Practicas de fasores R,L,C

Instituto tecnológico de Lazaro Cardenas

Practica 1: Fasores en circuitos R, L y C

[pic 1]

Materia:

Análisis de circuitos de corriente alterna

Alumno:

Mayo Sosa Carlos Ivan Natanael

No. De Control

24560468

Docente:

Ing. José Enrique Munguia Tapia

Contenido

Introducción        3

Marco Teórico        4

Fasor        4

Definición de fasor        4

Diagramas Fasoriales para una forma de onda sinusoidal        4

Simulink        6

Metodología        7

1.- Paso: Se realizan los cálculos para cada circuito        7

1.- Circuito – R        7

2.-Circuito - L        8

3.- Circuito – RC        9

Simulaciones en simulink        10

Practica del osciloscopio        13

Fotos de la practicas en físico        15

Conclusión        17

Bibliografía        18

Introducción

En esta práctica se aborda el análisis de fasores en circuitos de corriente alterna formados por elementos resistivos, inductivos y capacitivos. El objetivo principal es comprender cómo se comportan el voltaje y la corriente en cada tipo de circuito, así como identificar el desfase que puede existir entre estas señales dependiendo del componente utilizado. Para lograrlo, se realizan cálculos teóricos que permiten obtener valores importantes como la corriente, la impedancia y el ángulo de fase, los cuales sirven como base para interpretar mejor el funcionamiento de cada circuito.

Además, se utilizan simulaciones en Simulink para visualizar de manera más clara las ondas de voltaje y corriente, facilitando la comparación entre los resultados calculados y el comportamiento observado en la simulación. De esta manera, la práctica ayuda a reforzar los conceptos vistos en clase y permite relacionar la teoría con una aplicación más práctica y visual dentro del análisis de circuitos de corriente alterna.

Marco Teórico

Fasor

Definición de fasor

Un fasor es un vector que representa una cantidad sinusoidal en corriente alterna (CA) o en cualquier oscilación periódica, mostrando tanto su amplitud (magnitud) como su fase (ángulo) respecto a una referencia temporal o espacial.

Las formas de onda sinusoidales de la misma frecuencia pueden tener una diferencia de fase, que representa la diferencia angular entre ellas. Los términos “adelanto”, “retraso”, “en fase” y “fuera de fase” se usan para indicar la relación de una sinusoide con otra.

La expresión sinusoidal generalizada, dada como:

[pic 2]Ecuación 1: Expresión sinusoidal

Diagramas Fasoriales para una forma de onda sinusoidal

A medida que el vector (color rojizo) gira en sentido contrario a las agujas del reloj, su punta (punto A) girará una revolución completa de 360° o 2⁢𝜋 radianes, representando un ciclo completo. [pic 3]

Ilustración 1: Representación fasorial

Si la longitud de su punta se transfiere a diferentes intervalos angulares en el tiempo, se dibuja una forma de onda sinusoidal. Cada posición en el eje horizontal indica el tiempo transcurrido desde 𝑡 =0. Selecciona Multímetros Digitales

Cuando el vector es horizontal, representa los ángulos 0°, 180° y 360°.

• Cuando el vector es vertical, representa el valor pico positivo (+𝐴𝑚) a 90° o 𝜋/2 y el valor pico negativo (-𝐴𝑚) a 270° o 3⁢𝜋/2.
• Entonces, un fasor representa un valor escalado de un vector giratorio "congelado" en un instante (en el ejemplo, a 30°).

A veces necesitamos conocer la posición del fasor para comparar dos formas de onda, por ejemplo, voltaje y corriente. Si una segunda forma de onda comienza a la izquierda o derecha del punto cero, debemos tener en cuenta la diferencia de fase, 𝜙.[pic 4]

Ilustración 2: Desfase de Corriente en 30[pic 5]con respecto al Voltaje

La expresión matemática para estas dos cantidades será:}

La corriente i está atrasada con respecto al voltaje v por el ángulo 𝜙 (en el ejemplo, 30°). La diferencia entre los dos fasores es el ángulo 𝜙.[pic 6]

Simulink

Simulink es un entorno de simulación y diseño basado en modelos creado por MathWorks. Está estrechamente integrado con MATLAB, lo que permite a los usuarios desarrollar y analizar modelos de sistemas dinámicos complejos, automatizando desde la simulación inicial hasta la implementación final en hardware.

Lo que realmente diferencia a Simulink de otras soluciones es que ofrece una interfaz visual intuitiva, con la que se pueden crear diagramas de bloques que representan matemáticamente distintas partes del sistema. Esto significa que no necesitas escribir código de bajo nivel para construir tu modelo; simplemente arrastras bloques y configuras sus parámetros para definir la lógica, las entradas y salidas, y las interacciones internas.

Metodología

1.- Paso: Se realizan los cálculos para cada circuito

A continuación, se presentan los cálculos para cada circuito.

Convertimos [pic 7] en rad/s, R en [pic 8], L en H, C en F, tenciones pico [pic 9] y corrientes pico [pic 10]  valores RMS [pic 11] , [pic 12]      [pic 13]

[pic 14], w lo manejamos como una constante para los siguientes ejercicios ya que manejamos el mismo voltaje.

1.- Circuito – R

Datos: [pic 15],   [pic 16] ,

Formula de corriente en circuito R

[pic 17]

Sustituimos en la ecuación los datos que se mencionaron anteriormente.

[pic 18]

2.-Circuito - L

Datos: [pic 19],                         [pic 20]

Calculamos [pic 21]

[pic 22]

Fórmula para calcular la corriente en el circuito L

[pic 23]

Sustituir valores en la formula

[pic 24]

Resultado del ejercicio

[pic 25]

3.- Circuito – RC

Datos:,[pic 26][pic 27]

Formula para calcular corriente

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