Aporte tc1 201423_wilmar_hernandez

TRABAJO COLABORATIVO No 1

ANALISIS DE CIRCUITOS AC

GRUPO: 201423_38

PRESENTADO POR:

WILMAR JHIOVANY HERNADEZ

CODIGO: 91448383

TUTOR:

PABLO ANDRÉS GUERRA GONZÁLEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD”

ESCUALA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA

INGENIERIA ELECTRONICA

CEAD BUCARAMANGA

2012

ABSTRAC 1. Componente Practico
procedimiento 1

According to previous analysis of the 1.1 Objetivos
thematic content of the arguments
demonstrate practice phasors, 1.1.1 Verificar mediante experimentos
impedance, reactance and capacitive que la impedancia, Z, de un circuito RL
and try to gather detailed data, this with serie está dada por la formula
the help of some
instruments of measurement (signal
generator, oscilloscope, digital 1.1.2. Estudiar la relación entre
multimeter, resistors, inductors and impedancia, resistencia, reactancia
capacitors etc.). Similarly, applications inductiva y ángulo de fase.
will try to clarify concepts about phase
angle and the phenomena encountered MATERIAL NECESARIO
during experiments on sinusoidal
signals. Instrumentos

Multímetro Digital
Resumen
Generador de funciones
Según análisis previo del contenido Analizador de capacitores/inductores
temático de la práctica se demostraran o medidor LCR
argumentos sobre fasores,
impedancias, reactancias inductivas y Resistores
capacitivas y se trataran de reunir 1 de 3.3 k8, ½ W, 5%
datos detallados, esto con ayuda de
algunos instrumentos de medición
(generador de señales, osciloscopio, Inductores
multímetro digital, resistores, inductores 1 de 47 mH
y capacitores etc.). 1 de 100 Mh

De igual manera, trataremos de aclarar PROCEDIMIENTO
conceptos aplicativos acerca de ángulo
de fase y los fenómenos encontrados a 1. Mida los inductores de 47 mH y 100
lo largo de experimentos en señales mH para verificar sus valores. Registre
sinusoidales. los valores medidos en la tabla 1.

2. Con el interruptor de alimentación
Introducción del generador de funciones en la
posición apagado, arme el circuito de
En el desarrollo de esta actividad se la figura 1.
verán 3.3k_
reflejados procedimientos sobre 47mH
circuitos R L y R C serie obteniendo
datos de verificación con las diferentes
fórmulas y ecuaciones, se manejaran
datos de frecuencia y señales en
diferentes experimentos propuestos de
acuerdo a la guía de actividades, se
comprobaran mediciones de potencias
reales y aparentes con las cuales se
obtendrá el factor de potencia.

determinada, los ángulos de
impedancia
Figura 1 serán más claros.

3. Encienda el generador de funciones
y ajuste su salida con el osciloscopio a
un valor de 5 Vp-p a una frecuencia de
5kHz. Anote este valor de entrada en la
tabla 1, columna Vent.

Tabla 2. Determinación del ángulo de
4. Mida los valores de Vp-p en el
fase e impedancia.
resistor y el inductor. Recuerde usar el
modo ADD y el botón INVERT del
osciloscopio para medir en L1.
Registre estos valores en la tabla 1.

5. Con el voltaje medido en R1 y el
valor de su resistencia, calcule y Despejando:
registre la corriente por el circuito en
serie. Como el resistor y el inductor
están en serie, esta corriente calculada Procedimiento 1 con inductor de 47 mH
para R1 es la misma para L 1 . Para tener en cuenta

6. Con la caída de voltaje medida en el
inductor y el valor de su corriente en
serie, calcule y registre la reactancia Voltaje en el resistor
inductiva en L1.

7. Con la ley de Ohm y la ecuación de
reactancias en serie (tabla 2) obtenga
la impedancia del circuito. Anote ambos
valores en la tabla 1.

8. Remplace el inductor de 47mH por el
de 100 mH medido en el paso 1.
Voltaje en el inductor
9. Repita los pasos del 2 al 7; registre
todos los valores en el renglón de 100
mH de la tabla 1.

10. Examine la tabla 2. Con los valores
de la impedancia (calculados a partir de
VL / IL) de la tabla 1, calcule el ángulo
de fase _ y la impedancia con las
relaciones de ángulo de fase. Llene la
tabla 2 para los circuitos con inductores Corriente calculada
de 47 mH Y 100 mH.

11. En el espacio bajo la tabla 2 trace
los
diagramas fasoriales de impedancia de
los circuitos respectivos. Si los lados
del triángulo se dibujan a una escala

Reactancia inductiva

Impedancia del circuito

Diagrama fasorial inductor 47 mH

Donde

Figura 1.1.1
Entonces XL=

Procedimiento 1 con inductor de 100
mH

Angulo de fase Voltaje en el resistor


Corriente calculada Entonces XL=

Angulo de fase


Impedancia del circuito Impedancia del circuito



Donde

Componente practico procedimiento
2

2.1Objetivos

2.1.1. Medir el ángulo de fase _ entre el
voltaje aplicado, V, y la corriente, I, en Figura 2
un circuito RL serie.
2.1.2 verificar que las relaciones entre y con el canal núm. 1 del osciloscopio
el voltaje aplicado, V, el voltaje en R, ajuste su salida en 10Vpp a una
VR, y el voltaje en L, VL, se describen frecuencia de 5kHz. Ajuste los
por las formulas controles del osciloscopio para que
aparezca un ciclo completo que cubra
la retícula en forma horizontal.

4. Observe que la entrada del disparo
se debe ajustar en el canal núm. 2. En
un circuito en serie la corriente es la
misma en todas partes. Así pues, en un
circuito en serie la corriente del circuito
se usará como punto de referencia, es
decir 0° cuando se hagan mediciones y
se tracen los diagramas fasoriales. La
Material Necesario caída del voltaje en R1 es resultado de
la corriente que fluye por el mismo.
Instrumentos
5. Ajuste los controles NIVEL (LEVEL)
Osciloscopio de doble traza y PENDIENTE (SLOPE) del
Multímetro Digital osciloscopio de modo que VR 1 llene la
Generador de funciones retícula con un ciclo completo. La
mayoría de los osciloscopios tienen 10
Resistores (½ W, 5%) divisiones de ancho y un ciclo completo
ocurre en 360°. Si la pantalla tiene 10
1 de 1 k8 divisiones, a cada división le
1 de 3.3 k8 corresponderán 36°.

Inductores 6. Con el selector de MODO (MODE)
vertical puesto en DUAL-ALT mida el
1 de 100 mH desfasamiento resultante entre la
1. Mida corriente del circuito (representada por
la onda
1. Mida con un óhmetro la resistencia senoidal VR1) y el voltaje de entrada
de los resistores de 3.3 k8 y 1 k8. (Vent). Anote los resultados en la tabla
Registre los valores en la tabla 3. 3, renglón de 3.3k8.

2. Con el generador de funciones 7. Repita los pasos del 2 al 6 con el
apagado, arme el circuito de la figura 2. resistor de 1k8 en lugar del de 3.3k8. 8.

Mida la caída de voltaje en el resistor Tabla 3. Uso del osciloscopio para
de 1k8 (VR) y en el inductor (VL). hallar el ángulo de fase, en un circuito
Escriba estos valores en la tabla 4, RL en serie
renglón de 1k8.

Apague el osciloscopio y el generador
de funciones.

9. Calcule la corriente por el circuito
Tabla 4. Relaciones entre el ángulo de
mediante la ley de Ohm con los valores
fase, y el voltaje en un circuito RL en
medidos de VR y R. anote su respuesta
serie
en la tabla 4 para el resistor de 1k8.

10. Calcule la reactancia inductiva, X L
, del inductor según la ley de Ohm para
inductores con el valor medido de VL y
el valor calculado de I. Registre su
respuesta en la tabla 4.

11. Con el valor de XL calculado en el Procedimiento 2.1 (resistencia 3.3k)
paso y el valor medido de R, calcule el
ángulo de fase Para tener en cuenta

Escriba su respuesta en la tabla 4 para
el resistor de 1k8.

12. Repita los pasos de 8 al 11 para el
resistor de 3.3 k8.

13. Con los valores medidos de VR y
VL para el resistor de 1 k8, calcule Vp-
p según la fórmula de la raíz cuadrada Voltaje en el inductor
Registre su respuesta en la columna
“Voltaje aplicado (calculado)” de la
tabla 4.

Repita los cálculos para VR y VL con el
resistor de 3.3 k8. Anote su respuesta
en la tabla 4.

14. En el espacio debajo de la tabla 4
trace los respectivos diagramas
fasoriales para la impedancia y el
voltaje en los circuitos de 3.3 k8 y 1 k8.
Tabla 3.


Entonces XL=


Voltaje aplicado calculado


Donde

COMPONENTE PRACTICO

PROCEDIMIENTO 3

Objetivos

y con el osciloscopio ajuste su salida
en un valor de 10 Vp-p a una
frecuencia de 1kHz. Anote el valor de
entrada en la columna Vent de la tabla
5.

3.2 Estudiar las relaciones entre 4. Mida los valores de Vpp en el
impedancias, resistencia, reactancia resistor y el capacitor. Recuerde que
capacitiva y ángulo de fase. para medir en C1 en el osciloscopio
debe usar el modo ADD y el botón
MATERIAL NECESARIO INVERT. Registre estos valores en la
tabla 5.
Instrumentos
5. Con el voltaje medido en R1 y el
valor de su resistencia, calcule y
registre la corriente por el circuito en
serie. Dado que el resistor y el
capacitor están en serie, la corriente
calculada para R1 es la misma que
para C1.

6. Calcule y registre el valor de la
reactancia capacitiva de C1 mediante
la fórmula También calcule y registre, a
partir de la caída de voltaje medida en
el capacitor y de su corriente en serie,
la reactancia capacitiva de C1.

7. Después utilice la ley de Ohm y la
ecuación
de la reactancia en serie (tabla 5) para
calcular la impedancia del circuito.
Registre ambos valores en la tabla 5.

8. Sustituya el capacitor de 0.033 μF,
medido en el paso 1, por el de 0.1 μF.

9. Repita los pasos del 3 al 7 y anote
2. Con el interruptor del generador de todos los valores en el renglón
funciones en la posición de apagado, respectivo de 0.1 μF de la tabla 5.
arme el circuito de la figura 3.
10. A partir de los valores de
impedancia de la tabla 5 (calculados
mediante Vc/Ic), calcule el ángulo de
fase, y la impedancia con las relaciones
del ángulo de fase.

Llene la tabla 6 para los capacitores de
0.033 μF y 0.1 μF.

11. En el espacio bajo la tabla 6 trace
los diagramas fasoriales de impedancia
para los circuitos respectivos. Si los
Figura 3 lados de los triángulos se trazan a

cierta escala, los ángulos de la
impedancia serán más claros.

Tabla 5. Determinación de la
impedancia en un circuito RC en serie

Tabla 6. Determinación del ángulo de
fase y la impedancia en un circuito RC
en serie

Procedimiento 3.1 (capacitor 0.033)

Voltaje en el resistor



Voltaje en el capacitor


2. Con el generador de funciones apagado
arme el circuito de la figura 4.

COMPONENTE PRACTICO
PROCEDIMIENTO 4

4.1Objetivos

4.1.1. Medir el ángulo de fase, entre el
voltaje aplicado, V, y la corriente, I, en
un circuito RC serie.

4.1.2. verificar que las relaciones entre
el voltaje aplicado, V, el voltaje en R,
VR, y el voltaje en C, VC, se describen
por las formulas

Figura 4

y con el canal 1 del osciloscopio ajuste
su salida en 10 Vpp a una frecuencia
de 1kHz. Ajuste los controles del

osciloscopio para desplegar un ciclo y el valor calculado de I. Registre sus
completo que ocupe la retícula en respuestas en la tabla 8 para el resistor
forma horizontal. de 6.8 k8.

4. Para la entrada de disparo debe 11. A partir de los valores calculados
seleccionarse el canal 2. En un circuito de XC en el paso 10 y el valor medido
en serie la corriente es la misma en de R, calcule el ángulo de fase, para
todo el circuito. Por tanto, en un circuito cada valor de Vp-p.
en serie la corriente se usará como
línea de referencia o de base (0°)
cuando se hagan las mediciones y se
dibujen los diagramas fasoriales. La
caída de voltaje en R1 se debe a la
corriente que fluye por ella. Anote sus respuestas en la tabla 8 para
el resistor de 6.8 k8.
5. Ajuste los controles de NIVEL
(LEVEL) y PENDIENTE (SLOPE) del 12. Encienda el generador de funciones
osciloscopio de modo que VR1 cubra la
y ajuste la salida como en el paso 3.
retícula con un ciclo completo. La
Repita los pasos del 8 al 11 para el
mayoría de los osciloscopios tienen 10
resistor de 1 k8.
divisiones horizontales y un ciclo
completo ocurre en 360°. Si el 13. Con los valores medidos de VR y
despliegue se ajusta a 10 divisiones, en VC para el resistor de 1 k8, calcule la
el osciloscopio habrá 36°/div. Vpp con la fórmula de la raíz cuadrada
6. Con el selector de MODO (MODE)
vertical puesto en DUAL-ALT, mida el
desfasamiento que resulta entre la
corriente del circuito (representada por Registre sus respuestas en la columna
la onda VR1) y el voltaje de entrada
(Vent). Registre los resultados en la
tabla 7, renglón 1 k8. Apague el
osciloscopio y el generador de
funciones.

7. Repita los pasos del 2 al 6 con el “Voltaje aplicado (calculado)” de la
resistor de 6.8 k8. No apague el tabla 8.
generador de funciones. Repita el cálculo de VR y VC con el
resistor de 6.8 k8 y anote sus
8. Mida la caída de voltaje en el resistor respuestas en la tabla 8.
de 6.8 k8 (VR) y en el capacitor (Vc).
Registre estos valores en la tabla 8, 14. En el espacio bajo la tabla 8 trace
renglón 6.8 k8. Apague el generador de los diagramas fasoriales de impedancia
funciones. y voltaje para los circuitos de 1 k8 y 6.8
k8.
9. Calcule la corriente en el circuito
para cada valor de V mediante la ley de Tabla 7. Uso del osciloscopio para
Ohm con los valores medidos de VR y hallar el ángulo de fase en un circuito
R. Registre sus respuestas en la tabla RC serie
45-2 para el resistor de 6.8 k8.

10. Calcule la reactancia capacitiva, XC
del capacitor con la ley de Ohm para
capacitores con el valor medido de VC

Procedimiento 4 con resistor de 6.8
ky
capacitor de 0.033


Para el condensador de 5 uf

7. Referencias

[1] libro de análisis de circuitos de
Robert Boilestad

[2] http://es.wikipedia.or/fasor

[3] www.fisicapractica.com/rlc.php

Para el de 10 uf

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