Informe N° 7. Resonancia en circuitos R-L-C paralelo.
RESONANCIA EN CIRCUITOS R-L-C PARALELO I.- PROCEDIMIENTO: a. Armar Armar el circuit circuito o de la figur figura, a, con R 1! "
#. A$u%tar el generador generador a una frecuencia frecuencia de &''(), &''(), onda onda %enoidal * de una am+litud de 1'++ c. Medir la ten%in en la re%i%tencia re%i%tencia * el conden%ador, conden%ador, llenando llenando la ta#la 1 +ara ariacione% de frecuencia de 1'' en 1'' (), +ara e%te ca%o. Preiamente %e de#e calcular la frecuencia de re%onancia * %e /$aran lo% l0mite% adecuado% de ariacin de frecuencia. e utili) una #o#ina de 2( * un conden%ador de 1'n3. Calculando frecuencia de re%onancia: fo=
1 2 π √ √ 7 H ∗10 nF
fo
=
601.55 Hz
TALA ! f"#$ % 14.' 51 5'.' 7 '.1 && 14'. 51
E"& p%
&R"& p%
&
'.''6
& & &
'.''9 & '.'19 5 '.'59 7
&L"& p% '.'' 4 '.'1 4 '.'& 4 '.41 6
&C"& p%
I
&
6uA
&
9.&uA
& &.4
1 La*oratorio +e Circuitos El,ctricos I I.
19.5u A 59.7u A
'c
'L
1.4& &'' M" " &4 1.5; ;" " 4&9 4.2; ;" " 151; &.6" "
( 1.4&M " &4 ;" 4&9 ;" 14&. ;"
) ''.7u8 1.9u8 5.7u8 2.9u8
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5''. 7
&
'.147
1.26
.2
'.15 mA
&1.&; 15.6 " !"
57.6 ;"
'.'4 m8
ue el alor del olta$e en la re%i%tencia ar0e muc=o. emo% >ue en la %imulacin la frecuencia m?% cercana en llegar a la frecuencia de re%onancia e% de &9' () %iendo mu* cercana a la calculada @'1.&&(). SIULACION
d. Cam#iar la re%i%tencia +or la de 1'' " * re+etir el +a%o anterior, llenando la ta#la do% BE%to cam#ia el factor de rec=a)o del /ltro e. Con el conden%ador adicional, calcular la frecuencia antire%onante * con%truir una ta#la como en el +a%o C a criterio del mi%mo alumno. De%conecte /nalmente el circuito * mida el alor eacto de la% re%i%tencia% u%ada% * de la re%i%tencia interna de la #o#ina.
4 La*oratorio +e Circuitos El,ctricos I I.
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II.- CETIONARIO 1.- 3undamente tericamente la e+eriencia reali)ada. Cuando %e conecta un circuito R
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H< 4 f < HC 1 J @4 f C Donde: Pi 5.161&9 f frecuencia en (ert) < alor de la #o#ina en =enrio% C alor del conden%ador en faradio%
Como %e +uede er lo% alore% de e%ta% reactancia% de+ende de la frecuencia de la fuente. A ma*or frecuencia H< e% ma*or, +ero HC e% menor * iceer%a. (a* una frecuencia +ara la cual el alor de la HC * H< %on iguale%. E%ta frecuencia %e llama: frecuencia de re%onancia * %e o#tiene de la %iguiente frmula: 3R 1 J @4 @< C1J4 En re%onancia como lo% alore% de HC * H< %on iguale%, %e cancelan * en un circuito Rue e la fuente e% el alor de la re%i%tencia. •
•
A frecuencia% menore% a la de re%onancia, el alor de la reactancia ca+acitia e% alta * la inductia e% #a$a. A frecuencia% %u+eriore% a la de re%onancia, el alor de la reactancia inductia e% alta * la ca+acitia #a$a.
Como todo% lo% elemento% de una conein en +aralelo tienen el mi%mo olta$e, %e +uede encontrar la corriente en cada elemento con a*uda de la ue lo% efecto% de la reactancia ca+acitia * la inductia %on o+ue%to%, e% +or e%o >ue %e cancelan * cau%an la o%cilacin @re%onancia
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+or el circuito e% m?ima. En la /gura: A una corriente menor @2'.2L de la m?ima, la frecuencia 31 %e llama frecuencia #a$a de corte o frecuencia #a$a de +otencia media.
El factor de calidad @ o factor en un circuito R
•
frecuencia
de
i 31 &' ;=), 34 7' ;=), 3R & ;=), el factor de calidad e%: 3R J & J @7'-&' 4.12 i 31 ' ;=) * 34 2' ;=), 3R & ;=), el factor de calidad e%: 3R J & J @2'-' .&
e +uede o#%erar >ue el factor de calidad e% me$or a menor anc=o de #anda. @El circuito e% m?% %electio.
4.- BPor >uG en un circuito antire%onante, la corriente en el conden%ador o en la #o#ina +uede% %er ma*or de la +arte no deriada
6 La*oratorio +e Circuitos El,ctricos I I.
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E%to %e de#e a >ue la #o#ina genera corriente de#ido al cam+o electromagnGtico > %e crea al +a%ar la corriente lo cual %e e cuando %e mide la corriente en la% +arte% deriada% * %e nota >ue =a* m?% corriente en un lugar >ue en otro%.
5.- Qra/>ue IR, IC e I< e+licando la% tendencia% * +unto% im+ortante%.
& La*oratorio +e Circuitos El,ctricos I I.
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III.- CONC<IONE OERACIONE •
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Tuimo% muc=a% di/cultade% al reali)ar el e+erimento *a >ue no +udimo% con%eguir lo% materiale% >ue no% indica la gu0a Otro +unto fue >ue al +rinci+io no no% %al0a nada *a >ue aSn no =a#0amo% =ec=o la %imulacin re%+ectia
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El tra#a$o reali)ado no% a*uda a o#%erar >ue e% lo > +a%a con la re%onancia * alguno% alore% de corriente * olta$e cuando cam#iamo% de re%i%tencia
2 La*oratorio +e Circuitos El,ctricos I I.
