aporte completo

5/26/2018 Aporte Completo

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PROCEDIMIENTO 1

Objetivos:

1. Verificar mediante experimentos que la impedancia, Z, de un circuito RL serie

est dada por la frmula:

Z=

2.Estudiar la relacin entre impedancia, resistencia, reactancia inductiva y ngulo

de fase.

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos:Multmetro Digital

Generador de funciones

Analizador de capacitores/inductores o medidor LCR

Resistores:

1 de 3.3 k8, W, 5%

Inductores

1 de 47 mH

1 de 100 mH

1. Mida los inductores de 47 mH y 100 mH para verificar sus valores. Registre

los Valores medidos en la tabla 1.


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2. Con el interruptor de alimentacin del generador de funciones en laposicin apagado, arme el circuito de la figura 1.


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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 estevalor de entrada en la tabla 1, columna Vent.

Imagen del Circuito

Circuito simulado


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4. Mida los valores de Vp-p en el resistor y el inductor. Recuerde usar elmodo ADD y el botn INVERT del osciloscopio para medir en L1. Registreestos valores en la tabla 1.

Diagrama fasorial para 47mH

Diagrama fasorial 100mH


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Valor del

inductor

mH Vent

Vp-

p

Voltaje

en el

resistor

VR ,

Vp-p

Voltaje

en el

inductor

VL , Vp-

p

Corriente

calculada

VR/R

mA

Reactancia

inductiva

(calculada)

VL/IL ,XL

Impedancia

del

circuito

(calculada),

ley de Ohm

VT/IT ,

Imped

del

circui

(calcuZ=

R ,

Nominal Medido

47 47 5.01 4.56 2.02 1.37 1475.8 36569 361

100 100 5.01 3.61 3.47 1.09 3140 4596.3 455

5. Con el voltaje medido en R1 y el valor de su resistencia, calcule y registrela corriente por el circuito en serie. Como el resistor y el inductor estn enserie, esta corriente calculada para R1 es la misma para L1

PARA L=47MhVR1= 4..56VppI= VR1/R1I= 4.56Vpp / 3300 I= 1.37mApp

Procedimiento para 47mHVR = I . RVR = 1.37mA . 1475.8VR= 2.021

Procedimiento para L = 100mH

VR1 = 3.61Vpp

I = VR1/R1

I = 3.61 Vpp / 3300ohm

I = 1.093 mA

6. Con la cada de voltaje medida en el inductor y el valor de su corriente enserie, calcule y registre la reactancia inductiva en L1.

XL = J . 2 .f (L)XL = J . 2 (3.14) ( 5000Hz ) ( 47mH )XL= 1475.8

Procedimiento para L = 100mHXL = J . 2 .f (L)XL = J . 2 (3.14) ( 5000Hz ) ( 100mH )


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XL = 3140

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

Procedimiento para L= 47mHZt = Vt /ItZt = 5.01 Vpp / 1.37mAZt = 36569

Procedimiento para L= 100mHZt = Vt /ItZt = 5.01 Vpp / 1.093mAZt = 4596.3

Zt=

Zt =

Zt= 3614.9

Zt=

Zt =

Zt= 4555.1

8.Remplace el inductor de 47mH por el de 100 mH medido en el paso 1. Se

realizo en cada punto

9.Repita los pasos del 2 al 7; registre todos los valores en el rengln de 100 mH

de latabla

10. Examine la tabla 2. Con los valores de la impedancia (calculados a partir de VL

/ IL) de la tabla 1, calcule el ngulo de fase y la impedancia con las relaciones dengulo de fase. Llene la tabla 2 para los circuitos con inductores de47 mH Y 100 mH.

Procedimiento para 47mHtan = XL/Rtan = 1475.8ohm / 3300 ohmtan -1 = 0.4472= 24


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Procedimiento para 100 mHtan = XL/Rtan = 3140ohm / 3300 ohmtan = 0.951= 43.

Tabla 2. Determinacin del ngulo de fase y la impedancia.

Valor del inductor

mH Reactancia

inductiva

(de la tabla 1)

tan =XL/R

Angulo defase ,grados

Impedancia

R

Z ______________

Nomina

l

Medid

o

47 47 1475.8 0.4472 24.5 3677.2

100 100 3140 0.951 43.3 4534.1


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PROCEDIMIENTO 2

Objetivos

1.Medir el ngulo de fase entre el voltaje aplicado, V, y la corriente, I, en un

circuito RL serie.

2.verificar que las relaciones entre el voltaje aplicado, V, el voltaje en R, VR, y

voltaje en L, VL, se describen por las formulas.

(1)

(2)

(3)

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos

Osciloscopio de doble traza

Multmetro DigitalGenerador de funciones

Resistores ( W, 5%)

1 de 1 k

1 de 3.3 k

Inductores

1 de 100 mH


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1 ) Mida con un hmetro la resistencia de los resistores de 3.3 k y 1 k.Registre los valores en la tabla 3.

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

3) Encienda el generador de funciones y con el canal nm. 1 delosciloscopio ajuste su salida en 10Vpp a una frecuencia de 5kHz. Ajuste loscontroles del osciloscopio para que aparezca un ciclo completo que cubra laretcula en forma horizontal.

Circuito Simulado

Valor del inductor

47 mH 45.4 mH 100 mH 98.5 mH

Valor del

inductor

Nominal Medido

47 mH 45.4 mH 100 mH 98.5 mH


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4 ).Observe que la entrada del disparo se debe ajustar en el canal nm. 2.En un circuito en serie la corriente es la misma en todas partes. As pues,en un circuito en serie la corriente del circuito se usar como punto dereferencia, es decir 0 cuando se hagan mediciones y se tracen losdiagramas fasoriales. La cada del voltaje en R1 es resultado de la corriente

que fluye por el mismo.

RESISTENCIA Ancho de onda Distancia entre

Puntos

Nominal Medido 10 0.66

47 45.4 10 1.02

10 98.5


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5 ) Ajuste los controles NIVEL (LEVEL) y PENDIENTE (SLOPE) del

osciloscopio de modo que VR1llene la retcula con un ciclo completo. Lamayora de los osciloscopios tienen 10 divisiones de ancho y un ciclocompleto ocurre en 360. Si la pantalla tiene 10 divisiones, a cada divisinle correspondern 36.

6) Con el selector de MODO (MODE) vertical puesto en DUAL-ALT midael desfasamiento resultante entre la corriente del circuito (representadapor la onda senoidal VR1) y el voltaje de entrada (Vent). Anote losresultados en la tabla 3, rengln de 3.3k.

7) Repita los pasos del 2 al 6 con el resistor de 1k en lugar del de 3.3k.


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8 ) Mida la cada de voltaje en el resistor de 1k (VR) y en el inductor (VL).Escriba estos valores en la tabla 4, rengln de 1k. apague el osciloscopioy el generador de funciones.

ValorNominaldelResistor

VoltajeAplicadoVpp.,

Voltaje enResistorVr Vpp

Voltaje en elInductor

3,3K 10 2.54 2.44

1 K 10 1.05 3.37

9)Calcule la corriente inductiva Xl en el inductor segn la ley de Ohm.

Valor Nominaldel Resistor

CorrienteCalculada

mA

ReactanciaInductiva

Xl

3 0.77 3140,28

1K 0 0.66 31792,45

10.Calcule la reactancia inductiva, XL, del inductor segn la ley de Ohm parainductores con el valor medido de VL y el valor calculado de I. Registre surespuesta en la tabla 4.


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Procedimiento para 3.3k

XL = VL/IXL = 3.28

XL = 3.28

Resistor de 1k

Procedimiento para 3.3kXL = VL/IXL = 0.72

XL = 0.72

11).Con el valor de XL calculado en el paso 10 y el valor medido de R,

calcule el ngulo de fase .

Resistor de 3.3

= tanh-1 XL/R = tanh 0.951 = 43

Resistor de 1 k

= tanh- 1 XL/R = tanh 3.15 = 72

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

13. Con los valores medidos de VR y VL para el resistor de 1 k, calculeVp-p segn la frmula de la raz cuadrada.

Registre su respuesta en la columna Voltaje aplicado (calculado) de la tabla 4.Repita los clculos para VR y VL con el resistor de 3.3 k. Anote su respuesta enla tabla 4.

Vp = VR2 + VL2Vp = 3.61 R2 + 1.5L2Vp = 5.1


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Vpp = VpVpp = 3.61Vp = 10.2

RESISOR DE 1K

Vp = VR2+VL2Vp = 3.8R2+1.0L2Vp = 9.9

Vpp = Vp x 2 x 2Vpp = 3.53Vpp = 9.9


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PROCEDIMIENTO 3

Objetivos

1)Verificar que la impedancia, Z, de un circuito RC serie est dada por laformula

2) Estudiar las relaciones entre impedancias, resistencia, reactanciacapacitiva y ngulo de fase.

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos


Analizador de capacitores/inductores o medidor LCR

Resistores ( W, 5%)

1 de 2 k8, W, 5%

Capacitores

1 de 0.033 F1 de 0.1 F

1 ) Con un analizador de capacitores/inductores o un medidor LCR midalos capacitores de 0.033 F y 0.1 F para verificar sus valores. Registre losvalores medidos en la tabla 5.

2)Con el interruptor del generador de funciones en la posicin de apagado,

arme el circuito de la figura 3.


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3Encienda el generador de funciones y con el osciloscopio ajuste su salidaen un valor de 10 Vp-p a una frecuencia de 1kHz. Anote el valor de entrada

en la columna Vent de la tabla 5.

4 )Mida los valores de Vpp en el resistor y el capacitor. Recuerde que paramedir en C1 en el osciloscopio debe usar el modo ADD y el botn INVERT.Registre estos valores en la tabla 5.

5 ) Con el voltaje medido en R1 y el valor de su resistencia, calcule yregistre la corriente por el circuito en serie. Dado que el resistor y elcapacitor estn en serie, la corriente calculada para R1 es la misma quepara C1.

6 )Calcule y registre el valor de la reactancia capacitiva de C1 mediante la

frmula Tambin calcule y registre, a partir de la cada devoltaje medida en el capacitor y de su corriente en serie, la reactanciacapacitiva de C1.

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

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

9 )Repita los pasos del 3 al 7 y anote todos los valores en el renglnrespectivo de 0.1 F de la tabla 5.10 ) A partir de los valores de impedancia de la tabla 5 (calculadosmediante Vc/Ic), calcule el ngulo de fase, , y la impedancia con las


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relaciones del ngulo de fase. Llene la tabla 6 para los capacitores de 0.033F y 0.1 F.

11) En el espacio bajo la tabla 6 trace los diagramas fasoriales deimpedancia para los circuitos respectivos. Si los lados de los tringulos setrazan a cierta escala, los ngulos de la impedancia sern ms claros.


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Diagrama fasorial para .033

Diagrama fasorial para 0.1


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

Procedimiento para condensador de 0.33

Xc=1/2fCXc=21Hz0.033

Xc=4825

Ic = 10/4825Ic = 2.07mA

Hallar Reactancia capacitiva

Vc/Ic = 4821.

Voltaje del capacitor calculado

V = I . RV = 2.07mA . 4825 reactancia capacitivaV = 9.98 V

VT/IT

10 / 2.07 = 4830.9

Valor del

capacitor,F Vent,Vp -p

Voltaje

en elresistorVRp - p

Voltaje

en elcapacitorVCp - p

Corriente

calculadaVR/R

mAp - p

Reactancia

capacitiva(calculada)

Xc ,

Reactancia

capacitiva(calculada)

Vc/Ic ,

Impedancia

del circuito(calculada)

Ley deOhm

VT/IT ,

mpe

cir(calcNominal Medido

0.033 .033 10v 3,89 9.98 2.07 4825 4821.2 4830.9 5223

0.1 0.1 10v 7.89 6.27 3.94 1592.3 1591.3 2538.0 2556


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Impedancia del circuito

Procedimiento para capacitor 0.1uf

Corriente calculada

I = V / RI = 7.89 / 2000I = 3.94

Xc=1/2fCXc=21Hz0.1Xc= 1592.3

Voltaje del capacitor calculado 0.1

V = I . RV = 3.94. 1592.3 reactancia capacitivaV = 6.27 V

Hallar Reactancia capacitiva

Vc/Ic = 6.27 / 3.94 = 1591.3

VT/IT10 / 3.94mA =2538.0

Tabla 6. Determinacin del ngulo de fase y la impedancia en un circuito RC en

serie

Valor delcapacitorF

Reactanciacapacitiva(de la tabla5)

tan = XC /RAngulo defase ,grados

Impedancia

Nominal medido

0.033 .033 4825 2.41 67 5118.6

0.1 0.1 1592.3 0.79 38 2538.0


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PROCEDIMIENTO 4

Objetivos

1 ) Medir el ngulo de fase entre el voltaje aplicado, V, y la corriente, I, en

un Circuito RC serie.

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

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos

Osciloscopio de doble trazaMultmetro Digital

Generador de funciones

Resistores ( W, 5%)

1 de 1 k81 de 6.8 k8

Capacitores

1 de 0.033 F

1 ) Mida con un hmetro la resistencia de los resistores de 1 k8 y 6.8 k8.Anote los valores en la tabla 7.

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


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3) Encienda el generador de funciones y con el canal 1 del osciloscopioajuste su salida en 10 Vpp a una frecuencia de 1kHz. Ajuste los controles

del osciloscopio para desplegar un ciclo completo que ocupe la retcula enforma horizontal.

4 )Para la entrada de disparo debe seleccionarse el canal 2. En un circuitoen serie la corriente es la misma en todo el circuito. Por tanto, en un circuitoen serie la corriente se usar como lnea de referencia o de base (0)cuando se hagan las mediciones y se dibujen los diagramas fasoriales. Lacada de voltaje en R1 se debe a la corriente que fluye por ella.

5 ) Ajuste los controles de NIVEL (LEVEL) y PENDIENTE (SLOPE) del

osciloscopio de modo que VR1 cubra la retcula con un ciclo completo. Lamayora de los osciloscopios tienen 10 divisiones horizontales y un ciclocompleto ocurre en 360. Si el despliegue se ajusta a 10 divisiones, en elosciloscopio habr 36/div.

6 )Con el selector de MODO (MODE) vertical puesto en DUAL-ALT, midael Desfasamiento que resulta entre la corriente del circuito (representadapor la onda VR1) y el voltaje de entrada (Vent). Registre los resultados en latabla 7, rengln 1 k8. Apague el osciloscopio y el generador de funciones.

7 ) Repita los pasos del 2 al 6 con el resistor de 6.8 k8. No apague elgenerador de funciones.

8)Mida la cada de voltaje en el resistor de 6.8 k8 (VR) y en el capacitor(Vc). Registre estos valores en la tabla 8, rengln 6.8 k8. Apague elgenerador de funciones.


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9 ) Calcule la corriente en el circuito para cada valor de V mediante la ley deOhm con los valores medidos de VR y R. Registre sus respuestas en latabla 45-2 para el resistor de 6.8 k8.

10 )Calcule la reactancia capacitiva, XC del capacitor con la ley de Ohmpara capacitores con el valor medido de VC y el valor calculado de I.

Registre sus respuestas en la tabla 8 para el resistor de 6.8 k8.

11 )A partir de los valores calculados de XC en el paso 10 y el valor medidode R, calcule el ngulo de fase, , para cada valor de Vpp.

Anote sus respuestas en la tabla 8 para el resistor de 6.8 k8.

12 )Encienda el generador de funciones y ajuste la salida como en elpaso 3. Repita los pasos del 8 al 11 para el resistor de 1 k8.

13 )Con los valores medidos de VR y VC para el resistor de 1 k8,calcule la Vpp con la frmula de la raz cuadrada

Registre sus respuestas en la columnaVoltaje aplicado (calculado) de la tabla 8. Repita el clculo de VR yVC con el resistor de 6.8 k8 y anote sus respuestas en la tabla 8.

14 )En el espacio bajo la tabla 8 trace los diagramas fasoriales deimpedancia y voltaje para los circuitos de 1 k8 y 6.8 k8.


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Diagrama fasorial

Diagrama fasorial


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Tabla 7. Uso del osciloscopio para hallar el ngulo de fase, , en un circuitoRC serie

Resistencia R, Capacitancia

C, FD, cm Ancho de la

onda senoidal,

cm

Distancia entrepuntoscero, cmAngulo de fase

,Valor grados

Valor

nominal

Valor

medido

1K 1 0.033 10 10 78

6.8K

6.8K

0.033 10 10 35

Tabla 8. ngulo de fase, , y relaciones de voltaje en un circuito RC serie

Resistencia

(valor

nomina),

l

Capacitancia

(valor

nominal)

C, F

Voltaje

aplicado

Vp-p, V

Voltaje

en el

resistor

VR,

Vp-p

Voltaje

en el

capacitor

VC Vp-p

Corriente

(calculada)

I, mA

Reactancia

capacitiva

(calculada)

XC ,

Angulodefase,calculado

con XC yR), grados

Voltaje

aplicado

(calculado

Vp-p, V

1k 0.033 10 2.07 9.98 2.07 4825 78 10.1

6.8k 0.033 10 8.2 5.78 1.20 4825 35 9.95

Xc=1/2fCXc=21Hz0.033

Xc=4825

Ic = 10/4822.8

Ic = 2.07mA

V = I . RV = 2.07mA. 4825 reactancia capacitivaV = 9.98


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Angulo de fase para 1k

Z=2R2+Xc2Z = 210002 + 4822.82 Z = 224259399.84 Z = 4927.5.

Tan = xc/ R = 4825 / 1000 = 4.82 = inv tang = 78

Voltaje calculado

Xc = f . C1Xc = 1000Hz . 0.033ufXc = 33 ohm

Divisor de voltaje

V = Vpp . R / Zc + ZR

V = 10Vpp . 1000/ 1000+33V = 9.58

Procedimiento para 6.8k

I = V . RI = 8.21 . 6800I = 1.20 mA

Voltaje capacitor

V = V . XC/Z

V = 10 . 4825/8337

V = 5.78V

Voltaje aplicado calculado para 1k

+V

+9.9

V =

V = 10.1

Voltaje aplicado calculado para 6.8k


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+V

+

V =

V = 9.69

Angulo de fase para 6.8k

Tan -1 XC/R

Tan -1 4825/6800

Tan -1 = 35


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PROCEDIMIENTO 5

Objetivos

1. Diferenciar Potencia real de potencia aparente en circuitos AC

2. Medir la potencia en un circuito AC

MATERIAL NECESARIO

Fuentes de alimentacin

Transformador de aislamientoAutotransformador de voltaje variable (Variac o equivalente)

Instrumentos

Osciloscopio de doble trazaMultimetro DigitalAmpermetro de O 25 mA o un segundo MMD con escalas deampermetro de ca

Resistor (2 W 5%)

1 de 1OO , 5 W

Capacitores

1 de 5 F o 437 F 1OO V1 de 1O F 1OO V

Otros

Interruptor de un polo un tiroCable de lnea polarizado con interruptor de encendido/apagado yfusible

A. Medicin de la potencia por el mtodo de voltaje-corriente

A1.Con un hmetro mida la resistencia del resistor de 100 8 y anote el valoren la tabla9.

A2.Con el cable de lnea desconectado, el interruptor de lnea en posicin deapagado y S1, abierto, arme el circuito de la figura 5. Pongaautotransformador en su voltaje de salida mnimo y el ampermetro de ca en laescala de 25 mA.


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A3.Cierre S 1 . Aumente el voltaje de salida del autotransformador hasta queVAB = 50 V.Mida el voltaje en el resistor, VR, y la corriente I. Registre los valores en latabla 9 en el rengln de 5 F. Abra S1 y desconecte el capacitor de 5 F.

A4.Calcule la potencia aparente, P A , la potencia real, P, el factor de potencia

y el ngulo de fase del circuito. Utilice de manera adecuada los valoresmedidos de VAB, VR e I en sus clculos. Registre las respuestas en la tabla 9en el rengln 5 F.

A5. Con S1 abierto y el autotransformador en su voltaje de salida menor,conecte el capacitor de 10 F. en serie con el resistor de 100 8.

A6.Cierre S 1 . Incremente la salida del autotransformador hasta que VAB =25V. Mida VR e I y registre los valores en la tabla 9 en el rengln de 10 F.Despus de la ltima medicin, abra S1.

A7. Repita el paso A4 para el circuito en serie de 100 8 / 10 F. Registre susrespuestas en la tabla 9 en el rengln de 10 F.

B.Determinacin del factor de potencia con un osciloscopio

B1.Conecte el osciloscopio de doble traza al circuito RC en serie, como enla figura 6. El autotransformador debe estar en su voltaje de salida menor.El selector de disparo debe ponerse en EXT.


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B2.Cierre S1. Aumente la salida del autotransformador a 10V rms. El canal1 es el de referencia de voltaje; encienda el osciloscopio. Ajuste suscontroles de modo que una sola onda senoidal, de unas 6 divisiones de picoa pico, ocupe el ancho de la pantalla.Utilice los controles vertical y horizontal para centrar la onda en la pantalla.

B3.Cambie al canal 2, que es el canal de corriente. Ajuste los controles deforma que una sola onda senoidal, de unas 4 divisiones de pico a pico,ocupe el ancho de la pantalla. Use el control vertical para centrar la onda demanera vertical. No utilice el control horizontal.

B4.Ponga el osciloscopio en el modo de doble canal. Las seales de loscanales 1 y 2 deben aparecer juntas. Observe donde las curvas cruzan eleje horizontal (x). Estos son los puntos cero de las dos ondas senoidales.Con una escala en centmetros mida con precisin la distancia horizontal, d,entre los dos picos positivos o negativos de las ondas senoidales.Compruebe su medicin midiendo la distancia entre los puntos cero

correspondientes a las dos ondas (figura 6). Registre la medicin en la tabla10 en el rengln de 5 F. Tambin mida la distancia, D, de 0 a 360 de laonda senoidal de voltaje. Registre el valor en la tabla 10 para el resistor de100 8. Apague el osciloscopio; abra S1; desconecte el capacitor de 5 F.

B5.Con la formula de la figura 7 calcule el ngulo de fase, , entre voltaje ycorriente en el circuito de la figura 6. Con el valor de , calcule el factor depotencia, FP, del circuito.Registre sus respuestas en la tabla 10.

B6.Reemplace el capacitor de 5 F por uno de 10 F en el circuito de lafigura 6.


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B7. Cierre S1. Repita los pasos del B3 al B5 para el capacitor de 10 F.Despus de la ltima medicin, apague el osciloscopio, 5 F, abra, S1 ydesconecte el osciloscopio del circuito.

B8.Repita el paso B5 para el circuito serie de 10 F y 100 8.

Solucin


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Tabla 9. Medicin de potencia por el mtodo de voltaje-corriente

Resistencia

R,

Capacitancia

(valor nominal

C, FVoltaje

aplicadoVAC, V

Voltaje

en el

resistor

VR, V

Corriente

(MEDID

A)

I, mA

Potencia

aparente

PA VA

Potenci

a realP, W

Factor de

potencia

FP

Angulodefase,Valor

gradosValornominal

Valormedio

100 100 5 50 9.46 96.3 3.96 0.62 0.15 79

100 100 10 50 17.8 89 2.2 0.79 0.37 69

Tabla 10. Determinacin del factor de potencia con osciloscopio

Resistencia

(valor nominal)

R,

Capacitancia

(valor nominal)

C, F

Distancia entre

puntos cero

d, cm

Ancho de la

onda senoidal

D, cm

Angulo de fasecalculado), grados

Factor de

potencia

(calculado)

FP, %

100 5 10 8 79 0.15

100 10 10 6 69 0.37

Procedimiento para condensador de 5uf

Convertir Resistor Xc 5uf

Xc = = = 530

Sumatoria de resistencias

530 + 100 = 630

Corriente para 5 uf

I = = = 79.3 mA

Potencia aparente para 5uf

S = V . I = 50 . 79.3mA = 3.96VA


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Potencia real (Real)

P = . R = . 100 = 0.62 W

Factor de potencia para 5 uf

Cos P / S

= 0.62 / 3.96 = 0.15

Angulo de fase

Tan = Xc / R

Tan = 530 / 100

Tan = 5.3

Tan -1 = 79

Convertir Resitor Xc 10uf

Xc = = = 265.69

Sumatoria de resistencias

265 + 100 = 365

Corriente para 10 uf

I = = = 68.4 mA

Potencia aparente para 10uf

S = V . I medidia = 25 . 89 mA = 2.2VA

Potencia real (Real)P = . R = . 100 = 0.79W


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Factor de potencia para 5 uf

Cos P activa/ S aparente

= 0.79 / 2.2 = 0.37

Angulo de fase

Tan = Xc / R

Tan = 265 / 100

Tan = 2.65

Tan -1 = 69


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PROCEDIMIENTO 6

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos


Resistor1 de 2 k, W, 5%

Capacitor1 de 0.022 F

Inductor

Inductor de 100 mH

1. Con el generador de funciones apagado, arme el circuito de la figura 8a.Ajuste el generador en su voltaje de salida ms bajo.


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2. Encienda el generador de funciones. Aumente el voltaje de salida hasta que VAB =10 Vpp. Mantenga este voltaje en todo el experimento. Verifquelo de vez en cuando yajstelo si es necesario.

3. Mida el voltaje en el resistor, VR, y en el inductor, VL. Registre los valores en la

tabla 11 para el circuito RL. Apague el generador.

4.Calcule la corriente en el circuito con el valor medido de VR y el valor nominal de R.Anote la respuesta en la tabla 11 para el circuito RL.

6. Calcule la impedancia total del circuito con dos mtodos: la ley de Ohm (con elvalor calculado de I y el voltaje aplicado, VAB) y la frmula de la raz cuadrada (con Ry XL). Escriba sus respuestas en el rengln RL de la tabla 11.


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8. Encienda el generador. Revise si VAB = 10 V. Mida el voltaje en el resistor, VR, enel inductor, VL, y en el capacitor, Vc. Registre los valores en el rengln RLC de latabla 11. Despus de realizar todas las mediciones, apague el generador defunciones.

9.Calcule I y XL como en los pasos 4 y 5. De igual modo, con el valor medido de Vc yel valor calculado de I, obtenga la reactancia capacitiva del circuito. Anote larespuesta en el rengln RLC de la tabla 11.


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10. Calcule la impedancia, Z, del circuito con dos mtodos: la ley de Ohm (medianteVAB e I) y la frmula de la raz cuadrada (con R, Xc y XL). Registre sus respuestas enel rengln RLC de la tabla 11.

11.Retire el inductor del circuito y deje slo el resistor en serie con el capacitor comoen la figura 8c.


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12.Encienda el generador de funciones. Revise VAB y ajstelo si es necesario. MidaVR y VC. anote los valores en el rengln RC de la tabla 11. Despus de realizartodas las mediciones, apague el generador

13. A partir de los valores medidos de VR y VC y el valor nominal de R, calcule lacorriente, I, en el circuito. Despus, con el valor calculado de I, determine Xc. Registre

sus respuestas en el rengln RC de la tabla 11.

14.Calcule la impedancia total del circuito con dos mtodos: la ley de Ohm (medianteVAB e I) y la frmula de la raz cuadrada (con R y Xc). Anote sus respuestas en elrengln RC de la tabla 11.


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Procedimiento 7.Objetivos:

Determinar la impedancia de un circuito que contiene una resistencia, R, enparalelo con una inductancia, L, en paralelo con una capacitancia, C.

Materiales necesarios para la prctica.

Generador de funcionesOsciloscopio1 resistencia de 1 k1 resistencia de 10 k1 capacitor de 0.022 F1 inductor de 100 mH.

Paso 1.

1. Con el generador de funciones apagado y los interruptores de S1 a S3, abiertos,arme el circuito de la figura 9. El canal 2 del osciloscopio se conecta al resistorindicador. Midiendo la cada de voltaje en Rindic. Y segn la ley de Ohm, lacorriente en el circuito se puede calcular en forma indirecta.


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Voltaje

Aplicado

V,Vpp.

Voltaje en

Radic

Con S 1.S2,S3 Abiertos

10Vpp 3,54V

Paso 2

2.Encienda el generador. Incremente el voltaje de salida, V, hastaV= 10 VPP A 5 kHz. Mantenga este voltaje en todo el experimento. De vez encuando compruebe el voltaje y ajstelo si es necesario.

Paso 3.

3.Cierre S1. Compruebe que V= 10 Vpp y ajuste si es necesario. Mida la corrientey el ngulo de fase. Como S2 y S3 estn abiertos, la nica corriente en el circuito

es la del resistor, IR. Registre el valor en la tabla 12. Abra S1.

Voltaje

Aplicado

V, Vpp.

Voltaje en

R1

Con, S2,S3

Abiertos

Corriente

Con S2 y S3

Abiertos

Angulo de

Fase

10 V 3.51 2.26mA -89.6

Angulo de Fase= -89

Angulo de fase= Tan-1 (3,52/ 2000)

Paso 4.

4)Cierre S2. Compruebe que V= 10 Vpp. Mida la corriente y el ngulo de fase.Puesto que S1 y S3 estn abiertos, la nica corriente en el circuito es la delinductor, IL. Anote su valor en la tabla 12. Abra S2.


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Paso 5.

5.Cierre S3. Compruebe V y ajuste si hace falta. Mida la corriente el ngulo defase. dado que S1 y S2 estn abiertos, la nica corriente en el circuito es la de larama del capacitor, IC . Escriba su valor en la tabla

Paso 6.

6.Cierre S1 (S3 sigue cerrado). Verifique que V= 10 VPP. Mida la corriente y elngulo de fase del circuito. Con S1 y S3 cerrados y S2 abierto, la corriente en elcircuito es la suma de IR e IC, o sea IRC. Registre el valor en la tabla 12. Abra S3.

Paso 7.

7.Cierre S2 (S1 contina cerrado). V = 10 Vpp. Mida la corriente del circuito. ConS1 y S2 cerrados y S3 abierto, la corriente en el circuito es la suma de IR ms IL,

es decir IRL. Anote el valor en la tabla.

Paso 8.

VoltajeAplicadoV, Vpp.

Voltaje enL

Corrientecon s1 y s3Abiertos

10Vpp. 3.54V 1.11mA


Voltaje enC

Corrientecon s1 y s2Abiertos

Angulo de

Fase

10Vpp 3.53V 2.48

VoltajeAplicado

V, Vpp.

Voltaje enC

Corrientecon s2

Abiertos IRL

Voltaje en

R1

10Vpp 3.53V 2.47 3.53


Voltaje enC1

Corrientecon s1,s2 y s3Cerrados IRL

Voltaje en

R1

10Vpp 3.53V 1.36mA 3.53


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8.Cierre S3. Ahora S1, S2 y S3 estn cerrados. Compruebe V. Midala corriente yel ngulo en el circuito. Dado que los interruptores de todas las ramas del circuitoestn cerrados, el ampermetro medir la corriente total, IT, del circuito RLC enparalelo. Registre el valor en la tabla 6. Abra todos los interruptores y apague elgenerador de funciones.


VoltajeEnC1

VoltajeEnR1

VoltajeEnL1

Corriente conS1,S2 y S3CerradosIRL

10Vpp. 3.53V 3.53 3.53 1.36mA

Paso 9.9. Calcule la corriente de lnea, IT, con los valores medidos de IR, I Le IC y la formula de la raz cuadrada. Escriba su respuesta en la tabla.

Paso 1010.Con el valor medido de V (debe ser de 10Vpp) y el valor medido de IT, calculela impedancia del circuito e indique si ste es inductivo, capacitivo o resistivo.Registre sus respuestas en la tabla

Paso1111.Calcule el ngulo de fase y el factor de potencia en el circuito RLC en paraleloe indique si tiene un factor de potencia en adelanto o en retraso. Anote susrespuestas en la tabla

VoltajeAplicadoV,Vpp.

Voltaje enC1

AnguloDe

Fase

Factor depotenciaDel circuitoRLC

10Vpp. 3.53V 36.72 80 %


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CONCLUSIONES

Se conoce como se debe medir las variables elctricas voltaje , corriente

Se aprendi el comportamiento de la seal al aplicarse una corriente o unvoltaje de excitacin

Se comprendi el concepto de fasor Se aplic las frmulas que son necesarias para calcular, ngulo de fase,

impedancia, resistencia, inductancia etc.

Se conoce y practica la simulacin de circuitos electrnicos por medio desoftware multisim.

Procedimiento 1:

Se observa que en el circuito en serie al subir el valor del Inductor el Voltaje en R1disminuye.

Se observa en el Osciloscopio que la forma de la onda senoidal es de particular

importancia dado que se presta para clculos matemticos.

Procedimiento 2:

Se utiliza el Osciloscopio para observar lo forma de la Onda senoidal cuyoaspecto no se ve afectado por las caractersticas R, L y C.

Si el voltaje en un resistor es de naturaleza senoidal el voltaje resultante tambintendr caractersticas senoidales.

Prctica 3:

El ngulo de fase tiene como base una funcin coseno, por lo que una funcinseno se encuentra presente.Se observa en el circuito que al disminuir el Valor del capacitor, el voltaje den elcapacitor disminuye y el Voltaje en el resistor aumenta en este tipo de circuitos.

Prctica 4:

Se calcula el ngulo de fase en un circuito en un circuito R.C.

Se verifican las relaciones entre Voltaje aplicado y el Voltaje en C.

Se Comprueban las formulas:

V=V2R+V2C

Prctica 5:

Se realiza la diferencia de la Potencia Real a la Potencia aparenteen un circuito AC.

Se utiliza el Osciloscopio para calcular el ngulo de fase mediante y secomprueba la frmula:


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Grados= 360 / D x d Se calcula en factor de potencia en %, porcentaje

Prctica 6: Se verifica la relacion de impedancia en un circuito en serie:

Z=R2+(Xl-Xc)2 Se compara la impedancia en los diferentes circuitos: RL, RC, RLC Se compruebala Ley de Ohm y se utiliza la formula de la raiz para calcular la impedancia Z, losresultados son muy similares con ambas formulas.

Prctica 7:

Se verifican las relaciones en un circuito en paralelo R,L,C; se comprueba la Leyde Ohm. El circuito Funciona en Adelanto.

El factor de Potencia es de 80 %

Se determinan las relaciones fasoriales entre el voltaje fasorial y la corrientefasorial de los Elementos R,L y C.

aporte completo

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