(Universidad del Perú, Decana de América)
RCUI TOSELECTRI COSI I CURSO: LAB.DE CI
Al f r e doT o r r e sLe ó n PROFESOR:
NFORME ME Nº7 TRABAJO: I
TEMA: RLC RESONANCIA EN SERIE ALUMNO:
CÓDIGO:
TEJEDAECHEGOYEN,ROBERTH CARLOS
INDICE
08190028
CIRCUITO R-L-C RESONANTE EN SERIE I.
OBJETIVOS: -
Comprobar las características de los circuitos resonantes en serie.
II. MATERIAL Y EQUIPO: • • • • • •
Condensador: 0.01 uF obina: !0 m" Resistencias 0.# $: 100 %& 1 '%. Osciloscopio. (enerador de se)ales audio *recuencias: +O,. -iersos: E/tensin& cables de cone/in& etc.
III. CIRCUITO EXPERIMENTAL: 1. Conectar el circuito de la *i. 1. Fi2e la tensin de salida del enerador en 3 +R,S 4 a una *recuencia de 500"6.
5. Con el +O,& mida la tensin + R a tra7s de la resistencia 4 anote sus datos en la tabla 1. !. Repita las mediciones anteriores para cada una de las *recuencias indicadas en la tabla. Ase8rese de mantener constante la tensin de salida para cada *recuencia. F (KHz
!"#
$
$"#
%
&
'
$!
$#
%!
V)*+, VR$ / 0,*1/, VR%
5#.#9 m+
#1.## m+
3.#! m+
10.1 m+
5#5. m+
#95.1 m+
1.33 +
5.5; +
9!<.; m+
5;!.; m+
5##.5 m+
#19.9 m+
31.# m+
1.0;1 +
5.911 +
9.9<9 +
.!!! +
.#3 +
!.3#3 +
5.#0# +
1.01 mA
5.#5 mA
#.951 mA
1.33 mA
55.; mA
9.!<; mA
5.;!; mA
1.0;1 mA
5.911 mA
9.9<9 mA
.!!! mA
.#3 mA
!.3#3 mA
5.#0# mA
C,*23*, 4
IR$ 5##.9 =A #1#.# =A 3#.! =A IR%
5##.5 =A
#19.9 =A
31.# =A
9. Con el +O,& ariando la *recuencia& mida los olta2es m>/imos en el condensador& en la bobina 4 en la resistencia respectiamente. Anote sus datos en la tabla 5. Anote tambi7n la *recuencia de resonancia. #. -etermine e/perimentalmente las *recuencias de media potencia ?*1& *5@. ,ida con el +O,& a tra7s de la resistencia& un olta2e iual a : V R 1 , 2=V Rmá x / √ 2
+ariando la *recuencia a ambos lados de la *recuencia de resonancia. Anote sus datos en la tabla 5 4 complete los c>lculos tericos allí indicados.
V)*+, 78917) F42321, ;,4, * <)*+, 78917) F. 40),21,
VR7,9 VL7,9 VC7,9 = R7,9 = L7,9 = C7,9 =!
VR$"% 5 VR7,9 > √ 2 = $ = % D,+)0 , 2,*23*,4 B? 5 = $ - = % Q 5 = ! > B? I! 5 VR7,9 > R I$"% 5 I! > √ 2
R$5$!! 6
R%5$ K6
3+
3+
1!3.;11 +
19.95 +
1!3.;15 +
19.95 +
<00 "6
<00 "6
<030 "6
<<#0 "6
<0;# "6
3!00 "6
<00 "6
<00 "6
#.;# +
#.;# +
3315 "6
;35! "6
150#< "6
R$5$!! 6
R%5$ K6
#59
#5!;
1&!
1&!
30 mA
3 mA
#;.# mA
#.;; mA
@S$"%@X $!! ;. En el circuito de la Fi.1& reempla6ar la resistencia R1 por R51'B 4 repetir el procedimiento anterior& pasos ?1@ 4 ?#@& anotando sus datos en la tablas ?1@ 4 ?5@. -onde: I 1 =V R 1 / R1 ; I 2=V R 2 / R2 ; Z =V / I 1
IV. CUESTIONARIO FINAL: 1. Se8n sus datos e/perimentales& ra*iue para cada circuito: DID s Frecuencia DD s Frecuencia Indiue en los r>*icos correspondientes: a@ Frecuencia de resonancia c@ Anco de banda b@ Frecuencia de media potencia d@ Factor de calidad Gara el circuito 1:
|I| vs Frecuencia 90
f 0
80 70
f 1
60
f 2 Valores Y
50 40 30 20 10
BW
0 0
5
10
15
20
25
|Z| vs Frecuencia 35 30 25 Valores Y
20 15 10 5 0 0
5
10
15
20
25
Gara el circuito 5:
|I| vs Frecuencia f 0
9 8 7
f 1
6
f 2 Valores Y
5 4 3 2 1
BW
0 0
5
10
15
20
25
|Z| vs Frecuencia 35 30 25 Valores Y
20 15 10 5 0 0
5
10
15
20
25
5. H"a4 ariacin de sus datos e/perimentales respecto a los tericos HGor u7 Sí a4 ariacin porue los datos e/perimentales *ueron tomados mediante el uso de un osciloscopio 4 para allar tanto la tensin como la *recuencia se reali6a por obseracin ?contar el n8mero de cuadros@ 4 por matem>tica ?multiplicar por olta2eJdiisiones 4 lueo diidir entre raí6 de 5 para allar el alor e*ica6@. Al reali6ar este tipo de operacin se puede no tener una buena isin de la amplitud de la onda 4 cu>ntos decimales se consideran. !. Se8n sus r>*icos. HCu>l de los circuitos es m>s selectio HGor u7 El primer circuito es m>s selectio ue el seundo& 4a ue a menor anco de banda ma4or selectiidad& adem>s el alor de la resistencia es menor ue el seundo. 9. HCmo se compara el K de una bobina de alambre delado& con el K de una bobina de alambre rueso ue tienen la tienen la misma inductancia Se comparan mediante la resistencia ue posee cada una& la resistencia ser> menor para el caso del alambre rueso 4a ue su super*icie es ma4or ?recordar ue la resistencia es inersamente proporcional a la super*icie 4 directamente proporcional a la lonitud@. Al tener menor resistencia aumenta el K entonces el K de una bobina de alambre rueso ser> ma4or al K de una bobina de alambre delado cuando ambas tienen la misma inductancia. #. HKu7 es una bobina de alto K HM de ba2o K
n inductor tiene asociado una resistencia r L debido al material ue est> eca 4 tambi7n ?si tiene un n8cleo ue no es de aire@ una resistencia debido a este n8cleo. Esta resistencia ?r L@ se pone en serie con inductor. La relacin ue e/iste entre la reactancia L 4 la resistencia r L es llamada PFactor de calidadP. Q= X L / r L
-onde r L es la resistencia en serie. Qanto L como r L dependen de la *recuencia por lo ue K depende de la *recuencia. A menor r L ma4or *actor de calidad. Qomar en cuenta ue el *actor de calidad se utili6a para el caso de corriente alterna. Entonces tenemos ue una bobina tendr> alto K si su resistencia es ba2a. na *orma cl>sica de construir una bobina con alto K es bobinarla con alambre rueso& para ue de este modo tena menos resistencia. Gero para lorar ma4or aude6a en la sintonía se utili6an bobinas con n8cleo de *errita. Al tener K alto la bobina tiene ma4or selectiidad. na bobina de ba2o K tendr> menor selectiidad ue una de alto K 4 ser> bobinada con alambre delado& ma4ormente no tendr> n8cleo de *errita. ;. HKu7 entiende por desintoni6acin HM por coe*iciente de selectiidad La desintoni6acin se re*iere cuando un circuito no se encuentra en resonancia es decir cuando se encuentra a una *recuencia distinta a la *recuencia de resonancia. El coe*iciente de selectiidad es la capacidad de u n sintoni6ador para distinuir emisoras distintas 4 cercanas a la *recuencia sintoni6ada. . -e acuerdo a sus datos& calcule la potencia de los 5 circuitos a las *recuencias de resonancia * o 4 a la *recuencia de media potencia *1 4 *5.
P)+21, ;,4, = ) P)+21, ;,4, =$ =%.
C14231+) $
C14231+) %
0.;9$
0.0;9$
0.9#5$
0.09#$
3. HKu7 di*erencia en decibelios e/iste para el olta2e +r medido a la *recuencia de resonancia 4 a la *recuencia de media potencia *1 4 *5
/B ;,4, V4 , *, =42. =) /B ;,4, V4 , *, =42. =$ =% D1=421,
C14231+) $
C14231+) %
0d
0d
!d
!d
!d
!d
<. HCmo conectaría el ORC para obserar 4 medir el >nulo entre + C 4 +L en resonancia HCu>nto debería medir H+ariaría este >nulo a *recuencias distintas de la resonancia HGor u7
El >nulo debería medir 130 rados. A *recuencias distintas debería medir lo mismo& 4a ue las reactancias C M L son contrarias& entonces sus respectias tensiones tambi7n lo ser>n. En cambio lo ue si se alteraría sería la amplitud de las ondas.
V. CONCLUSIONES -
A menor resistencia en un circuito RLC serie ser> menor el anco de banda& la selectiidad 4 el *actor K ser>n ma4ores. - Cuando a4 resonancia en el circuito la potencia es m>/ima& es decir la cara absorbe toda la potencia entreada por la *uente. - El rosor del alambre de una bobina in*lu4e en su *actor K 4 por lo tanto en su selectiidad. - -entro del anco de banda se concentra la ma4or parte de la potencia del circuito.
