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PRE PRÁCTICA #7

TÍTULO: CONSTANTE DE TIEMPO PARA CIRCUITOS RC Y RL

Nombre de los estudiantes:

Pedro Carvajal Ruiz

Guido Ochoa Freire

Edwin Chacón Castro

Paralelo: 9

Fecha: 29 de julio de 2015

Mesa: #3

OBJETIVOS:

Conocer el comportamiento práctico de los circuitos RC y RL. Determinar la Constante de Tiempo en forma gráfica para circuitos RC y circuitos RL. Determinar aplicaciones para estos circuitos.

EQUIPO Y MATERIAL USADO:

Generador de Funciones Real GWINSTEK GDM-6251a o METERMAN FG2C. Osciloscopio Real. 2 Puntas de prueba. Década de resistencia o resistores de 2.2 Kohm y 4.7 Kohm. Capacitores o décadas de capacitores. Década de inductores. Un computador. Tarjeta PCI 6024E o 6251mx. Estación de trabajo NI ELVIS.

FUNDAMENTACION TEORICA:

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PROCEDIMIENTO:

Con stante de T iempo de Circuitos RC

Arme el siguiente circuito

Circuito # 1

Ajuste en el Generador Real:

Tipo de onda: Cuadrada Vp-p=10 V f=60 Hz

Conecte el Osciloscopio Virtual para medir simultáneamente, las señales de voltaje del generador y del capacitor.

Circuito # 1

Observe y grafique la forma de onda.

Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.

Conecte una resistencia de 4.7k en paralelo al capacitor.

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Circuito # 2

Observe y grafique la forma de onda.

Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.

Cambie el valor del capacitor a 10 μF y la frecuencia del Generador a 10 Hz.

Circuito # 3

Observe y grafique la forma de onda.

Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.

Retire la resistencia de 4.7 Kohm.

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Circuito # 4

Observe y grafique la forma de onda.

Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.

Grafique todas las señales anteriores en su reporte.

Cómo determinar la Constante de tiempo en circuitos RC

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Con stante de T iempo de Circuitos RL

Arme el siguiente circuito

Circuito # 5

Ajuste en el Generador de Funciones Real:

Tipo de onda: Cuadrada Vp-p=10 V f=1 KHz

Conecte el Osciloscopio Real para medir simultáneamente, las señales de voltaje del generador y del inductor.

Circuito # 5

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Observe y grafique la forma de onda del inductor.

Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.

Repita los 2 pasos anteriores para cada valor de frecuencia e inductancia según como indica la Tabla 2 y llene la Tabla 2.

Grafique todas las señales anteriores en su reporte.

Nota: Tome en cuenta la impedancia de salida (R interna) del generador que esté usando y utilice dicho valor en su respectivo cálculo.

Cómo determinar la Constante de tiempo en circuitos RC

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DIAGRAMA ESQUEMÁTICO:

Circuito # 1

Circuito # 2

Circuito # 3

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Circuito # 4

Circuito # 5

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CÁLCULOS TEÓRICOS

Cálculo del error:

%Er=|τ teo−τ ¿|

τ teo

× 100

Tabla # 1τ=CRCircuito # 1: R = 2.2 KΩ , C = 1μF , τ simulado = 2.273 mseg

τ=1μF ×2.2 KΩτ=2.2 mseg

%Er=|2.2−2.273|

2.2× 100

%Er=3.32%Circuito # 2: R = 2.2 KΩ y 4.7 KΩ , C = 1μF , τ simulado = 1.894 mseg

R=2.2 × 4.72.2+4.7

KΩ

R=1.5 K Ωτ=1μF ×1.5 KΩ

τ=1.5 mseg

%Er=|1.5−1.894|

1.5×100

%Er=26.27 %Circuito # 3: R = 2.2 KΩ y 4.7 KΩ , C = 10μF , τ simulado = 17.992 mseg

R=1.5 K Ωτ=10 μF ×1.5 KΩ

τ=15 mseg

%Er=|15−17.992|

15× 100

%Er=19.95 %Circuito # 4: R = 2.2 KΩ , C = 10μF , τ simulado = 22.727 mseg

τ=10 μF ×2.2 KΩτ=22 mseg

%Er=|22−22.727|

22×100

%Er=3.30 %

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Tabla # 2: R = 500 Ω , Rint = 50 Ωτ=L/ R

Rt=550 Ω

f = 1 KHz , L = 90 mH , τ simulado = 0.1629 msegτ=90 mH /550Ωτ=0.1636 mseg

%Er=|0.1636−0.1629|

0.1636×100

%Er=0.43 %f = 2 KHz , L = 50 mH , τ simulado = 0.0947 mseg

τ=50 mH /550 Ωτ=0.0909 mseg

%Er=|0.0909−0.0947|

0.0909×100

%Er=4.18 %f = 3 KHz , L = 10 mH , τ simulado = 0.1667 mseg

τ=10 mH /550 Ωτ=0.0182 mseg

%Er=|0.0182−0.1667|

0.0182×100

%Er=815.93 %

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SIMULACIÓN

TABLA 1

EJERCICIO #1

F=60Hz

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EJERCICIO#2

F=10Hz

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EJERCICIO #3

F=60Hz

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EJERCICIO #4

F=10Hz

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TABLA 2

EJERCICIO #5

F=3kHz

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F=2kHz

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F=1kHz

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TABLA DE RESULTADOS

Tabla # 1

Frecuencia [Hz] R [ohm] C [F] τ teórico [mseg]

τ simulado [mseg]

% Error

60 Hz 2.2 K 1 μ 2,2 2,273 3,3260 Hz 2.2 K y 4.7 K 1 μ 1,5 1,894 26,2710 Hz 2.2 K y 4.7 K 10 μ 15 17,992 19,9510 Hz 2.2 K 10 μ 22 22,727 3,30

Tabla # 2

Frecuencia [KHz]

Z out = R int [ohm] R [Ω] L [mH] τ simulado [mseg]

τ teórico [mseg]

% Error

1 50 500 90 0,1629 0,1636 0,432 50 500 50 0,0947 0,0909 4,183 50 500 10 0,1667 0,0182 815,93