ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ANALISIS DE CIRCUITOS GRUPO: 243003_7
PRESENTADO POR:
JHON JAIRO GONZALEZ RIVERA CODIGO: 1078348551
PRESENTADO A:
MANUEL ENRIQUE WAGNER
CEAD ZIPAQUIRA NOVIEMBRE 2017
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA OBJETIVOS
Realizar la investigación de los conceptos básicos de filtros pasivos para la solución de los circuitos Solucionar cada uno de los ejercicios propuestos teóricamente y en el simulador propuesto isis proteus
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Actividades a Desarrollar (individual)
1. Aportar en el foro dispuesto para esta actividad, la definición de las siguientes palabras: Resonancia, Decibel, Diagrama de Bode, Circuito resonante paralelo, Circuito resonante serie, Filtro pasivos: Pasa-bajas, pasa-altas, rechaza-banda, pasa-banda. (Estas definiciones deben ser claras y cortas, en lo posible acompañadas de una imagen, y todo debidamente referenciado bajo normas APA). SOLUCION
La resonancia eléctrica es un fenómeno que se produce en un circuito en el que existen elementos reactivos (bobinas y condensadores) cuando es recorrido por una corriente alterna de una frecuencia tal que hace que la reactancia se anule, en caso de estar ambos en serie, o se haga infinita si están en paralelo. Para que exista resonancia eléctrica tiene que cumplirse que Xc = Xl. Entonces, la impedancia Z del circuito se reduce a una resistencia pura. En otras palabras, la resonancia eléctrica se da cuando la Reactancia Inductiva neta cancela la Reactancia Capacitiva neta.
Wikipedia, (2016). Resonancia Electrica .(Figura 1). Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Resonancia_el%C3%A9ctrica
Decibel: El decibel es una unidad relativa de una señal, tal como la potencia, voltaje, etc. Los logaritmos son muy usados debido a que la señal en decibeles (dB) puede ser fácilmente sumada o restada y también por la razón de que el oído humano responde naturalmente a niveles de señal en una forma aproximadamente logarítmica.
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LinkedIn Learning Español, (2015).Eldecibelio.(Figura 2). Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=opK7AzgzXOo
Diagrama de Bode: Un diagrama de Bode es una representación gráfica que sirve para caracterizar la respuesta en frecuencia de un sistema. Normalmente consta de dos gráficas separadas, una que corresponde con la magnitud de dicha función y otra que corresponde con la fase. Recibe su nombre del científico estadounidense que lo desarrolló, Hendrik Wade Bode
Wikipedia, (2017).DiagramadeBode .(Figura 3). Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_Bode
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA Circuito Resonante Paralelo: Un circuito resonante en paralelo bloquea la señal a una frecuencia determinada, por lo que se le llama también circuito antirresonante, circuito tapón o circuito tanque. La aplicación más usual de los c ircuitos resonantes en paralelo es en circuitos de sintonía de receptores de radiofrecuencia.
M Olmo R Nave (s.f).Resonancia Paralelo .(Figura 4). Recuperado de http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/electric/parres.html
Circuito Resonante Serie: En un circuito en resonancia en serie las tensiones en la bobina y en el condensador son iguales y de fase opuesta y son Q veces superiores a la tensión aplicada, siendo Q el llamado factor de calidad, que es adimensional. El factor de calidad da un índice de la ganancia en tensión que se obtiene del fenómeno de la resonancia. A la resonancia en serie se le denomina resonancia en tensión. Un circuito resonante en serie favorece la transmisión de una señal senoidal a una frecuencia determinada
M Olmo R Nave (s.f).Resonancia Serie .(Figura 5). Recuperado de http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/electric/parres.html
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA Filtros Pasivos:
Filtro Pasa Baja (PB):
Solo perm ite el paso de las fre cuenc ias infe rior es a un a determinada fc (frecuencia de corte). Las frecuencias su pe ri or es re su lt an at en ua da s. Filtro Pasa Alta (PA):
Deja pasar las frecuencias que se encuentran por encima de una determinada fc, atenuando las inferiores. Filtro Pasa Banda (PBANDA):
Permi te el p aso de l as frec uenci as sit uada s de ntro de u na banda delimitada por una frecuencia de corte inferior (fc1) y otra superior (fc2). Las frecuencias que estén fuera d e e st a b a n d a s o n a t e n u a d a s . Filtro de Rechazo de Banda (RB):
Permite el paso de las frecuencias inferiores o superiores a dos frecuencias determinadas, que se denominan de corte inferior (fc1) y superior (fc2), respectivamente. Son atenuadas las frecuencias comprendidas en la banda que delimitan fc1 y fc2
Juan, (2010 ).Frecuencias-tipos de filtros.(Figura 6). Recuperado de http://electronicajhagemann.blogspot.com.co/2013/12/resctificadores-y-filtros.html
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA SOLUCION CIRCUITO Nª 1
Ejercicio 1 Un circuito que consiste en una bobina con inductancia de 10 mH y resistencia de 20 Ω, se encuentra conectada en serie con un capacitor y un generador con un voltaje de 120V rms, encuentre: a. El valor de la capacitancia que provocará que el circuito entre en resonancia a 15Khz. b. La corriente a través de la bobina a la frecuencia de resonancia.
Solución
L = 10mH ----- L=0.01H R = 20 Ω
= ----- = E = 120Vrms -------- 84.84 V a. El valor de la capacitancia que provocará que el circuito entre en resonancia a 15Khz.
=
∗ ∗ ²
=
∗ . ∗ ²
= . − = .
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Comprobación
=
√ ∗
=
√ . ∗ .
= . = . b. La corriente a través de la bobina a la frecuencia de resonancia. Reactancia Inductiva XL = wL XL =2*15000*0.0010 XL =94.24 Ω Reactancia Capacitiva
XC = XC =
wL
π∗000∗0.0000000
XC =947.351 Ω Impedancia Rectangular z = R + j (XL – XC)
z = 20 + j ( 94.24 – 947.351) z = 20 – j 8.53x
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA Impedancia Polar
z² = R² + (XL-XC)² z² = (20)² + (94.24 – 947.351)² z² = 400 + 727798.3783 z² = 728198.3783 z = √ 728198.3783 z = 853.345 Ω
Angulo De Fase − ) . −. − ( ) 0 . −. − ( ) 0 . − ( 0 ) − (42.65)
Ɵ = − ( Ɵ = Ɵ = Ɵ = Ɵ =
Ɵ = 88.6570 º
Corriente Total
I= I=
0 0º . .0 º
I = 0.140
A -88.6570º
Voltaje en el Inductor VL = XL * I VL = 94.24 * 0.140 90º -88.6570º VL = 13.1936 V 1.343º
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Corriente en el Inductor IL=
. .º IL= . 0º
IL= 0.140 A -88.657 c. La Q del circuito. Factor de Calidad Q=
Q=
π∗000∗0.000
Q = 94.24
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA Tabla Valores Teoricos Valor Del capacitor
∗ ∗ ² Reactancia Inductiva XL = wL Reactancia Capacitiva XC = wL
Impedancia Rectangular z = R + j (XL – XC) Impedancia Polar z² = R² + (XL-XC)² Angulo De Fase Ɵ =
− (
XL =94.24 Ω
XC =947.351 Ω
z = 20 – j 8.53x
z= 853.345 Ω
Ɵ = 88.6570 º
− )
Corriente Total I=
Voltaje En L VL = XL * I Corriente En L IL=
.
I = 0.140
A
-88.6570º VL = 13.1936 1.343º
L= 0.140 A -88.657
La Q del Circuito Q=
V
Q = 94.24
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA SIMULACIONES MULTISIM Simulación Osciloscopio Inductancia y Capacitor
Inductancia señal Verde Capacitor Señal Azul
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA Simulación Osciloscopio Resistencia
Diagrama de Bode L C
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA Diagrama De Bode RC
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA CONCLUSIONES
Se realizaron las simulaciones en el programa Multisim 11.0 Obtuvimos una señal pasa alta entre nuestro inductor y nuestro capacitor y obtuvimos una señal pasa baja entre nuestra resistencia y nuestro capacitor. Se halló la inductancia y la capacitancia para a solución del circuito.
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BIBLIOGRAFIAS
Wikipedia. (s.f). Resonancia Electrica. 25-09-2016, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Resonancia_electrica Anonimo. (s.f). El decibel. s.f, de Eveliux Sitio web: http://www.eveliux.com/mx/Eldecibel.html Wikipedia. (s.f). Diagrama de Bode. 01-10-2017, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_Bode Proyeto987.es. (s.f). Resonancia. s.f, de Corriente Alterna Sitio web: http://www.proyecto987.es/corriente_alterna_12.html#Resonancia_en_paralelo Juan. (10-12-2013). Electronica General . s.f, de Anonima Sitio web: http://electronicajhagemann.blogspot.com.co/2013/12/resctificadores-y-filtros.html
