Redes con inductancias y capacitancias
Alexis Villalobos Salazar Circuitos y Redes Instituto IACC 26 de noviembre de 2018
Desarrollo a) Determine la capacidad equivalente de la red eléctrica, considerando que los condensadores C2 y C3 tienen valores de 2μF y = 3μF, respectivamente.
Los tres capacitores de la derecha están en serie su capacidad equivalente será Ca Figura A
⸏ 1 = ⸏ 1 + ⸏ 1 + ⸏ 1 = ⸏ 3 Ca C₃ C₃ C₃ 9 Ca = ⸏ 9 = 3μ 3
El circuito reducido es el mostrado en la figura B
Figura B
Los capacitores Cа y C₂ están en paralelo por lo tanto su capacidad equivalente será Cb.
Cb = Cа + C₂ = 3μF + 2μF = 5μF Cb = 5μF
El circuito reducido se muestra en la figura C.
Figura C
Los capacitores Cb y los 2 capacitores C₃ están en serie entonces su capacidad equivalente será Cc es:
⸏ 1 = ⸏ 1 + ⸏ 1 + ⸏ 1 Cc C₃ C₃ C₃
⸏ 1 = ⸏ 11 = 3,66μF Cc 3
= ⸏ 1 + ⸏ 1 + ⸏ 1 = ⸏ 3 3 5 3 11
Cc = 3,66μF
El circuito reducido se muestra en la figura D.
Figura D.
Cd = Cc + C₂ = 3,66μF + 2μF = 5,66μF
Cd = 5,66μF
Finalmente se observa que los capacitores C₃ y Cd están en serie, entonces su capacidad equivalente es Ce: Figura E ⸏ 1 = ⸏ 1 + ⸏ 1 + ⸏ 1 = ⸏ 1 + ⸏ 1 + ⸏ 1 = ⸏ 3 Ce C₃ Cd C₃ 3 5,66 3 11,66 ⸏ 1 = 11,66 = 3,66μF Ce 3 Ce = 3,66μF
Circuito Equivalente final. Figura F Ce = 3,66μF
b) Se tiene un proceso industrial en una empresa que embotella una sustancia liquida. Por medio de unas bobinas configuradas en paralelo de tipo solenoide de hace la apertura y el cierre de una válvula que controla el paso del liquido. Este sistema de control se utiliza para dejar pasar el flujo cuando sea requerido. Determine la inductancia equivalente de la red eléctrica considerando que:
L1 = 10mH L2 = 20mH L3 = 30mH
Circuito equivalente:
⸏ 1 = ⸏ 1 + ⸏ 1 + ⸏ 1 = ⸏ 1 + ⸏ 1 + ⸏ 1 LT L1 L2 L3 10mH 20mH 30mH ⸏ 1 = 0,1 + 0,05 + 0.03 = 0,18 LT LT = ⸏ 1 = 5,55mH 0,18
A
LT = 5,55mH B
Parte 2: ¿En que se diferencian los capacitores e inductancias, cuando se considera la forma en la que cada uno de ellos almacena energia?
Inductancia: Se define como la oposición de un elemento conductor (Bobina) a cambios en la corriente que circula a través de ella. Están compuestas de dos terminales que consisten en un alambre conductor embobinado. La bobina o inductor por su forma (espiras de alambre enrollados) almacena energía en forma de campo magnético.
Capacitores: Un capacitor o condensador (nombre por el cual también se le conoce), Se asemeja mucho a una batería, pues al igual que ésta su función principal es almacenar energía eléctrica, pero de forma diferente. Está formado por dos conductores (armaduras) separados por un material aislante (dieléctrico). Un condensador es un elemento pasivo capaz de almacenar energía eléctrica.
Condensador Descargado: Un condensador descargado es aquel cuyas placas no tienen carga neta (son neutras). La tensión entre las placas de un condensador descargado es nula. Proceso de carga: (descripción fenomenológica) La forma más sencilla de cargar un condensador es conectándolo a una batería. - Durante el proceso de carga: 1. Se crea una corriente en el circuito i (t). 2. Electrones de una placa pasan a la otra. 3. Aparece un campo eléctrico en el condensador. 4. Se establece una tensión entre las placas v (t).
Parte 3: Complete la siguiente tabla:
Variable
Configuración
Eléctrica
RL
RC
RLC
Representación grafica
Características (mencione dos Características del Circuito)
Ejemplo de Aplicación industrial
* Circuito que consta de una bobina y una resistencia en serie. *La bobina se opone transitoriamente al establecimiento de una corriente en el circuito
*Circuito compuesto por una resistencia y un condensador. *Una característica en la corriente que varía en el tiempo. Ejemplo: cuando el condensador se carga completamente la corriente en el circuito es 0. * Sensor inductivo de *Filtro pasa Alto proximidad. *Filtro pasa Bajo *Sensor de velocidad *Filtro pasa Banda cero. *Filtro elimina Banda *Relé.
*Circuitos compuestos por resistencias capacitores e inductores. *Existen dos tipos de circuitos: Serie y paralelo.
* son generalmente utilizados para realizar filtros de frecuencias, o de transformadores de impedancia. Estos circuitos pueden entonces comportar múltiples inductancias y condensadores
RL
RC
Sensor inductivo de proximidad
Filtro pasa Alto
RLC
Filtro de Frecuencia
Bibliografía
https://unicrom.com/bobinas-o-inductores-en-serie-y-paralelo/ https://es.calameo.com/read/00297820165516b1f4450 http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_capacitor/ke_capacitor_1.htm ttps://pt.slideshare.net/cesaralejandroortiz/inductancia-29887886/3?smtNoRedir=1 IACC (2018).Circuitos y Redes, redes de inductancias y capacitancias, semana 4. IACC (2018).Circuitos y Redes, recursos adicionales, Síntesis semana 4. https://electrocontaminacion.net/accesorios-para-medidores-de-af/83-ff10-filtro-defrecuencias.html https://es.rs-online.com/web/p/sensores-de-proximidad-inductivos/7396604/
