Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 1 A C1 820pF 1 2 L1 56mH R1 22k + E1 10V 10KHz IT C B M M max Objetivos:
Manejar el osciloscopio y el generador de B.F. Aprender a medir los desfases de las señales.
Materiales:
Un ordenador con el Simulador Virtual Electrónico llamado Proteus. Un generador de baja frecuencia.
Un osciloscopio. Un polímetro. Esquema:
Proceso de trabajo:
1.- En el circuito de la figura calcular teóricamente:
XL1 , XC1 y ZT.
IT
VL1, VC1 y VR1.
Frecuencia de Resonancia.
2.- Visualizar con el Osciloscopio VE1 y VR1 con Proteus.
3.- Visualizar las señales VR1 y VE1(Pon la en fase) con el Osciloscopio real
y dibujarlas en la gráfica.
Halla el desfase de VR1 con respecto a VE1, expresarla en grados, radianes.
Realizar una representación instantánea y módulo-argumental de VE1 y VR1.
4.- Cambiar de sitio R1 por C1, y visualizar con el Osciloscopio VE1 y VC1 con Proteus.
Práctica Nº8: Serie RLC
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 2
5.- Visualizar las señales VC1 y VE1(Pon la en fase) con el Osciloscopio real
y dibujarlas en la gráfica.
Halla el desfase de VC1 con respecto a VE1, expresarla en grados, radianes.
Realizar una representación instantánea y módulo-argumental de VE1 y VC1.
6.- Cambiar de sitio C1 por L1, y visualizar con el Osciloscopio VE1 y VL1 con Proteus.
7.- Visualizar las señales VL1 y VE1(Pon la en fase) con el Osciloscopio real
y dibujarlas en la gráfica.
Halla el desfase de VL1 con respecto a VE1, expresarla en grados, radianes.
Realizar una representación instantánea y módulo-argumental de VE1 y VL1.
8.- Visualizar IT con respecto VE1 en el Proteus y dibujarlas en la gráfica.
9.- Dibuja las señales IT y VE1(Pon la en fase) en la gráfica.
Halla el desfase de IT con respecto a VE1, expresarla en grados, radianes.
Realizar una representación instantánea y módulo-argumental de VE1 y IT.
10.- Dibujar el diagrama vectorial práctico de VC1, VL1 y VR1 e IT (Simulada)
11.- Hallar la frecuencia de resonancia (Visualizar VR1 y VE1 y variar la frecuencia
del Generador de Funciones “E1” hasta que VE1= VR1. En ese instante el módulo
de XC1= XL1 y se anulan las impedancias). Otra forma de ver la frecuencia de
resonancia es ver cuando VC1=VL1
12.- Calcular la ganancia de la tensión en función de la frecuencia en proteus. 13.- Rellena la siguiente tabla VR1 en función de la frecuencia.
F(Hz) 100 200 500 1K 1,5K 2K 3K 5K 10K 50K
VR1(V)
14.- Hacer una gráfica de la GV en función de la frecuencia desde 100Hz hasta 50KHz. Anotar la Frecuencia de Corte Inferior, la Frecuencia de Corte Superior y el Ancho de Banda.
Se calificará de la siguiente manera: Apartado 1 …….… (2,2 puntos). El resto de los apartados 0,6 puntos.
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 3
Ejemplo (Modelo):
Esquema:
Proceso de trabajo:
1.- En el circuito de la figura calcular teóricamente:
XL1 , XC1 y ZT. IT VL1, VC1 y VR1. Frecuencia de Resonancia. A C1 470nF 1 2 L1 56 mH R1 1k + ALT1 5V 500Hz D IT C B
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 4
2.- Visualizar con el Osciloscopio VE1 y VR1 con Proteus.
3.- Visualizar las señales VR1 y VE1(Pon la en fase) con el Osciloscopio real
y dibujarlas en la gráfica.
Halla el desfase de VR1 con respecto a VE1, expresarla en grados, radianes.
Realizar una representación instantánea y módulo-argumental de VE1 y VR1. VE1 VR1 T T1 Poner en fase. (La señal empieza en 0V.) A C1 470nF 1 2 L1 56mH R1 1k + E1 5V 500Hz IT C B M asa A B OSCILOSCOPIO VAM VCM VE1 VR1
Desfase de VR1 con respecto a VE1
= VE1
= VR1
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 5 Desfase en grados: Ø1= T1 T x 360º = 0,145 mS 2 mS x 360º= 26,1º Desfase en radianes: Ø1(Rad) = π 180° x Ø1= π 180° x 26,1º= 0,455 rad. Representación instantánea:
VE1= Vmax sen(2𝝅ft)v = 5 sen(2𝝅500Hzt)v
VR1= Vmax sen(2𝝅ft + Ø1(Rad))v = 4,47 sen(2𝝅500Hzt+0,455 rad.)v
Representación módulo-argumental: VE1= Vmax Ø1 = 5 0º Vmax
VR1= Vmax Ø1 = 4,47 26,1º Vmax
4.- Cambiar de sitio R1 por C1, y visualizar con el Osciloscopio VE1 y VC1 con Proteus. A C1 470nF 1 2 L1 56mH R1 1k + E1 5V 500Hz IT C B M asa A B OSCILOSCOPIO VAM VCM VE1 VC1
Desfase de VC1 con respecto a VE1
= VE1
= VC1
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 6
5.- Visualizar las señales VC1 y VE1(Pon la en fase) con el Osciloscopio real
y dibujarlas en la gráfica.
Halla el desfase de VC1 con respecto a VE1, expresarla en grados, radianes.
Realizar una representación instantánea y módulo-argumental de VE1 y VC1.
Desfase en grados: Ø1= −T1 T x 360º = −0,355 mS 2 mS x 360º= - 63,9º Desfase en radianes: Ø1(Rad) = π 180° x Ø1= π 180° x (-63,9º)= -1,115 rad. Representación instantánea:
VE1= Vmax sen(2𝝅ft)v = 5 sen(2𝝅500Hzt)v
VC1= Vmax sen(2𝝅ft + Ø1(Rad))v = 3,01 sen(2𝝅500Hzt -1,115 rad.)v
Representación módulo-argumental: VE1= Vmax Ø1 = 5 0º Vmax VC1= Vmax Ø1 = 3,01 -63,9º Vmax Poner en fase. (La señal empieza en 0V.) VE1 VC1 T T1 (-)
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 7 A C1 470nF 1 2 L1 56mH R1 1k + E1 5V 500Hz IT C B M asa A B OSCILOSCOPIO VAM VCM VE1 VL1
Desfase de VL1 con respecto a VE1
= VE1
= VL1
M M
6.- Cambiar de sitio C1 por L1, y visualizar con el Osciloscopio VE1 y VL1 con Proteus.
7.- Visualizar las señales VL1 y VE1(Pon la en fase) con el Osciloscopio real
y dibujarlas en la gráfica.
Halla el desfase de VL1 con respecto a VE1, expresarla en grados, radianes.
Realizar una representación instantánea y módulo-argumental de VE1 y VL1.
Poner en fase. (La señal empieza en 0V.) VE1 T VL1 T1
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 8 Desfase en grados: Ø1= −T1 T x 360º = 0,650 mS 2 mS x 360º= 117,1º Desfase en radianes: Ø1(Rad) = π 180° x Ø1= π 180° x (117,1º)= 2,043 rad. Representación instantánea:
VE1= Vmax sen(2𝝅ft)v = 5 sen(2𝝅500Hzt)v
VL1= Vmax sen(2𝝅ft + Ø1(Rad))v = 0,79 sen(2𝝅500Hzt +2,043 rad.)v
Representación módulo-argumental: VE1= Vmax Ø1 = 5 0º Vmax
VL1= Vmax Ø1 = 0,79 117,1º Vmax
8.- Visualizar IT con respecto VE1 en el Proteus y dibujarlas en la gráfica.
A C1 470nF 1 2 L1 56mH R1 1k + E1 5V 500Hz IT C B
Desfase de IT con respecto a VE1
M M
IT
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 9
9.- Dibuja las señales IT y VE1(Pon la en fase) en la gráfica.
Halla el desfase de IT con respecto a VE1, expresarla en grados, radianes.
Realizar una representación instantánea y módulo-argumental de VE1 y IT.
Desfase en grados: Ø1= −T1 T x 360º = 0,145mS 2 mS x 360º= 26,1º Desfase en radianes: Ø1(Rad) = π 180° x Ø1= π 180° x (26,1º)= 0,455 rad. Representación instantánea:
VE1= Vmax sen(2𝝅ft)v = 5 sen(2𝝅500Hzt)v
IT = Imax sen(2𝝅ft + Ø1(Rad)) mA = 4,47 sen(2𝝅500Hzt +0,455 rad.) mA
Representación módulo-argumental: VE1= Vmax Ø1 = 5 0º vmax IT = Imax Ø1 = 4,47 26,1º mA (max) T VE1 IT Poner en fase. (La señal empieza en 0V.) T1
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 10 x y 1 2 3 4 5 6 1 2 VE1= 5 0 Vmax VR1= 4,47 26,1 Vmax -3 -2 -1 VC1= 3,01 -63,9 Vmax VL1= 0,79 117,1 Vmax IT= 4,47 26,1 mA (max)
10.- Dibujar el diagrama vectorial práctico de VC1, VL1 y VR1 e IT (Simulada)
11.- Hallar la frecuencia de resonancia (Visualizar VR1 y VE1 y variar la frecuencia
del Generador de Funciones “E1” hasta que VE1= VR1. En ese instante el módulo
de XC1= XL1 y se anulan las impedancias). Otra forma de ver la frecuencia de
resonancia es ver cuando VC1=VL1
C B A C1 470nF 1 2 L1 56mH R1 1k AC Volts +0.61 VL1 AC Volts +0.61 VC1 AC Volts +1.76 VR1 VB V=0.862836 VC V=0.00372679 VA V=2.7858e-11
Analisis de las Tensiones para una fr=970 Hz.
AC Volts +1.77 VA Frecuencia de Resonancia AM FM + -E1 M asa A B OSCILOSCOPIO
Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 11
12.- Calcular la ganancia de la tensión en función de la frecuencia en proteus.
13.- Rellena la siguiente tabla VR1 en función de la frecuencia.
F(Hz) 100 200 500 1K 1,5K 2K 3K 5K 10K 50K VR1(V) 1,45 2,6 4,45 5 4,7 4,35 3,55 2,5 1,35 0,3 C1 470nF 1 2 L1 56mH R1 1k
Analis de un circuito RLC (Serie)
VR1 VE1 AMP=5 OFFSET=0 FREQ=1k PHASE=0 THETA=0
GV =
VVR1 E1 (frecuencia)Ganancia de Tensión en función de la frecuencia
f
C1 470nF 1 2 L1 56mH R1 1k VR1 en función de la frecuencia AM FM + -E1 +88.8 AC Volts VR1Curso 2009/2010 IES Joan Miró/ San Sebastián de los Reyes Página 12
14.- Hacer una gráfica de la GV en función de la frecuencia desde 100Hz hasta 50KHz. Anotar la Frecuencia de Corte Inferior, la Frecuencia de Corte Superior y el Ancho de Banda.
0,7 GV
Fci= 333 Hz Fcs= 2,85 KHz
AB= Fcs-Fci= 2850 Hz - 333 Hz= 2517 Hz AB
