EC 2111 Clase 4 Circuitos en Corriente Alterna 1 – Prof Manuel Rivas pdf
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(2) 22/04/2012. . El Capacitor es un dispositivo que puede almacenar energía por medio de la separación de carga eléctrica polarizada adecuadamente por un campo eléctrico. C. A d. Circuitos en corriente alterna (I). 3. . IC(t) C. dVC dt. Prof. Manuel Rivas. El campo eléctrico E se crea mediante la aplicación de un voltaje externo V Q C V q(t) C v(t) dq(t) dt dv(t) i C(t) C dt 1 v C(t) i C(t)dt V0 C i C(t). 4. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 2.
(3) 22/04/2012. . WC. PCdt. WC. v C(t)i C(t)dt. WC. v C(t)C. WC. 1 Cv C2 (t) 2. dvC(t) dt dt. Circuitos en corriente alterna (I). 5. . 6. La energía almacenada en el capacitor se determina a partir de la potencia instantánea. Prof. Manuel Rivas. Un tipo de capacitor muy común es el cerámico, el cual requiere conocer un código para ser leída su capacidad nominal Número. Multiplicador. 0. Ninguno. C. 1. 10. J. 5%. 2. 100. K. 10%. 3. 1000. M. 20%. 4. 10000. D. 0.5pF. 5. 100000. Z. 6. 1000000. Circuitos en corriente alterna (I). Tolerancia 0.25pF. +80%/-20%. Prof. Manuel Rivas. 3.
(4) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 7. . 8. Los capacitores electrolíticos indican claramente su valor nominal, el máximo voltaje que pueden soportar y cual es su “polaridad”. Prof. Manuel Rivas. La Capacidad equivalente en serie y en paralelo. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 4.
(5) 22/04/2012. . Tipos de capacitores y sus especificaciones técnicas Rango de capacitancia. Voltaje máximo. Mica. 1pF a 0.1µF. 100 a 600 V. Cerámica. 10pF a 1µF. 50 a 1000 V. Mylar. 0.001µF a 10µF. 50 a 500 V. Papel. 1000pF a 50µF. 100 a 105 V. 0.1µF a 0.2F. 3 a 600 V. Material. Electrolítico. Circuitos en corriente alterna (I). 9. . . Prof. Manuel Rivas. El inductor es un elemento que tiene la propiedad de almacenar energía en forma de campo magnético Se induce un voltaje e al hacer circular una corriente por las espiras. VL(t) L. 10. Circuitos en corriente alterna (I). dI dt. Prof. Manuel Rivas. 5.
(6) 22/04/2012. . Dependiendo de la geometría de las espiras, de la permeabilidad del núcleo y del número de espiras, se obtiene el valor de L. L. Circuitos en corriente alterna (I). 11. . 12. N2 A l Prof. Manuel Rivas. La energía almacenada en un inductor se determina a partir de la potencia instantánea. WL. PL dt. WL. v L (t)iL (t)dt. WL. iL (t)L. WL. 1 2 Li L (t) 2. diL (t) dt dt. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 6.
(7) 22/04/2012. Circuitos en corriente alterna (I). 13. . Prof. Manuel Rivas. Existe un tipo de inductor de apariencia similar al de un resistor con su respectivo código de colores. Tipo polvo molido. 14. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 7.
(8) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 15. . 16. La inductancia equivalente en serie y en paralelo. Prof. Manuel Rivas. Permiten generar formas de onda cuya amplitud varia con un patrón determinado Las mas comunes son las de forma Senoidal, la de forma cuadrada y las de forma triangular. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 8.
(9) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 17. . 18. La más común es la senoidal Ellas se generan de diferentes formas pero la que es más frecuente en el mundo de la electrónica es con el generador de funciones. Prof. Manuel Rivas. Las fuentes sinodales (e) tienen son periódicas (se repiten cada cierto tiempo), tienen una amplitud máxima (Em) y una pico-pico (EP-P). Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 9.
(10) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 19. . 20. Existen también las fuentes de corriente alterna Tienen su simbología correspondiente. Prof. Manuel Rivas. Para visualizarlas y medir sus parámetros se utiliza un instrumento llamado osciloscopio. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 10.
(11) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 21. . 22. Determine los principales parámetros de la señal de voltaje alterno. Prof. Manuel Rivas. La combinación de una fuente de voltaje DC con una fuente de voltaje AC da como resultado una señal senoidal “desplazada”. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 11.
(12) 22/04/2012. . Valor promedio (DC) XDC VDC VDC VDC. 1 T x(t)dt T 0 1 2 Amsen(t)dt 2 0 Am (cos(2 ) cos(0)) 2 0. Circuitos en corriente alterna (I). 23. . Determine el valor promedio (DC) de V. V. 24. Prof. Manuel Rivas. 6mV 9mVsen(t). Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 12.
(13) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 25. . VDC VDC 26. Aplicamos la fórmula 1 2 VDC (7mV 9mVsen(t))dt 2 0 1 2 1 2 VDC 7mVdt 9mVsen(t)dt 2 0 2 0 1 1 2 2 VDC 7mVt 0 9mV cos(t) 0 2 2 7mV(2 0) 9mV VDC (cos(2 ) cos(0)) 2 2 VDC 7mV Prof. Manuel Rivas. Determine el voltaje promedio de V1 y V2. 10 V(1ms) ( 10 V)(1ms) 2ms 0V. VDC VDC. 14 V(1ms) ( 6V)(1ms) 2ms 4V. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 13.
(14) 22/04/2012. . Valor eficaz (RMS) VRM S. 1 T 2 A sen2(t)dt 0 T. VRM S. A2 2. VRM S. A2 1 2 2. VRM S. 2. 0. sen2(t)dt sen(2t) 4. 169.7V 2. 2. 0. 120V. Circuitos en corriente alterna (I). 27. . 28. A. 2. Prof. Manuel Rivas. Determine el valor eficaz (RMS) de V. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 14.
(15) 22/04/2012. . Elevamos al cuadrado la señal V. VRM S VRM S. Circuitos en corriente alterna (I). 29. . 30. 9V 2(4s) (1V 2 )(4s) 8s 2.24V Prof. Manuel Rivas. La forma de la señal de voltaje no se ve afectada cuando se aplica a los elementos R, L o C. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 15.
(16) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 31. . 32. El voltaje y la corriente están “en fase”. Prof. Manuel Rivas. La corriente se “adelanta” al voltaje en 40º. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 16.
(17) 22/04/2012. . El voltaje se “adelanta” a la corriente en 160º. Circuitos en corriente alterna (I). 33. . Prof. Manuel Rivas. Se puede medir la diferencia de fase entre dos señales de voltaje utilizando el osciloscopio. 360º T Fase Fase 360º T 2div 360º 140º 5div 34. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 17.
(18) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 35. . 36. En un circuito puramente resistivo, el voltaje y la corriente están en fase. Prof. Manuel Rivas. Cuando aplicamos una fuente de voltaje alterno a un circuito con elementos inductivos y capacitivos, se produce un efecto de afecta la relación de fase entre el voltaje y la corriente. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 18.
(19) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 37. . 38. En el caso de un inductor, se produce una desfasaje entre la corriente y el voltaje El voltaje adelanta a la corriente en 90º. Prof. Manuel Rivas. En el caso de un capacitor, se produce una desfasaje entre la corriente y el voltaje La corriente adelanta al voltaje en 90º. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 19.
(20) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 39. . 40. Representación con coordenadas rectangulares y polares. Prof. Manuel Rivas. Al utilizar fuentes que varían en el tiempo, las resistencias, inductancias y capacitancias se denominan “impedancias”. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 20.
(21) 22/04/2012. . Circuitos en corriente alterna (I). 41. . 42. Representación fasorial de las impedancias. Prof. Manuel Rivas. Impedancia equivalente de un circuito. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 21.
(22) 22/04/2012. . 43. Determine la impedancia equivalente del circuito mostrado y dibuje su diagrama fasorial. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. Diagrama fasorial. 44. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 22.
(23) 22/04/2012. . 45. Determine la impedancia equivalente del circuito mostrado y dibuje su diagrama fasorial. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. Diagrama fasorial. 46. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 23.
(24) 22/04/2012. . 47. Determine el valor de la corriente i y dibuje tanto las formas de onda como el diagrama fasorial. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. Formas de onda. 48. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 24.
(25) 22/04/2012. . 49. Determine el valor del voltaje v y dibuje tanto las formas de onda como el diagrama fasorial. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. Formas de onda y diagrama fasorial. 50. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 25.
(26) 22/04/2012. . 51. Determine el valor de la corriente i y dibuje tanto las formas de onda como el diagrama fasorial. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. Formas de onda y diagrama fasorial. 52. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 26.
(27) 22/04/2012. . 53. Determine el valor del voltaje v y dibuje tanto las formas de onda como el diagrama fasorial. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. Formas de onda y diagrama fasorial. 54. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 27.
(28) 22/04/2012. . 55. Determine el valor de la corriente i y dibuje tanto las formas de onda como el diagrama fasorial. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. Formas de onda y diagrama fasorial. 56. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 28.
(29) 22/04/2012. . 57. Dibuje las formas de onda y el diagrama fasorial del voltaje y la corriente en capacitor con una corriente como la indicada. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. Formas de onda y diagrama fasorial. 58. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 29.
(30) 22/04/2012. . 59. Introductory Circuit Analysis. Robert Boylestad. Prentice – Hall. Capítulos 10, 12 y 13.. Circuitos en corriente alterna (I). Prof. Manuel Rivas. 30.
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