GUIAS DE LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICICOS I UNIDAD SIETE CONSTANTE CONSTA NTE DE TIEMPO RC INTRODUCCION Muchas aplicaciones de la inductancia se encuentra en circuitos de corriente alterna, pero cada vez que la corriente corriente cambia, cambia, la inductan inductancia cia produce produce un voltaje voltaje inducido inducido !jemplo de ondas inclu"en voltajes de corriente directa, ondas cuadradas, cuadradas, rectan#ulares o dientes de sierra sierra $a capacitancia capacitancia tambi%n tiene tiene muchas aplicaciones aplicaciones en circuitos circuitos de corrientes alterna, pero cada vez que el voltaje cambie de ma#nitud, el condensador se produce una car#a " descar#a de %l Cuand Cuando o ni la corri corrien ente te " el voltaj voltaje e son senoid senoidale ales, s, el e&ecto e&ecto de la induc inductan tancia cia o la capacitancia capacitancia es producir cambios en la &orma de onda onda !ste e&ecto puede puede analizarse por medio de las constantes de tiempo asociadas con los circuitos RC " R$ $a constante de tiempo es el lapso necesario para que la corriente a lo lar#o de la inductancia inductancia o el voltaje a trav%s del condensador e'perimentando un cambio i#ual a un ()*+ de su valor &inal
1. OBJETIVOS 1. OBJETIVOS
nalizar el &uncionamiento &uncionamiento de los elementos elementos resistivos, resistivos, capacitivos capacitivos e inductivos inductivos ante el voltaje continuo Identi&icar su comportamiento ante el voltaje " la corriente continua prender prender a utilizar las relaciones relaciones &undamental &undamentales es para calcular calcular las constantes constantes de tiempo de los circuitos RC " R$ prender prender a medir las variables variables de corriente " de voltajes para la car#a " desca descar#a r#a en estos estos tipos tipos de circui circuitos tos,, utili utilizan zando do la tabla tabla unive universa rsall de las constantes de tiempo
-- R!CUR.O.
* Multimetro /nal0#ico 1 Di#itales2 - 3uente de ener#4a dual DC
--5
-* MT!RI$!. - Resistencia de -M6 - Condensador de -7u31879 - Condensador de :5u3187v - Condensador de -77 u31879 * Interruptore simples - Rele de -* voltios -) ;!RRMI!NT.
* MRCO T!ORICO $as constantes de tiempo se pueden considerar como los elementos de construcci0n de la electr0nica industrial Raramente encontrar= usted un circuito el%ctrico o electr0nico en que no ha"a constante de tiempo Observaremos al#unas aplicaciones de las constantes de tiempo en> • • • • •
$os controles de velocidad de los motores Receptores " transmisores de la radio .istemas de alarma Controladores de los sem=&oros !ncendido electr0nico de los carros
ANIMO SEÑOR ESTUDIANTE!
1. Leer y segur "s #s$ru%%&#es es%r$"s 'e $e($&.
( Debe consultar sobre la inductancia o bobina, capacitancia, el Tau 5 Resolver los ejercicios, c=lculos " autoevaluaciones propuestas al iniciar su trabajo de laboratorio " entr%#alos como preim&orme tiene un valor del :7+ -*7 *: D!.RRO$$O D! $ CTI9IDD I
Mostrar la relaci0n de &ase entre la corriente " el voltaje en los circuitos inductivos " capacitivos
- Circuito Inductivo /$2
3i#ura - Circuito inductivo a2 b2 c2 d2 e2 &2 #2 h2 i2
II
rmar el circuito de la &i#ura - Oprima el interruptor .- Mida la corriente I /Medida2> KKKKKKKKKKKKK Mida el voltaje 9 /Medido2> KKKKKKKKKKKKK bra el interruptor .Mida la corriente I /Medida2> KKKKKKKKKKKKK Mida el voltaje 9 /Medido2> KKKKKKKKKKKKKK Mientras el interruptor estuvo cerrado, Gu% le sucedi0 al voltaje antes de la corrienteF Despu%s que abri0 el interruptor .- Gu% el sucedi0 al voltaje con respecto a la corrienteF Circuito capacitivo /C2
3i#ura * Circuito capacitivo a2 Observar la marcas de polaridad del condensador
b2 rmar el circuito de la &i#ura * c2 Oprima el interruptor .-, para la car#a del condensador d2 Mida la corriente I /Medida2> KKKKKKKKKKKKK -*- e2 Mida el voltaje 9 /Medido2> KKKKKKKKKKKKK &2 #2 h2 i2 j2 L2 III
bra el interruptor .Oprima el interruptor .*, para la descar#a del condensador Mida la corriente I /Medida2> KKKKKKKKKKKKK Mida el voltaje 9 /Medido2> KKKKKKKKKKKKKK
3i#ura ) Constante de tiempo de un circuito RC a2 b2 c2 d2 e2 &2 #2 h2
rmar el circuito de la &i#ura ) Calcular la constante de tiempo Oprima el interruptor .-, para la car#a del condensador Re#istre el tiempo de car#a del condensador T /.e#undos2> KKKKKKKKKK bra el interruptor .Cierre el interruptor .*, para descar#a del condensador Re#istre el tiempo de descar#a del condensador T /.e#undos2> KKKKKKKK ;acer los mismos pasos para los si#uientes condensadores -7 H3, :5 H3, -77 H 187 9
*8 IN3ORM! Cada #rupo de trabajo debe de presentar> • • • •
C=lculos, mediciones " esquemas de los circuitos /*8+2, -*8 ;acer una s4ntesis de las mediciones de cada unos de los circuitos /*8+2 -*8 Resolver la evaluaci0n o pre#untas /*8+2 -*8 .acar conclusiones #enerales /*8+2 -*8
*( !9$UCION 3IN$ Resolver cada una de las si#uientes pre#untas - Calcular las si#uientes constantes de tiempo de los si#uientes circuitos inductivos> a2 $ de *7 ; " R de :77 6
b2 $ de *7 H; " R de :E6 c2 $ de 87 m; " R de -m; -** * a2 b2 c2
Calcular las si#uientes constantes de tiempo para los circuitos capacitivos C de 7777- u3 " R de - M6 C de - u3 " R de -M6 C de -77 p3 " R de -77 E6
) Una &uente de -77 voltios, est= conectada en serie con una resistencia de * M6 " condensador de * u3 a2 Cu=l es tiempo necesario para que el voltaje para que el voltaje sea i#ual a () voltiosF : Dibujar la curva universal de los tiempos de car#a " descar#a de los condensadores " bobinas 8 ;acer una comparaci0n entre los elementos Inductivos, capacitivos " resistivos ( De&inir que es una constante de tiempo #rande " pequeJa 5 Cu=l es el valor de la resistencia que se conecta en serie con un condensador de 778 u3, para que constante de tiempo RC, sea i#ual a 77* .e# " - m.F B Una capacitancia de 778 u3, se car#a a un voltaje de *(: 9oltios despu%s se descar#a por medio de una resistencia de :7E6 Cu=l es el tiempo necesario para que el voltaje descienda a -)* voltiosF
-*)
