Circuito RLC, Una Aproximacion Practica

REPORTE DE PRÁCTICA

Objetivo:

En esta práctica veremos los efectos de los tres diferentes elementos (resistor, bobina y capacitor) cuando se conecta en serie en un circuito, en relación a su corriente total y resistencia total. Además se aplicará la LVK y descubrirá por que no se puede hacer suma aritmética de los voltajes cuando tenemos elementos de fenómeno transitorio.

Introducción

En electrodinámica un circuito RLC es un circuito lineal que contiene una resistencia eléctrica, una bobina (inductancia) y un condensador (capacitancia).

Existen dos tipos de circuitos RLC, en serie o en paralelo, según la interconexión de los tres tipos de componentes. El comportamiento de un circuito RLC se describen generalmente por una ecuación diferencial de segundo orden (en donde los circuitos RC o RL se comportan como circuitos de primero orden).

Con ayuda de un generador de señales, es posible inyectar en el circuito oscilaciones y observar en algunos casos el fenómeno de resonancia, caracterizado por un aumento de la corriente (ya que la señal de entrada elegida corresponde a la pulsación propia del circuito, calculable a partir de la ecuación diferencial que lo rige).

Desarrollo:

Primero, tenemos ya determinado un circuito con los elementos en serie, resistor, bobina y capacitor (en ese orden). Previamente conocemos los valores de voltaje de cada uno de ellos, como se muestra en el siguiente diagrama:

Si realizamos la suma aritmética de los voltajes mostrados daremos cuenta que el resultado no es 127V como aparece indicado en la fuente. Esto nos dice que debemos hacer la operación de otra forma.

66+16+125=207

207≠127

Al analizar los desfasamientos del voltaje respecto a la corriente podemos ver que el voltaje en el resistor va en fase, en la bobina va atrasada 90° y en el capacitor va adelantada 90°. Con eso sabemos que la suma de los voltajes debe realizarse vectorialmente.

125-15=109

√((66)^2+(109)^2 )=127.42

Este resultado es congruente con los valores inicialmente dados

Ahora haciendo la operación fasorial:

66-j109=127.42,58.8°

Posteriormente calculamos todos los valores correspondientes a las reactancias (impedancias) de cada uno de los elementos.

XL=ωL=2πf(L)

XC=1/ωC=1/(2πF(C))

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