UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FIEE – ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA
Laboratorio CIRCUITOS ELÉCTRICOS 2
CIRCUITO R, L, C, RL, RC, RLC I.
OBJETIVOS. 1. Analizar Analizar y determin determinar ar experim experimenta entalmen lmente te la relación relación que que existe existe entre entre la tensión y la intensidad de corriente (comprobación (comprobación de las leyes de kirchoff y ley de ohm),así como tambin !erificar que" #n un circuito puro puro $%&& la onda de tensión y la onda de corriente corriente es tan en fase. o
#n un circuito inducti!o inducti!o puro $'& la onda de tensión tensión adelanta
90
a la onda
de corriente. o
#n un circuito capaciti!o capaciti!o puro $ la onda de de corriente adelanta adelanta
90
a la
onda de tensión. #n un circuito $%' la onda onda de tensión adelanta adelanta un *n+ulo a la onda de corriente. #n un circuito $% la onda onda de corriente corriente adelanta un *n+ulo *n+ulo a la onda de tensión.
II.
FUNDAMENTO TEORICO Los receptores en corriente alterna (c.a.) se pueden comportar de 3 formas diferentes.
Receptores Resistivos puros . Solo tienen resistencia pura. Se llaman receptores R.
Receptores Inuctivos puros . Solo tienen un componente inductivo puro (bobina).
Se llaman L.
Receptores C!p!citivos puros . Solo tienen un componente c omponente capacitivo (condensadores). Se llaman C. En realidad no hay ningún receptor R L o C puro ya !ue por e"emplo un motor el#ctrico tiene un bobinado con componente L pero tambi#n esta bobina por ser un cable tiene una parte resistiva por lo tanto ser$ un receptor RL o incluso si tiene una parte capacitiva ser$ receptor RLC. %ara anali&ar estos receptores en circuitos es me"or hacerlo de forma separada con su componente R L y C por separado. 's tenemos 3 tipos de circuitos dependiendo el receptor.
Circuitos R solo resistencia.
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Circuitos L solo bobina. Circuito C solo condensador. 'un!ue como ya vimos los circuitos reales serian RL RC o RLC. amos a estudiar c*mo seran estos 3 circuitos por separado y luego veremos c*mo seran los circuitos RL RC y RLC.
Consier!ciones "revi!s Si no est$s familiari&ado con la c.a. y c.c lo me"or es !ue veas este enlace+ Corriente Continúa y 'lterna en el !ue ver$s la diferencia entre una y otra. Lo primero !ue hay !ue tener en cuenta es !ue en c.a. las ondas de las tensiones # $!s intensi!es son on!s senoi!$es # est%n es&!s!!s es decir cuando empie&a la onda de la tensi*n la onda de la intensidad empie&a m$s tarde (e,cepto en los resistivos).
Si nos fjamos en la gráfca de arria la onda de la !ensi"n es!á adelan!ada #$% res&ec!o a la onda de la in!ensidad' Es!o es lo ()e *ace a los circ)i!os en al!erna di+eren!es a los de corrien!e con!in)a ,c'c'-' Es &or es!o ()e las !ensiones. in!ensidades. e!c' deen de !ra!arse como /ec!ores. en l)gar de n0meros en!eros' Es!e áng)lo de des+ase se llama 1 ,+i- 2 el cose 1 se conoce como +ac!or de &o!encia ,mas adelan!e lo /eremos-' Las &o!encias en al!ernar son # di+eren!es'
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3o!encia Ac!i/a 3a 4 5 6 I cose 1 7 es!a es la 0nica ()e da !raajo 0!il. la realmen!e !rans+ormada' Se mide en 5a!ios ,8-' Es la !ensi"n efca9 &or la in!ensidad efca9 &or el coseno del áng)lo ()e +orman' 3o!encia Reac!i/a S 4 5 6 I seno 1 7 es!a es como si +)era )na &o!encia &erdida. c)an!o menor sea mejor' Se mide en /ol!io am&erios reac!i/os ,5AR 3o!encia A&aren!e : 4 5 6 I 7 se mide en /ol!io am&erios ,5A-' En c)an!o a las &o!encias en al!erna no es!)diaremos más 2a ()e si ()ieres am&liar /e!e a es!e enlace; 3o!encia El+ , = &or &i &or +rec)encia de la onda-7 8 se mide en radianes?seg)ndo ,ra?se-7 8 es la /elocidad de la onda. &ero como es senoidal. es /elocidad ang)lar' Tami
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E6ac!amen!e el /alor efca9 de la I 4 Io &ar!ido &or la ra9 c)adrada de = La !ensi"n efca9 es 5 4 I? 7 in!ensidad efca9 &ar!ido &or la im&edancia ,l)ego *alaremos de ellaComen9amos anali9ar los di+eren!es circ)i!os en corrien!e al!erna'
CIRCUITOS R Solo es!án com&)es!o con elemen!os resis!i/os &)ros' En es!e caso la 5 2 la I ,!ensi"n e in!ensidad- es!án en +ase. &or lo ()e se !ra!an ig)al ()e en corrien!e con!in)a' Es!o en c'a' solo &asa en circ)i!os &)ramen!e resis!i/os'
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En rece&!ores resis!i/os &)ros la im&edancia es R' La &o!encia será 3 4 5 6 I' , el cos $% 4 -. solo *a2 &o!encia ac!i/a 2 se llama ig)almen!e 3' CIRCUITOS L
Son los circ)i!os ()e solo !ienen com&onen!e ind)c!i/o ,oinas &)ras-' En es!e caso la 5 2 la I es!án des+asadas $% &osi!i/os' En es!os circ)i!os en l)gar de R !enemos l. im&edancia ind)c!i/a' L será la ind)c!ancia 2 se mide en *enrios. al m)l!i&licarla &or 8 ,+rec)encia ang)lar- nos dará la im&edancia ind)c!i/a' La l es algo as como la resis!encia de la &ar!e ind)c!i/a'
El valor de la tensión en cualquier momento sería: / 4 5o 6 sen 8! 7 donde 5o es el /alor inicial de la !ensi"n. 8
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+rec)encia ang)lar 2 ! el !iem&o' Ig)almen!e la in!ensidad; i 4 Io 6 seno ,8! H $%- Rec)erda ()e la I es!á re!rasada $%' Los /alores efcaces son I 4 5?8L e I 5?l siendo l 4 8 6 L'
CIRCUITOS C Es!e !i&o de circ)i!os son los ()e solo !ienen com&onen!es ca&aci!i/os ,condensadores &)ros-' En es!e caso la 5 2 la I es!án des+asadas $% nega!i/os ,la 5 es!á re!rasada en l)gar de adelan!ada con res&ec!o a la I-'
El valor de la tensi*n en cual!uier momento sera+ v - o , sen t / donde o es el valor inicial de la tensi*n frecuencia angular y t el tiempo. 0gualmente la intensidad+
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i - 0o , seno (t 1 24) recuerda !ue la 0 est$ adelantada 24. Los valores e5caces son 0 - 67c e 0 67c siendo 7c - 86C. Si !uieres saber todo sobre los condensadores te recomendamos este enlace+ Condensador.
CIRCUITO RL EN SERIE
El circuito RL tiene un componente resistivo y otro inductivo (R y L). '!u partimos de la impedancia !ue ser$ un número comple"o. El $ngulo de desfase depende de la cantidad de componente inductivo !ue tenga. 9 - R 1 7l" como 7l- , L (frecuencia angular por inductancia) podemos decir tambi#n 9 - R 1 ( , L) " Este número comple"o lo podemos representar con el llamado tri$ngulo de impedancia+
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III.
MATERIALES. • • • • •
1 !ariador de tensión 7 resistencias de 8. apacitares 9alastros :ultímetro di+ital
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IV.
1 amperímetro analó+ico 7 !oltimetros
DISE'O
/i+ura 1"
V.
"ROCEDIMIENTO.
TABLA ) 0
N )
V
A
V(
V)
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R)
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*V)+ V(
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CONCLUSIONES TABLA ) Para un circuito “R” •
•
Experimentalmente se ha demostrado del cuadro que en un circuito “R”(resistivo puro) Se cumple la Ley de Ohm, adems que se veri!ica que la tensi"n #t $ #% & #' , Lo cual ocurre solamente si la corriente est en !ase con la tensi"n es decir en un ircuito resistivo puro *am+in se ha demostrado que se cumple la leyes de -ircho!! en el circuito, es decir. Rt $ R% & R'
TABLA ( -%/#0% /'A2 34% 4# 'A %56
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Laboratorio CIRCUITOS ELÉCTRICOS 2 Para un circuito “R” •
Experimentalmente se ha demostrado del cuadro que en un circuito “R” (resistivo puro) se cumple la Ley de Ohm, adems que se veri!ica que la tensi"n #t $ #% & #', lo cual ocurre solamente si la corriente est en !ase con la tensi"n es decir en un circuito resistivo puro
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