PRÁCTICA 3: “ANÁLISIS DE CIRCUITOS R-L Y R-C”
FabianArturoDocumentos de Investigación7 de Octubre de 2019
3.172 Palabras (13 Páginas)219 Visitas
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2][pic 3]
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS
LICENCIATURA EN INGENIERÍA INDUSTRIAL
ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
PRÁCTICA 3: “ANÁLISIS DE CIRCUITOS R-L Y R-C”
MESA #3
NOMBRE: FABIÁN ORTIZ ARTURO
PROFESOR: JUAREZ RODRIGUEZ SANTOS A.
BOLETA: 2016600474
SECUENCIA: 3IM61
FECHA DE ENTREGA: 05 DE DICIEMBRE DEL 2018[pic 4]
Índice
OBJETIVOS 3
LISTA DE MATERIAL Y EQUIPO 3
Introducción teórica 4
Reactancia 4
La reactancia capacitiva (XC) 4
La reactancia inductiva (XL) 5
Resistencia e Inductancia en Serie 6
Resistencia y Capacitancia en Serie 6
INFORME DE ACTIVIDADES REALIZADAS 7
Desarrollo de Mediciones en Circuito RC Tipo Serie 7
Desarrollo de Mediciones en Circuito RL Tipo Serie 7
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS 10
Cálculos con datos teóricos para el Circuito RL 10
Cálculos con datos teóricos para el Circuito RC 16
Tabla de Resultados 24
Cuestionario 25
Conclusión 47
Bibliografía 47
OBJETIVOS
a) Que el alumno analice el comportamiento de voltajes y corrientes en circuitos R-L y R-C tipo serie alimentados con tensión senoidal.
b) Que el alumno analice y compruebe los efectos de la variación de frecuencia de la tensión de alimentación sobre la corriente y reactancia.
LISTA DE MATERIAL Y EQUIPO
- Un osciloscopio. [pic 5]
- Un generador de funciones.
- Dos sondas para el osciloscopio.
- Un cable de alimentación para osciloscopio.
- Ocho cables para conexión.[pic 6][pic 7]
- Un multímetro.
- Un voltímetro.
[pic 8]
- Un módulo 292C.
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
Introducción teórica
Es de primordial importancia el estudio del circuito R-L y R-C ya que toda instalación eléctrica por muy complicada que sea se reduce a un circuito equivalente a alguno de estos.
Se sabe que en un circuito puramente resistivo la corriente que fluye y el voltaje total indicado están en fase circuito capacitivo la corriente se adelanta a 90° y para un circuito inductivo la corriente se atrasa 90°.
Inductancias (Henrys) y capacitancias (faradios) tienen valores asociados en ohoms y estos últimos se les denomina reactancia.
Reactancia
En el ámbito de la electrónica se nombra reactancia a la barrera ofrecida al paso de la corriente alterna por inductores (bobinas) o condensadores y se mide en ohmios. Los otros dos tipos básicos de componentes del circuito, transistores y resistencias no presentan reactancia.
Cuando la corriente alterna circula por uno de estos dos elementos que contienen reactancia, la energía se almacena y libera alternativamente en forma de un campo magnético, en el caso de las bobinas, o un campo eléctrico, en el caso de los condensadores. Esto produce un avance o retraso entre la onda de corriente y la onda de voltaje. Este cambio de fase disminuye la potencia entregada a una carga resistiva conectada después de la reactancia sin consumir energía.
La reactancia capacitiva es el tipo de reactancia que se opone al cambio de voltaje, por lo que se dice que la corriente (i) está 90 ° por encima del voltaje (v), por lo que representa este cambio de fase en un diagrama senoidal y / o fasores la corriente irá 90 ° adelante del voltaje.
Hay dos tipos de reactancias:
La reactancia capacitiva (XC)
Es la propiedad que tiene un condensador para reducir la corriente en un circuito de CA. Cuando un condensador o condensador eléctrico se inserta en un circuito de corriente alterna, las placas se cargan y la corriente eléctrica disminuye a cero. Por lo tanto, el condensador se comporta como una resistencia aparente. Pero en virtud de estar conectado a un campo electromagnético alterno, se observa que a medida que aumenta la frecuencia de la corriente, el efecto de resistencia del condensador disminuye.
La reactancia inductiva (XL)
Es la capacidad de un inductor para reducir la corriente en un circuito de CA. De acuerdo con la Ley de Lenz, la acción de un inductor es tal que se opone a cualquier cambio en la corriente. Como la corriente alterna cambia constantemente, un inductor también se opone a ella, por lo que reduce la corriente en un circuito de corriente alterna. A medida que aumenta el valor de la inductancia, mayor es la reducción de corriente. De la misma manera, dado que las corrientes de alta frecuencia cambian más rápido que las bajas, cuanto mayor es la frecuencia, mayor es el efecto de reducción. Donde la capacidad de un inductor para reducirlo es directamente proporcional a la inductancia y la frecuencia de la corriente alterna. Este efecto de la inductancia (reducir la corriente), se puede comparar en parte con el que produce una resistencia. Sin embargo, como una resistencia real produce energía térmica cuando una corriente eléctrica circula a través de ella, para diferenciarla se llama reactancia inductiva al efecto causado por la inductancia.
La reactancia capacitiva se representa por [pic 13]y su valor viene dado por la fórmula:
[pic 14]
en la que:
[pic 15]= Reactancia capacitiva en ohmios
[pic 16]= Capacitancia en faradios
[pic 17]= Frecuencia en hercios
[pic 18]= Frecuencia angular
La reactancia inductiva se representa por [pic 19]y su valor viene dado por:
[pic 20]
en la que:
[pic 21]= Reactancia inductiva en ohmios
[pic 22]= Inductancia en henrios
[pic 23]= Frecuencia en hercios
[pic 24]= Frecuencia angular
Resistencia e Inductancia en Serie
Aunque tanto la resistencia como la reactancia inductiva se oponen al paso de la corriente, algunas de sus características y efectos son diferentes. Por esta razón, la oposición total al flujo de la corriente el circuito RL no se expresa en función de la resistencia ni de la reactancia inductiva, en lugar de ello se usa la impedancia.
La impedancia de mide en Ohms y generalmente se designa por la letra Z.
[pic 25][pic 26]
[pic 27]
[pic 28]
Resistencia y Capacitancia en Serie
Un circuito con resistencia y capacitancia se conoce como RC. Los métodos de análisis para los circuitos RC son similares a lo descrito para los RL. La diferencia principal estriba en la relación de fase, ya que la relación de fase entre corriente y tensión y un circuito capacitivo es diferente del circuito inductivo.
[pic 29]
La impedancia de un circuito RC se calcula a partir de los valores de resistencia y reactancia capacitiva.
[pic 30]
[pic 31]
INFORME DE ACTIVIDADES REALIZADAS
Desarrollo de Mediciones en Circuito RC Tipo Serie
- Armar el circuito que se mostró en la práctica.
- Del generador de funciones, seleccione una onda senoidal. El voltaje de salida de éste se deberá ajustar en 2 volts RMS para cada una de las frecuencias señaladas en la tabla (se mostrará en la presentación de resultados).
Utilizando el voltímetro, comprobar primero el voltaje de salida de la señal del generador (2 volts) y luego medir el voltaje en cada componente del circuito (Resistor y Capacitor). Con el amperímetro (Pekly) medir la corriente y con el osciloscopio medir el desfasamiento existente entre voltajes. Todo esto para cada una de las frecuencias señaladas. Anotar los resultados en la tabla (mostrada en la presentación de resultados).
Desarrollo de Mediciones en Circuito RL Tipo Serie
- Armar el circuito que se mostró en la práctica.
- Del generador de funciones, seleccione una onda senoidal. El voltaje de salida de éste se deberá ajustar en 2 volts RMS para cada una de las frecuencias señaladas en la tabla (se mostrará en la presentación de resultados).
- Utilizando el voltímetro, comprobar primero el voltaje de salida de la señal del generador (2 volts) y luego medir el voltaje de cada componente del circuito (Resistor e inductor).
Con el amperímetro (Pekly) medir la corriente; con el osciloscopio medir el desfasamiento existente entre voltajes. Todo esto para cada una de las frecuencias señaladas. Anotar los resultados en la tabla (mostrada en la presentación de resultados).
...