LABORATORIO 03 CIRCUITO SERIE R-L

Objetivos

1. Medir y obtener la forma de onda de la resistencia R2. Medir y obtener la forma de onda de la bobina ZL3. Medir el desfasaje dl circuito serie R-L

Materiales

1. Transformador reductor de 220V/65V-1Amp2. Balastro (0.9H)3. Resistencia de alambre de 1k4. Multímetro digital5. Un Osciloscopio de doble canal6. Un protoboard7. Cables de conexión

Procedimiento

1. Armar el circuito de la figura 1

Figura 1

2. Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 65V

Figura 23. Medir el voltaje de entrada con osciloscopio dibuje la forma de onda

Figura 3

Según se ve en la figura 3 el valor V rms=6,78 v, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=67,8 v

4. Repetir los pasos 2 y 3 en la resistencia de alambre R=1K Ω−2Watt

4.1 Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 58V

Figura 4

4.2 Medir el voltaje de entrada con osciloscopio dibuje la forma de onda

Figura 5

Según se ve en la figura 5 el valor V rms=6 ,02v, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=60 ,2v

5. Repetir los pasos 2 y 3 en la bobina ZL

5.1 Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 20V

Figura 6

5.2 Medir el voltaje de entrada con osciloscopio dibuje la forma de onda

Figura 7Según se ve en la figura 5 el valor V rms=2.25 v, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=22.5 v

SIMULACION DEL CIRCUITO SERIE R-L

L10.9H

R11k AC Volts

+61.4

AC Volts

+21.2

A

B

C

D

Canal A: señal de la fuenteCanal B: Señal del inductor

HALLANDO EL DESFAJE DEL CIRCUITO R-LAplicando la formula

ϕ=arctan( 2π .60 .0,91000

)

ϕ=18.740

Conclusiones y observacionesEn un circuito RL serie en corriente alterna, se tiene una resistencia y una bobina en serie. La corriente en ambos elementos es la misma.

La tensión en la bobina está en fase con la corriente (corriente alterna) que pasa por ella (tienen sus valores máximos simultáneamente).

Pero el voltaje en la bobina está adelantado a la corriente º (la tensión tiene su valor máximo antes que la corriente)

CIRCUITO SERIE RCObjetivos

1. Medir y obtener la forma de onda de la resistencia R

2. Medir y obtener la forma de onda en el condensador3. Medir el desfasaje dl circuito serie R-C

Materiales

4. Transformador reductor de 220V/65V-1Amp 5. Condensador 0.1uF-50V a 100V

6. Resistencia de alambre de 1k

7. Multímetro digital8. Un Osciloscopio de doble canal9. Un protoboard10.Cables de conexión

Procedimiento

1. Armar el circuito de la Figura 1 en el protoboard

2. Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 65V

Figura 2

3. Medir el voltaje de entrada con osciloscopio dibuje la forma de onda

Figura 3Según se ve en la figura 3 el valor V rms=6 ,85 v, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=68,5 v

4. Repetir los pasos 2 y 3 en la resistencia de alambre R=1K Ω−2Watt

4.1 Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 0.02V

Figura 44.2 Medir el voltaje de entrada con osciloscopio dibuje la forma de onda

Figura 5

Según se ve en la figura 3 el valor V rms=0.05 v, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=0.56 v

5. Repetir los pasos 2 y 3 en el condensador ZC

5.1 Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 66.5V

Figura 6

Figura 6

Según se ve en la figura 3 el valor V rms=6.85 v, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=68.5 v

HALLANDO EL DESFAJE DEL CIRCUITO R-CAplicando la formula

ϕ=arctan(

12π .60 .0,1uF

1000)

ϕ=87.840

SIMULACION DEL CIRCUITO SERIE R-C

R21k

C20.1uF AC Volts

+64.9

AC Volts

+2.48

A

B

C

D

Canal A: señal de la fuenteCanal B: Señal del condensador

CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES

En un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistor y por el capacitor es la misma

El voltaje entregado VS es igual a la suma fasorial de la caída de voltaje en el resistor (Vr) y de la caìda de voltaje en el capacitor (Vc).

Pero algo diferente pasa con los voltajes. En el resistor, el voltaje y la corriente están en fase (sus valores máximos y mínimos coinciden en el tiempo). Pero el voltaje en el capacitor no es así.

Como el capacitor se opone a cambios bruscos de voltaje, el voltaje en el capacitor está retrasado con respecto a la corriente que pasa por él. (el valor máximo de voltaje en el capacitor sucede después del valor máximo de corriente en 90o).

CIRCUITO SERIE R-L-CObjetivos

1. Medir y obtener la forma de onda en la resistencia R2. Medir y obtener la forma de onda en la bobina L3. Medir y obtener la forma de onda en el capacitor C4. Medir el desfaje del circuito

Materiales y Equipos

1. Transformador reductor de 220V/65V-1Amp2. Balastro (4H)3. Resistencia de alambre de 1k4. Condensador de 0.1uF-50V a 100V5. Multímetro digital6. Un Osciloscopio de doble canal7. Un protoboard8. Cables de conexión

Procedimiento

1. Armar el circuito de la Figura 1 en el protoboard

2. Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 65V

Figura 2

3. Medir el voltaje de entrada con el osciloscopio dibuje la forma de onda

Figura 3Según se ve en la figura 3 el valor V rms=6,78 v, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=67,8 v

4. Repetir los pasos 2 y 3 en la resistencia de alambre R=1K Ω−2watt

4.1 Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 0.2V

Figura 4

4.2 Medir el voltaje de entrada con el osciloscopio dibuje la forma de onda

Figura 5

Según se ve en la figura 5 el valor V rms=58.5mv, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=0.585 v

5. Repetir los pasos 2 y 3 en la bobina L5.1 Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 0.2V

Figura 6

5.2 Medir el voltaje de entrada con el osciloscopio dibuje la forma de onda

Figura 7

Según se ve en la figura 7 el valor V rms=0.4 v, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=4v

6. Repetir los pasos 2 y 3 en el condensador C6.1 Medir el voltaje de entrada con el multímetro digital 69V

Figura 8

6.2 Medir el voltaje de entrada con el osciloscopio dibuje la forma de onda

Figura 9

Según se ve en la figura 9 el valor V rms=6.9 v, como la escala de la sonda esta de 1 a 10 multiplicamos el valor por 10, el valor es de V rms=69 v

HALLANDO EL DESFAJE DEL CIRCUITO R-C-LAplicando formula

ϕ=arctan(2π .60 .4− 1

2π .0,1uf1000

)

ϕ=−89,960

SIMULACION DEL CIRCUITO R-L-C

R11k

C10.1uF

AC Volts

+4.02

AC Volts

+2.64

A

B

C

D

L14H

AC Volts

+68.8

CONCLUSIONES Y OBSERVACION

Cuando se conecta un circuito RLC en serie, alimentado por una señal alterna, hay un efecto de ésta en cada uno de los componentes.

En el condensador aparecerá una reactancia capacitiva, y en la bobina una reactancia inductiva.

Hay una frecuencia para la cual el valor de la XC y XL son iguales. Esta frecuencia se llama frecuencia de resonancia.

En resonancia como los valores de XC y XL son iguales, 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.