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Cuaderno de prácticas de electrónica

UD 4- Análisis de circuitos en corriente alterna

Actt iv Ac ivii d ad ades es Prác Pr áctiticc as - Unid Uni d ad Didác Di dáctt ic ica a4 An A n áli áliss is d e cir ci r c u i to toss en c o r r i en ente te alter al ter n a 1. Obtén las siguientes señales alternas con el generador de señales y mídelas con el osciloscopio Señal 1: Señal senoidal de 6 Vpp y un periodo de 2 ms. ♦ Señal 2: Señal triangular de 2 Vp con una frecuencia de 40 kHz. ♦ Señal 3: Señal cuadrada TTL (de 0 a 5 V) con un periodo de 250 µs. ♦

(a) Dibuja los oscilogramas correspondientes a cada señal.

SEÑA L 1

SEÑA L 2

SEÑA L 3

VOLTIOS / DIVISIÓN.



SEGUNDOS / DIVISIÓN:



(b) Calcula y mide: el periodo (T), la frecuencia (f), la pulsación ( ω), tensión de pico (V P), tensión de pico a pico (VPP), Tensión media (V m) y tensión eficaz (V).

SEÑAL 1 Valor Medido

Valor Calculado

SEÑAL 2 Valor Valor Medido

Valor Calculado

T

f

40 KHz

Vp

2V

Vpp

SEÑAL 3 Valor Medido

Valor Calculado

250µs

2 ms

5V 5V

6V

Vm Vef

Alfonso Carretero / Javier Ferrero / José Antonio Sánchez-Infantes / Pilar Sánchez-Infantes EDITEX, SA.

4-1.



2. Comprueba mediante las figuras de Lissajous (ver unidad didáctica 14) el desfase producido en bornas del secundario de un transformador con toma intermedia. Dibuja los oscilogramas correspondientes indicando su amplitu d y f recuencia, y las figuras de Liss ajous que determinan el desfase que hay entre ambas.

SEÑALES

Vmáx : ...................................................... Vef: .......................................................... Frecuencia:.............................................

FIGURAS DE LISSAJOUS

Vmáx:...................................................... Vef:.......................................................... Frecuen ci a: ............................................


4-2.



3. Utilizando dos generadores de señal, suponiendo desconocida la frecuencia de uno de ellos y tomando la otra como patrón, calcula y di buja tres frecuencias distintas mediante tres figuras de Lissajous diferentes.

OSCILOGRAMA 1

Relació n de frec uenc ias: ...................... Frecuen cia Patrón : ................................ Frecuencia descono cida: .....................

OSCILOGRAMA 2

OSCILOGRAMA 3

Relació n de frec uenci as: ...................... Frecuen ci a Patr ón: ................................ Frecuen cia desc ono cid a: .....................

Relació n de frec uenc ias: ...................... Frecuen cia Patrón : ................................ Frecuen cia desc ono ci da: .....................


4-3.



4. Monta el circuito R-L serie de la siguiente figura:

(a) Calcula y mide los siguientes valores: X L, Z, φ, I, VR, VL, S, P, Q.

XL (k )

Z (k )

(º)

I (mA)

VR (V)

VL (V)

S (VA)

P (W)

Q (VAR)

Calculados Medidos (b) Dibuja el oscilograma, y el diagrama vectorial de las señales de los puntos A y B del circuito.

Tensión en A (azul) y B (rojo)

Diagrama Fasorial V-VR-VL-I

(A) VPP: .......... V: ...........f: ............. (B): VPP: ......... V: ...........f: ............. (c) Dibuja el triangulo de potencias. Halla el factor de potencia.

Triángulo de potencias P= Q= S= Cosϕ =


4-4.



5. Monta el circuito R-C serie de la siguiente figura

(a) Calcular y medir los siguientes valores: X C, Z, φ, I, VR, VC, S, P, Q.

XC ( )

Z( )

(º)

I (mA)

VR (V)

VC (V)

S (VA)

P (W)

Q (VAR)

Calculados Medidos (b) Dibuja el oscilograma, y el diagrama vectorial de las señales de los puntos A y B del circuito.


Diagrama Fasorial V-VR-VC-I


Triángulo de potencias

P= Q= S= Cosϕ =


4-5.



6. Monta el circuito R-L-C serie de la siguiente figura:

(a) Calcula y medir los siguientes valores: X L, XC, Z, φ, I, VR, VL, VC, S, P, Q y f r .

XL ( ) XC ( ) Z ( )

(º)

I (mA) VR (V) VL (V) VC (V)

S (VA)

P (W)

Q (VAR)

f R

Calculados Medidos (b) Dibuja el oscilograma, y el diagrama vectorial de las señales de los puntos A, B y C del circuito.


Diagrama Fasori al V-VR-VL-VC-I



P= Q= S= Cosϕ =


4-6.



(c) Calcula la frecuencia de resonancia del circuito y visualiza los oscilogramas que muestran la tensión en R, L y C a esta frecuencia. Mide con el polímetro la tensión que cae entre los puntos B y masa. Obtén conclusiones ante la tensión medida. TENSIÓN EN L

TENSIÓN EN C

VOLTIOS/DIVISIÓN: ............................... SEGUNDOS/DIVISIÓN: ..........................

VOLTIOS/DIVISIÓN: .............................. SEGUNDOS/DIVISIÓN:..........................

VOLTIOS/DIVISIÓN:............................... SEGUNDOS/DIVISIÓN:..........................

VPP: .......... V: .................f: .............

VPP:........... V: ................. f: .............

VPP: .......... V: .................f: .............

TENSIÓN EN R


4-7.



7. Monta el circuito R-L-C paralelo de la siguiente figura:

(a) Calcula y mide los siguientes valores: X L, XC, Z, φ, V, IR, IL, IC, S, P, Q y f r.

XL ( ) XC ( ) Z ( )

(º)

V (V)

IR (mA)

IL (mA)

IC (mA)

S (VA)

P (W)

Q (VAR)

f R

Calculados Medidos (b) Dibuja el oscilograma de V, y el diagrama vectorial de la I T, IR, IL e IC del circuito

Diagrama Fasorial V-I R-IL-IC

Tensión

VPP: .......... V: ................. f: ............. (c) Dibuja el triangulo de potencias. Halla el factor de potencia.


P= Q= S= Cosϕ =

(d) Variando la frecuencia del generador determina, ayudados por un amperímetro, la frecuencia de resonancia (cuando la corriente que circule por la resistencia R sea máxima).


4-8.

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