Informe 4 y 5

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

ESCUELA DE INGENIERA ELCTRICA, ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONESPerfecta combinacin entre Energa e Intelecto

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Introduccin

Un transitorio ocurre para el tiempo entre dos situacionesestacionarias durante el cual las variables elctricas varancon el tiempo de forma no peridica. Los periodostransitorios ms accesibles y sistemticos en su anlisis sonlos que se producen tras la apertura y cierre en circuitoselementales excitados por una fuente de tensin o decorriente y en el que nicamente existe elementosalmacenadores de energa (un condensador o una bobina) yresistencias. Este anlisis consiste en el planteamiento y laresolucin de una ecuacin diferencial de primer orden queobtenemos al aplicar las leyes de Kirchhoff.

Circuito RC

Figura.1

R2=1 [K] C2=10.2 [nF]

1.1

Determinar la frecuencia de la fuente, de tal maneraque el condensador se cargue con un valor de tensinigual al de la fuente.

Se determin experimentalmente variando la frecuencia delgenerador de funciones, encontrando una frecuencia deaproximadamente 10.41 KHz y un voltaje de 10 voltios

pico-pico.

Figura.2

1.2 Por medio del osciloscopio medir la tensin en elcondensador y determinar la constante de tiempo.

Se hall una tensin de 19.4 voltios pico-pico con unafrecuencia de 10.41 KHz. La constante de tiempoexperimental se hall con la siguiente ecuacin:

[1]

Entonces remplazando la frecuencia.

En contraste con la terica

Encontrando un error de 26.7% debido las condicionesnaturales de los elementos y del medio.

Se puede observar en la figura.3

Figura.3

1.3 Medir indirectamente la corriente del circuito ydeterminar la constante de tiempo.

Aproximadamente en el 68% fase de carga se encuentra ,as se encuentra una diferencia de 12 microsegundos. Lodemuestra la siguiente grfica.

El error es de 15%.

Informe Prctica IV y V

Cesar Navas, L. Andrs Dueas.

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Figura.4

Circuito RLC

Figura.5

R1= 680 [] R3= 1 [K] L1= 10 [H] C1= 470 [F]

3.1 Realizar el procedimiento de carga del condensador(interuptor S1 en la posicin 1).

Figura.6

3.2 Realizar el procedimiento requerido para obtener ladescarga del condensador. (interuptor S1 a posicin 2).

Figura.5

TRANSITORIOS NO BASICOS (PRACTICA V)

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Figura 10. Condensador 1



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Figura 13. Circuito implementado variando C2.

Analizando el circuito en transitorio se tiene que:

Tomando como referencia el circuito mostrado acontinuacin (figura 14), para el caso de t=0 el interruptorse encuentra en la posicin U1 cerrado y la posicin U2abierto, el circuito se analiza nicamente hacia la parteizquierda del condensador C1.El condensador C1 se comporta como un circuito abiertodebido a que est sometido a una excitacin de tensincontinua; lo cual genera que en ese punto el valor de la

tensin es el mismo que el de la fuente como se puedeobservar en la figura 15.

Figura 14. Circuito simulado en Orcad.

Figura 15. Condensador sometido a una fuente en DC.

Para t>0 [S]Basndose en el circuito implementado en la figura 14, parael caso de t>0 el interruptor se encuentra abierto para la

posicin U1 y cerrado para U2, como se ilustra en lasiguiente figura.

Figura 16. Circuito para t>0.

Este circuito en trminos de la frecuencia:Figura 17. Circuito en trminos de frecuencia.

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Figura 18. Circuito t>0 en trminos de frecuencias y valoresasignados.

Figura 19. Tensin en el capacitor C3 cuando C2 vara.

Figura 20. Graficas de la tensin en C3 con R2 variando

5. Conclusiones- Al cambiar la resistencia R2 del punto 4 de la prctica se

puede observar que el tiempo de descarga de l capacitorC3 aumenta conforme aumenta R2.- Al cambiar la resistencia R2 del punto 4 de la prctica se

puede observar que el voltaje del capacitor C3 aumentaconforme aumenta R2

- Los capacitores en paralelo c2 y c3 tienen voltajes igualesesto se debe a que comparten el mismo par de nodos, seobserva una pequea diferencia se podra deber a laresistencia en serie del capacitor c3.- La grafica de la tensin del capacitor vara dependiendodel valor del mismo, como se puede observar en la figura20.

6. Referencias- C. Alexander, M. Sadiku. (2006). Fundamentos decircuitos elctricos. Tercera Edicin. Seccin 3. Captulo

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13, Captulo 16. Editorial: McGraw-Hill. ISBN 0-07-326800-3. Mxico DF, Mxico.- W. Hayt, J. Kemmerly. S. Durbin. (2007). Anlisis decircuitos en ingenieria. Sptima eidicin. Captulo 14 y 15.

Editorial McGraw-Hill. ISBN 970- 10-6107-1. Mxico,Mexico DF.- H. Young y R. Freedman (2009). Fsica universitaria.Volumen 2. Decimosegunda edicin. Seccin 31.5:Resonancia en los circuitos de corriente alterna. Editorial:Pearson Educacin. ISBN: 978- 607-442-304-4. MxicoD.F. Mxico.- Rizzi , H., croseri, D., & Viegener, A. (s.f.). Interferenciaen circuitos RLC acoplados en serieResonancia.Recuperado el 04 de diciembre de 2014. [En linea].Habilitado:http://www.fisicarecreativa.com/informes/infor_em/rl c-interf_uf2k1.pdf- J. Romani, P. Figueredo. (2001). Carga y descarga delcapacitor. Universidad Favaloro-Buenos Aires. [En linea].Habilitado:http://sistemamid.com/preview.php?a=77762- . Electrnica unicrom, 2002-12,Resonancia en circuitos ,[En lnea]. Habilitado:http://www.unicrom.com/privacy.asp
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