75371.42 56.4° 70 3.327V 2.240V 2.493V 0.024mA 103875 56° 82 3.327V 2.4V 2.411V 0.021mA 114809.52 49° TABLA 1.4L A B O R A T O R I O D E C I R C U IT O S E L E C T R I C O S II
8
g. Armar el circuito de la fig. 3.2
h. Varie la frecuencia del generador de 1 a 10Hk, manteniendo los 10Vpp y complete la tabla siguiente.
L A B O R A T O R I O D E C I R C U IT O S E L E C T R I C O S II
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VALOR TEORICO
1 3.54V 3.52V 276mV 0.18mA 1533.3 -4.38° 3 3.54V 3.53V 92.4mV 0.18mA 513.3 -1.47° 5 3.54V 3.54V 55.5mV 0.18mA 308.3 -0.8° 7 3.54V 3.54V 39.6mV 0.18mA 220 -0.6 9 3.54V 3.54V 30.8mV 0.18mA 171.1 -0.5° TABLA 1.5 VALOR EXPERIMENTAL
1 3.40V 2.911V 0.655V 0.15mA 4366.6 -12.31° 3 3.40V 2.716V 0.621V 0.145mA 4282.7 -12.08° 5 3.40V 2.386V 0.591V 0.135mA 4377.7 -12.34° 7 3.40V 2.077V 0.592V 0.125mA 4736 -13.32° 9 3.40V 1.804V 0.596V O.15mA 3973.3 11.23° TABLA 1.6 i. Con f =10kHz, complete la tabla siguiente.L A B O R A T O R I O D E C I R C U IT O S E L E C T R I C O S II
12
VALOR TEORICO
20 3.54V 3.52V 276mV 0.18mA 1533.3 -4.38° 40 3.54V 3.53V 139mV 0.08mA 1737.5 -2.48° 60 3.53V 3.53V 92.5mV 0.05mA 1850 -1.76° 80 3.53V 3.53V 69.4mV 0.04mA 1735 -1.24° 100 3.54V 3.54V 55.5mV 0.03mA 1850 -1.05° TABLA 1.7 VALOR EXPERIMENTAL
20 3.40V 1.682V 592mV 0.15mA 3946.6 -11.16° 40 3.40V 1.80V 762mV 0.09mA 8466.6 -11.9° 60 3.40V 1.924V 842mV 0.06mA 14033.3 -13.16° 80 3.40V 1.974V 877mV 0.054mA 16240.7 -11.47° TABLA 1.8j. Desactive el circuito y mida el valor de R: 82.2K
Nota: Verifique contantemente la amplitud de la señal del generador para que este se mantenga constante en toda la experiencia.
CUESTIONARIO
1. muestre la tabla 1 con todos los valores calculados y sus respectivas unidades. Para calcular la impedancia de uso el siguiente formula.
Para calcular el desfasaje de corriente y tensión.
(
)
80 3.327V 3.26V 0.54V 0.15mA 3600 10.2° 100 3.348V 2.733V 0.808V 0.14mA 5771.42 16.1° 200 3.327V 2.54V 1.475V 0.14mA 10535.7 27.7° 500 3.327V 1.760V 2.515V 0.095mA 26473.7 53° 700 3.327V 1.420V 2.799V 0.075mA 37320 61.8° 1K 3.327V 1.050V 3.004V 0.054mA 55629.6 70.2° 2. En un solo diagrama fasorial, dibuje las diferentes casos de la Tabla 1 paradeterminar el lugar geométrico de las tensiones y corrientes, como fasores.
3. En un solo par de ejes coordinados, haga el plano de impedancia y dibuje todos los casos de la tabla 1.
4. Grafique en un papel milimetrado, las variaciones de Z E I en función de la frecuencia.
5. Realice todos los pasos anteriores para el caso de tener el condensador como parte reactiva.
Para calcular la impedancia de uso el siguiente formula.
Para calcular el desfasaje de corriente y tensión.
(
)
1 3.40V 2.911V 0.655V 0.15mA 4366.6 -12.31° 3 3.40V 2.716V 0.621V 0.145mA 4282.7 -12.08° 5 3.40V 2.386V 0.591V 0.135mA 4377.7 -12.34° 7 3.40V 2.077V 0.592V 0.125mA 4736 -13.32°L A B O R A T O R I O D E C I R C U IT O S E L E C T R I C O S II
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6. Haga un cálculo literal teórico y demuestre que las curvas obtenidas responden a las ecuaciones con variaciones de la frecuencia y de la resistencia en cada caso.
CIRCUITO RL EN SERIE
Resultados Teóricos
60 5428.5 100 9047.5 200 18095 500 45237.6 700 63332.6 1K 90475.2 CIRCUITO RC EN SERIO
1 1591.6 3 530.53 5 318.3 7 227.3 9 176.87. Explique las variaciones que se efectuaran en el experimento, y los resultados a obtener si queremos trabajar con un circuito RL o RC en paralelo.
Para un circuito RL o RC paralelo debemos tener en cuenta los siguientes.
El voltaje de cada rama será igual a voltaje de la fuente. Por lo tanto, nuestras variables a medir serán solo las corrientes de cada rama.
En vista de que el osciloscopio solo puede medir voltajes, la corriente hay que medir indirectamente. En la resistencia, el proceso es sencillo, simplemente seria dividir el voltaje de la fuente entre la resistencia. Esta corriente estará en fase con el voltaje. Para medir las corrientes en los elementos reactivos, hay que colocar en serie a esa rama, una resistencia de valor tal que no altere mucho al circuito. Luego, se debe
entre la resistencia aplicada.
Para medir el desfasaje y el voltaje pico a pico en el osciloscopio se hace las conexiones como muestra los siguientes circuitos.
CIRCUITO RL PARALELO
CIRCUITO RC PARALELO
8. A pedir de una impedancia serie RL (LITERAL) y usando la relación entre Z y Y, haga una relación para encontrar un circuito paralelo equivalente a una sola frecuencia. Explique.
La inversa de la impedancia (Z) es la admitancia (Y).
L A B O R A T O R I O D E C I R C U IT O S E L E C T R I C O S II
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9. Observaciones y conclusiones de la experiencia.OBSERVACIONES
· Procurar un bobina de inductancia pequeña, puesto que al trabajar con frecuencias de hasta 10 KHz, la reactancia que presentan se agranda demasiado, lo cual, para cuestiones de medición de voltaje, es inconveniente.
· Evitar poner en circuito abierto directo una bobina. Debe descargarse esta, para evitar el riesgo de descarga.
· No cortocircuite los capacitores. Aunque el riesgo de descarga es bajo debido a la poca capacitancia del capacitor a usarse, este puede sufrir daño.
CONCLUSIONES
· En un circuito RC o RL serie, la corriente que fluye por la resistencia y la bobina o capacitor tiene el mismo valor.
· En un circuito RC serie, la corriente adelanta al voltaje.
· En un circuito RL serie, la corriente se atrasa respecto del voltaje.
· Conforme se va incrementando la frecuencia, el desfasaje va variando. En el caso de circuitos RC, el desfasaje disminuye conforme la frecuencia aumenta. En el caso de circuitos RL, el desfasaje aumenta conforme la frecuencia lo hace.
