CIRCUITOS ELECTRICOS 2 INFORME FINAL 5 EXPERIMENTO N°5 INFORME FINAL TEOREMA DE THEVENIN NORTON CIRCUITO EXPERIMENTAL − = 2.15 .151; = 1.595; = 800 ℎ; 2 = 0.95 0.952 2 ℎ ℎ; ; = 2.15 2.157 7 ℎ ℎ; ; 1 = 1.1 1.182 82 ℎ ℎ; = 0.1 0.1
CUESTIONARIO 1. Explique el Teorema de Thevenin en régimen alterno. Proponga un ejemplo ejemplo sencillo. El teorema de thevenin establece que en cualquier circuito de corriente alterna con dos terminales se puede sustituir por una simple fuente de voltaje en corriente alterna y una simple impedancia en serie.
CIRCUITOS ELECTRICOS 2 INFORME FINAL 5 2. Presentar un esquema esquema del circuito circuito utilizado, indicando valores, cálculos cálculos y las mediciones efectuadas para el Thevenin equivalente entre C-D.
− = 2.151; = 1.595; = 800 ℎ; 2 = 0.95 0.952 2 ℎ ℎ; ; = 2.15 2.157 7 ℎ ℎ; ; 1 = 1.18 .182 ℎ; ℎ; = 0.1 .1
3. A partir de los valores de los elementos y las características características de operación del generador, solucione teóricamente el circuito, verificando el circuito Thevenin equivalente, la corriente y tensión en la carga.
ℎ = 4.40 .40
=
1.2Ω 4.25 = = 3.54 3.54 1.2Ω 1.2
= / / = 4.41 4.41 / 3.54 3.54 = 1.24 1.245 5Ω Ω
CIRCUITOS ELECTRICOS 2 INFORME FINAL 5 4. Establezca las diferencias, diferencias, errores errores (%) (%) y causas de divergencias divergencias entre entre las soluciones teóricas teóricas y las experimentales experimentales.. Explique
(% (%) = 15% (%) (%) = 0.9% 0.9%
Los errores producidos en relación de los resultados teóricos y experimentales se dan principalmente por por los instrumentos utilizados ya sea por la poca exactitud de la medida que nos da y por la forma de obtener los resultados el experimentador. 5. Explique detalladamente cómo se obtuvo el módulo módulo y argumento de la impedancia impedancia equivalente entre C-D
Como hemos procedido en la pregunta 3 tenemos que hallar las impedancias en cada rama del circuito y resolverlo de acuerdo a lo que tenemos circuito paralelo o serie hasta quedarnos con solo una impedancia o admitancia total del circuito (Zth o Yth), pero para los cálculos tenemos que ver si nos conviene complejos o fasores para hacer los cálculos más fáciles donde se puede obtener el modulo y argumento. 6. A partir del circuito circuito de la segunda segunda parte, deducir deducir teóricamente la condición de equilibrio del puente utilizado. Calcule Cx y Rx en función del resto de elementos.
7. A partir de los valores valores medidos de de resistencia resistencia de los potenciómetros, potenciómetros, determine determine el valor exacto de en forma teórica t eórica en base a las formulas anteriores.
8. Considerando los potenciómetros en su valor medio, trazar el plano de las impedancias, la representación en cada rama del puente y cómo es que se acerca uno a la condición de equilibrio, es decir que la tensión entre los puntos centrales tienda a cero.
Se llega a la condición de equilibrio a través de los potenciómetros en la experiencia variando simultáneamente ambos. Para encontrar el valor mínimo, o mejor dicho cercano a los 0v, se varia la tensión al variar los potenciómetros, en estos y entre ramas del puente y cuando el valor medido sea de 0v; quiere decir que la tensión de las ramas superiores son del mismo valor y también la tensión en las ambos potenciómetros son del mismo valor. 9. Analice y diseñe diseñe las modificaciones modificaciones que crea crea conveniente conveniente para poder realizar mediciones de capacidades de otros valores; es decir para varios rangos de Cx
CIRCUITOS ELECTRICOS 2 INFORME FINAL 5 El circuito que se tiene que implementar tiene que tener elementos reactivos, tanto capacitores y/o bobinas, ya que sin estas en el circuito no se podría hallar el valor de la reactancia (o capacitancia o inductancia del elemento). Además, lo recomendable es que no se pongan muchos potenciómetros, ya que se requeriría mucho tiempo para que el puente llegue hasta el equilibrio; esto se debe a que estos elementos son muy sensibles y pueden llegar a afectar la condición de equilibrio. La fórmula para hallar la capacitancia en el circuito 2 es: Por lo que, si la capacitancia Cp es constante, se podrán medir muchos valores de capacitancia; si R1>R2 estos valores serán fracciones de la capacitancia Cp y si R2>R1 estos valores será múltiplos de la capacitancia Cp. Entonces, para lograr el equilibrio más rápido, se tendría que escoger un potenciómetro R2 cuyo valor máximo sea mucho mayor al de R1. 10. Explique las alteraciones alteraciones que puede puede ejercer ejercer sobre el el equilibrio, la forma de de la señal del generador. generador.
Con respecto a las alternaciones que puede ejercer la frecuencia sobre el equilibrio en el experimento, es que cada vez que se aumentaba la frecuencia en el orden de los 100kHz aumentaba la tensión considerablemente, la cual se trataba de minimizarla hasta hacerla cero.
CONCLUSIONES El voltaje en los puntos puede tornarse variable dependiendo del punto de medición. Al momento de equilibrar los valores de los elementos en el puente de AC, se debe contar con una cantidad variada de estos, o elementos que permitan variar con facilidad la resistencia, capacitancia o la inductancia, ya que, al momento de querer aproximar el voltaje entre los extremos ext remos indicados del puente, se necesitó hacer muchas pruebas con distintos elementos. La sensibilidad de los elementos que varíen la resistencia, capacitancia o la inductancia tiene que ser mínima (o tratar que no sea tan alta), ya que esta repercutirá en cuanto se tarde en lograr el equilibrio en el puente.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Libro circuitos eléctricos schaum y Boylestad
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/lissajous/lissajous.htm
http://www.fisica.ru/dfmg/teacher/archivos/Circuito_RC,_Respuesta_a_la_frecuencia..pdf
http://azimadli.com/vibman-spanish/elconceptodefase.htm
