UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADA ESPE - LATACUNGA DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA CIRCUITOS ELÉCTRICOS “2”
Integrantes:
Doris Amaguaña Jessica Loma Patricio Quinga
TEMA: Resonancia en serie OBJETIVOS: OBJETIVOS: GENERAL:
Aplicar los los conocimientos conocimientos adquiridos adquiridos en horas clase y ponerlos ponerlos en práctica práctica en el laboratorio acerca del circuito resonante en serie
ESPECIFICOS:
Medir los parámetros característicos de un circuito resonante en serie. Construir la curva de resonancia de un circuito resonante en serie. Comparar la tabla de datos teóricamente como prácticamente. prácticamente .
MARCO TEÓRICO: Resonancia Serie La resonancia de un circuito RLC serie, ocurre cuando las reactancias inductiva y capacitiva son iguales en magnitud, pero se cancelan entre ellas porque están desfasadas 180 grados. Esta reducción al mínimo que se produce en el valor de la impedancia, es útil en aplicaciones de sintonización. La nitidez del mínimo de impedancia, depende del valor de R y se caracteriza mediante el valor "Q" del circuito.
MATERIALES:
1 resistencia de 100 ohms 1 capacitor de 1uf 1 bobina de 1mH Alambres de conexión Punta de osciloscopio
EQUIPOS: Fuente de voltaje. Amperímetro Osciloscopio
SOFTWARE:
Multisim
PROCEDIMIENTO: 1. Conecte el circuito serie de tal manera como indica la figura:
Grafica 1. Circuito serie RLC
2. Calcule el valor de la bobina si . Si
√
3. Llene la siguiente tabla de datos. f(Hz) XL=2 fL Xc=1/(2 fC) Z=R+j(XL- Xc) Z=|Z|; 500 314.15 100-311.02j 1000 157.08 100-150.79j 180.94 2000 78.54 100-65.97j 119.80 3000 52.36 100-33.51j 105.46 4000 39.27 100-14.14j 100.99 5000 31.42 100 6000 26.18 100+11.52j 100.66 7000 22.44 100+21.54j 102.29 8000 19.63 100+30.63j 104.59 9000 17.45 100+39.09j 107.37 10000 15.71 100+47.12j 110.54 Tabla 1: Tabla de datos teóricamente f(Hz) I 500 0,013 1000 0,025 2000 0,040 3000 0,043 4000 0,046 5000 0,05 6000 0,049 7000 0,047 8000 0,046 9000 0,045 10000 0,041 Tabla 2: Tabla de datos tomados de la práctica
I 0.015 0.027 0.041 0.047 0.049 0.05 0.049 0.048 0.047 0.046 0.045
0.06 I 0.05 0.05 0.04 0.04
0.043
0.046
0.049
0.047 0.046 0.045 0.041
0.03 0.02
0.025
0.01
0.013
f(Hz)
0 0
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
Gráfica 1. Circuito resonante serie 4. ANÁLISIS DE DATOS Se puede observar en la gráfica 1 una frecuencia de resonancia inicial por ende su corriente es baja y hay una frecuencia de resonancia máxima que nos da una corriente máxima, se pude ver claramente entra el tramo de (500 y 5000) se tiene un efecto capacitivo y entre la frecuencia de resonancia de (5000 y 10000) se tiene un efecto inductivo. En la frecuencia de resonancia máxima se puede observar que tanto los valores de XC y XL son iguales, por ende se cancelan y en un circuito RLC en serie la impedancia que ve la fuente es el valor de la resistencia. A frecuencias menores a la de resonancia, el valor de la reactancia capacitiva es grande y la impedancia es capacitiva A frecuencias superiores a la de resonancia, el valor de la reactancia inductiva crece y la impedancia es inductiva. Es importante visualizar que los efectos de la reactancia capacitiva y la inductiva son opuestos, es por eso que se cancelan y causan la oscilación (resonancia). Respecto a los datos obtenidos tanto teóricamente y en la práctica se puede ver que estos valores son casi idénticos estas pequeñas variaciones entre los valores se dieron ya que en el generador de frecuencia no se pudo poner con exactitud los valores de frecuencia descritos teóricamente.
5. RECOMENDACIONES: Al momento de realizar el diseño de circuitos resonantes, es de vital importancia tener presente el valor máximo de frecuencia a la cual operan de forma efectiva los elementos de medición, y que estos valores no sean superados por la frecuencia de operación con la cual sea alimentado el circuito. de esta forma se garantiza que los valores medidos sean confiables y correspondan a la realidad.
En el generador de frecuencia al momento de regular su frecuencia tener encuentra de no tener mucho en margen de error en la frecuencia a ubicar ya que este nos cambiara los datos obtenidos teóricamente.
6. CONCLUSIONES: La condición de resonancia en un sistema puede ser deseable o indeseable, dependiendo del propósito al que va a servir el sistema, ya que una respuesta de amplitud máxima puede ser deseable en un circuito que deba de amplificar una señal, pero indeseable si este factor de amplificación se ve alterado por aumentos inesperados en los valores de resistencia de los elementos debidos a factores térmicos o mecánicos, ocasionando sobrecargas en el sistema que pueden ser perjudiciales. En un circuito RLC con AC en serie, la corriente es la misma para todos sus componentes. En él es aplicable la Ley de Ohm cambiando sus variables, siendo la resistencia del circuito igual a su impedancia. Al calcular las reactancias, se encuentra que éstas dependen de los valores de la frecuencia de la fuente y de la inductancia de la bobina. A medida que estos valores aumentan, la reactancia inductiva es mayor, y la reactancia capacitiva es menor y viceversa. De igual forma, si los valores de ambas reactancias aumentan o disminuyen, de la misma manera lo hará el ángulo de fase, pero si por el contrario es el valor de la resistencia el que aumenta o disminuye, el ángulo de fase disminuirá o aumentará respectivamente.
7. BIBLIOGRAFÍA: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/serres.html http://proyecto987.es/corriente_alterna_12.html
William H. Hayt, jr, Jack E. Kemmerly, Steven M. Durbin, “Análisis de circuitos en ingeniería”, 7ma edición.
Charles K. Alexander / Matthew N. O. Sadiku. Fundamentos de Circuitos Eléctricos. Tercera edición, Editorial Mc Graw Hill. México, 2006.
