Practica 8 Circuitos CA y Cd

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INSTITUTO POLITÉCNICO[pic 2]

 NACIONAL

1. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

Circuitos de CA y CD

Practica #6 “Acoplamientos magnéticos”

Prof. Javier Alcantara

Ramírez Herrera Pablo Alexander

Objetivo.

En  esta  práctica se  usa  el  generador de  funciones y  el  osciloscopio para  verificar, mediante mediciones, la magnitud y la fase del voltaje en los elementos generales paralelo RC, RL y RLC cuando las fuentes de corriente de excitación son senoidales.

Introducción Teórica.

Una herramienta importante en el trabajo de cualquier ingeniero es la utilización del análisis de circuitos. Se tienen varias formas de asociar los dispositivos que se involucran en un circuito tanto en serie, paralelo o mixtos, de corriente directa o alterna, para los cuales se aplican herramientas matemáticas a fin de solucionar las ecuaciones y obtener el valor de las variables involucradas.

En el análisis de circuitos de corriente alterna, existen muchas clases de corriente que se representan por medio de ondas, la más común es la onda Senoidal que inicia en cero, asciende gradualmente hasta un máximo +A y entonces retorna a cero completando la primera mitad del ciclo para luego invertir su sentido de flujo hasta alcanzar un mínimo –A y retornar gradualmente a cero. En esta onda el máximo y el mínimo son exactamente iguales. Cuando se da el caso de que la forma de onda no es Senoidal si no de una forma compleja como en la situación del movimiento ondulatorio, pueden ser consideradas como combinaciones de ondas senoidales y analizadas a través de diversos procedimientos que permitan conocer el comportamiento de los circuitos.

La corriente alterna es obtenida por generadores (dispositivo que gira con velocidad angular constante en un campo magnético uniforme). Un generador elemental consiste en una espira de alambre colocada de manera que se le puede hacer girar dentro de un campo magnético estacionario para que este produzca una corriente inductiva en la espira, el campo magnético entre los polos del imán actúa sobre la espira con una fuerza magnética; la corriente inducida por medio de esta fuerza hace que la espira gire en el sentido de las agujas del reloj.

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Figura 1. Generador Eléctrico

Cuando la onda de tensión o intensidad AC describe un juego completo de valores positivos o negativos, completa un ciclo, cuando la espira de un generador AC gira con mayor velocidad de rotación entre los polos magnéticos, la tensión inducida se invertirá mucho más veces por cada segundo. Quiere decir esto que se completan más ciclos por segundo, ya que cada inversión de corriente cierra medio ciclo de flujo. La cantidad de ciclos por segundo se denomina frecuencia.

En todos los circuitos es muy importante que el flujo de los electrones que genera la corriente sea controlado. Para evitar que se acelere demasiado la aceleración del flujo de la corriente, se usan resistencias. La cantidad de corriente que fluye por los circuitos depende de la colocación de estas resistencias, que además determinaran el tipo de circuito del que se trata.

Existen dos tipos de circuitos RLC, en serie o en paralelo según la interconexión de sus componentes. El comportamiento de un circuito RLC se describe generalmente por una ecuación diferencial. Los circuitos en paralelo se caracterizan por tener conectadas varias vías alineadas paralelamente entre  sí,  de  tal  manera que  cada  vía  tiene  una  resistencia y  estas  vías  están conectadas por puntos comunes tal y como podemos apreciar en la siguiente imagen.

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Figura 2. Circuito en serie y paralelo.

En los circuitos RLC existe también un ángulo de desfasaje entre las tensiones y corrientes (y entre las potencias), que incluso puede llegar a hacerse cero. En caso de que las reactancias capacitivas e   inductivas   sean   de   distinto   valor   para   determinada  frecuencia,  tendremos  desfasajes.

Dependiendo de cuál de las reactancias sea mayor podremos afirmar si se trata de un circuito con características capacitivas o inductivas y por lo tanto si la tensión adelanta a la corriente (y con qué ángulo) o si la corriente adelanta a la tensión.

Material y equipo usado.

•   Generador de funciones.

•   Osciloscopio.

•   Bobina 0.3hy

•   Capacitor 0.22mF

•   Resistencia 1 y 100 K ohm

Cálculos.

Para calcular el ángulo de desfasé hacemos lo siguiente:

1.   Decimos que para 17Lineas –hay un Angulo de 360°, así que para 2 líneas ¿cuantos grados hay?

17𝐿−360°

 2𝐿−𝑋

De esta manera sustituimos los valores y hacemos una regla de tres:

El resultado del primer valor que corresponde el circuito RC es: 42.35°

2.   Para el segundo ángulo hacemos lo mismo

17𝐿−360°

 -2𝐿−𝑋

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