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1. 1. TRABAJO COLABORATIVO No 1 ANALISIS DE CIRCUITOS AC GRUPO: 201423_38PRESENTADO POR: WILMAR JHIOVANY HERNADEZ CODIGO: 91448383 TUTOR: PABLOANDRÉS GUERRA GONZÁLEZ UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA“UNAD”ESCUALA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA INGENIERIAELECTRONICA CEAD BUCARAMANGA 2012

2. 2. ABSTRAC 1. Componente Practico procedimiento 1According to previous analysis of the 1.1Objetivosthematic content of the argumentsdemonstrate practice phasors, 1.1.1 Verificar medianteexperimentosimpedance, reactance and capacitive que la impedancia, Z, de un circuito RLand try togather detailed data, this with serie está dada por la formulathe help of someinstruments of measurement(signalgenerator, oscilloscope, digital 1.1.2. Estudiar la relación entremultimeter, resistors, inductors andimpedancia, resistencia, reactanciacapacitors etc.). Similarly, applications inductiva y ángulo de fase.willtry to clarify concepts about phaseangle and the phenomena encountered MATERIALNECESARIOduring experiments on sinusoidalsignals. Instrumentos Multímetro Digital Resumen

Generador de funcionesSegún análisis previo del contenido Analizador decapacitores/inductorestemático de la práctica se demostraran o medidor LCRargumentos sobrefasores,impedancias, reactancias inductivas y Resistorescapacitivas y se trataran de reunir 1 de 3.3 k8,½ W, 5%datos detallados, esto con ayuda dealgunos instrumentos de medición(generador de señales,osciloscopio, Inductoresmultímetro digital, resistores, inductores 1 de 47 mHy capacitores etc.). 1de 100 MhDe igual manera, trataremos de aclarar PROCEDIMIENTOconceptos aplicativos acerca deángulode fase y los fenómenos encontrados a 1. Mida los inductores de 47 mH y 100lo largo deexperimentos en señales mH para verificar sus valores. Registresinusoidales. los valores medidos en latabla 1. 2. Con el interruptor de alimentación Introducción del generador de funciones en la posiciónapagado, arme el circuito deEn el desarrollo de esta actividad se la figura 1.verán 3.3k_reflejadosprocedimientos sobre 47mHcircuitos R L y R C serie obteniendodatos de verificación con lasdiferentesfórmulas y ecuaciones, se manejarandatos de frecuencia y señales endiferentes experimentospropuestos deacuerdo a la guía de actividades, secomprobaran mediciones de potenciasreales y aparentes

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con las cuales seobtendrá el factor de potencia.3. 3. determinada, los ángulos de impedanciaFigura 1 serán más claros.3. Encienda el generador de

funcionesy ajuste su salida con el osciloscopio aun valor de 5 Vpp a una frecuencia de5kHz. Anote estevalor de entrada en latabla 1, columna Vent. Tabla 2. Determinación del ángulo de4. Mida los valores deVpp en el fase e impedancia.resistor y el inductor. Recuerde usar elmodo ADD y el botón INVERTdelosciloscopio para medir en L1.Registre estos valores en la tabla 1.5. Con el voltaje medido en R1 yelvalor de su resistencia, calcule y Despejando:registre la corriente por el circuito enserie. Como elresistor y el inductorestán en serie, esta corriente calculada Procedimiento 1 con inductor de 47 mHparaR1 es la misma para L 1 . Para tener en cuenta6. Con la caída de voltaje medida en elinductor y el valorde su corriente enserie, calcule y registre la reactancia Voltaje en el resistorinductiva en L1.7. Con la leyde Ohm y la ecuación dereactancias en serie (tabla 2) obtengala impedancia del circuito. Anoteambosvalores en la tabla 1.8. Remplace el inductor de 47mH por elde 100 mH medido en el paso 1.Voltaje en el inductor9. Repita los pasos del 2 al 7; registretodos los valores en el renglón de 100mH de latabla 1.10. Examine la tabla 2. Con los valoresde la impedancia (calculados a partir deVL / IL) de la tabla1, calcule el ángulode fase _ y la impedancia con lasrelaciones de ángulo de fase. Llene latabla 2 para loscircuitos con inductores Corriente calculadade 47 mH Y 100 mH.11. En el espacio bajo la tabla 2tracelosdiagramas fasoriales de impedancia delos circuitos respectivos. Si los ladosdel triángulo sedibujan a una escala

4. 4. Reactancia inductivaImpedancia del circuito Diagrama fasorial inductor 47 mHReactanciainductivaDonde Figura 1.1.1Entonces XL= Procedimiento 1 con inductor de 100 mHAngulo de faseVoltaje en el resistor Voltaje en el inductor

5. 5. Corriente calculada Entonces XL= Angulo de faseReactancia inductivaImpedancia del circuitoImpedancia del circuitoImpedancia del circuitoReactancia inductivaDonde

6. 6. Componente practico procedimiento 22.1Objetivos2.1.1. Medir el ángulo de fase _ entre elvoltajeaplicado, V, y la corriente, I, en Figura 2un circuito RL serie. 3. Encienda el generador de funciones2.1.2verificar que las relaciones entre y con el canal núm. 1 del osciloscopioel voltaje aplicado, V, el voltaje enR, ajuste su salida en 10Vpp a unaVR, y el voltaje en L, VL, se describen frecuencia de 5kHz. Ajustelospor las formulas controles del osciloscopio para que aparezca un ciclo completo que cubra la retículaen forma horizontal. 4. Observe que la entrada del disparo se debe ajustar en el canal núm. 2. En uncircuito en serie la corriente es la misma en todas partes. Así pues, en un circuito en serie la corriente delcircuito se usará como punto de referencia, es decir 0° cuando se hagan mediciones y se tracen losdiagramas fasoriales. LaMaterial Necesario caída del voltaje en R1 es resultado de la corriente que fluyepor el mismo.Instrumentos 5. Ajuste los controles NIVEL (LEVEL) Osciloscopio de doble traza yPENDIENTE (SLOPE) del Multímetro Digital osciloscopio de modo que VR 1 llene la Generadorde funciones retícula con un ciclo completo. La mayoría de los osciloscopios tienen 10Resistores (½ W,5%) divisiones de ancho y un ciclo completo ocurre en 360°. Si la pantalla tiene 10 1 de 1 k8divisiones, a cada división le 1 de 3.3 k8 corresponderán 36°.Inductores 6. Con el selector de MODO(MODE) vertical puesto en DUALALT mida el 1 de 100 mH desfasamiento resultante entre la1.Mida corriente del circuito (representada por la onda1. Mida con un óhmetro la resistencia senoidal VR1)y el voltaje de entradade los resistores de 3.3 k8 y 1 k8. (Vent). Anote los resultados en la tablaRegistrelos valores en la tabla 3. 3, renglón de 3.3k8.2. Con el generador de funciones 7. Repita los pasos del 2 al6 con elapagado, arme el circuito de la figura 2. resistor de 1k8 en lugar del de 3.3k8. 8.

7. 7. Mida la caída de voltaje en el resistor Tabla 3. Uso del osciloscopio parade 1k8 (VR) y en el inductor(VL). hallar el ángulo de fase, en un circuitoEscriba estos valores en la tabla 4, RL en serierenglón de1k8.Apague el osciloscopio y el generadorde funciones.9. Calcule la corriente por el circuito Tabla 4.Relaciones entre el ángulo demediante la ley de Ohm con los valores fase, y el voltaje en un circuito RLenmedidos de VR y R. anote su respuesta serieen la tabla 4 para el resistor de 1k8.10. Calcule lareactancia inductiva, X L, del inductor según la ley de Ohm parainductores con el valor medido de VL yelvalor calculado de I. Registre surespuesta en la tabla 4.11. Con el valor de XL calculado en elProcedimiento 2.1 (resistencia 3.3k)paso y el valor medido de R, calcule elángulo de fase Para tener encuentaEscriba su respuesta en la tabla 4 parael resistor de 1k8.12. Repita los pasos de 8 al 11 paraelresistor de 3.3 k8.13. Con los valores medidos de VR yVL para el resistor de 1 k8, calcule Vpp segúnla fórmula de la raíz cuadrada Voltaje en el inductorRegistre su respuesta en la columna“Voltaje aplicado(calculado)” de latabla 4.Repita los cálculos para VR y VL con elresistor de 3.3 k8. Anote su respuestaen

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la tabla 4.14. En el espacio debajo de la tabla 4trace los respectivos diagramasfasoriales para laimpedancia y elvoltaje en los circuitos de 3.3 k8 y 1 k8.Tabla 3.

8. 8. Reactancia inductivaEntonces XL=Impedancia del circuitoVoltaje aplicado calculado Voltaje en elinductor

9. 9. Donde COMPONENTE PRACTICO PROCEDIMIENTO 3 Objetivos10. 10. 3. Encienda el generador de funciones y con el osciloscopio ajuste su salida en un valor de 10 Vpp a

una frecuencia de 1kHz. Anote el valor de entrada en la columna Vent de la tabla 5.3.2 Estudiar lasrelaciones entre 4. Mida los valores de Vpp en elimpedancias, resistencia, reactancia resistor y elcapacitor. Recuerde quecapacitiva y ángulo de fase. para medir en C1 en el osciloscopio debe usar elmodo ADD y el botónMATERIAL NECESARIO INVERT. Registre estos valores en la tabla5.Instrumentos 5. Con el voltaje medido en R1 y el valor de su resistencia, calcule y registre la corrientepor el circuito en serie. Dado que el resistor y el capacitor están en serie, la corriente calculada para R1 esla misma que para C1. 6. Calcule y registre el valor de la reactancia capacitiva de C1 mediante la fórmulaTambién 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 elcapacitor de 0.033 μF, medido en el paso 1, por el de 0.1 μF. 9. Repita los pasos del 3 al 7 y anote2. Conel interruptor del generador de todos los valores en el renglónfunciones 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 impedanciade la tabla 5 (calculados mediante Vc/Ic), calcule el ángulo de fase, y la impedancia con las relaciones delángulo de fase. Llene la tabla 6 para los capacitores de 0.033 μF y 0.1 μF. 11. En el espacio bajo la tabla 6trace los diagramas fasoriales de impedancia para los circuitos respectivos. Si losFigura 3 lados de lostriángulos se trazan a

11. 11. cierta escala, los ángulos de laimpedancia serán más claros.Tabla 5. Determinación de laimpedanciaen un circuito RC en serieTabla 6. Determinación del ángulo defase y la impedancia en un circuito RCenserieProcedimiento 3.1 (capacitor 0.033)Voltaje en el resistor Impedancia del circuito Voltaje aplicadocalculado

12. 12. Impedancia del circuitoVoltaje en el capacitor Voltaje aplicado calculado13. 13. 2. Con el generador de funciones apagado arme el circuito de la figura 4.COMPONENTE

PRACTICOPROCEDIMIENTO 44.1Objetivos4.1.1. Medir el ángulo de fase, entre elvoltaje aplicado, V,y la corriente, I, enun circuito RC serie.4.1.2. verificar que las relaciones entreel voltaje aplicado, V, elvoltaje en R,VR, y el voltaje en C, VC, se describenpor las formulas Figura 4 3. Encienda el generador defunciones y con el canal 1 del osciloscopio ajuste su salida en 10 Vpp a una frecuencia de 1kHz. Ajustelos controles del

14. 14. osciloscopio para desplegar un ciclo y el valor calculado de I. Registre suscompleto que ocupe laretícula en respuestas en la tabla 8 para el resistorforma horizontal. de 6.8 k8.4. Para la entrada de disparodebe 11. A partir de los valores calculadosseleccionarse el canal 2. En un circuito de XC en el paso 10 yel valor medidoen serie la corriente es la misma en de R, calcule el ángulo de fase, paratodo el circuito.Por tanto, en un circuito cada valor de Vpp.en serie la corriente se usará comolínea de referencia o debase (0°)cuando se hagan las mediciones y sedibujen los diagramas fasoriales. Lacaída de voltaje en R1se debe a lacorriente 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 defuncionesosciloscopio de modo que VR1 cubra la y ajuste la salida como en el paso 3.retícula con unciclo completo. La Repita los pasos del 8 al 11 para elmayoría de los osciloscopios tienen 10 resistor de 1k8.divisiones horizontales y un ciclocompleto ocurre en 360°. Si el 13. Con los valores medidos de VRydespliegue se ajusta a 10 divisiones, en VC para el resistor de 1 k8, calcule lael osciloscopio habrá36°/div. Vpp con la fórmula de la raíz cuadrada6. Con el selector de MODO (MODE)vertical puesto enDUALALT, mida eldesfasamiento que resulta entre lacorriente del circuito (representada por Registresus respuestas en la columnala onda VR1) y el voltaje de entrada(Vent). Registre los resultados en latabla7, renglón 1 k8. Apague elosciloscopio y el generador defunciones.7. Repita los pasos del 2 al 6 con el“Voltaje aplicado (calculado)” de laresistor 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 sus8. Mida la caída de voltaje en el resistorrespuestas en la tabla 8.de 6.8 k8 (VR) y en el capacitor (Vc).Registre estos valores en la tabla 8, 14. Enel espacio bajo la tabla 8 tracerenglón 6.8 k8. Apague el generador de los diagramas fasoriales de

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impedanciafunciones. y voltaje para los circuitos de 1 k8 y 6.8 k8.9. Calcule la corriente en elcircuitopara cada valor de V mediante la ley de Tabla 7. Uso del osciloscopio paraOhm con los valoresmedidos de VR y hallar el ángulo de fase en un circuitoR. Registre sus respuestas en la tabla RC serie452 para el resistor de 6.8 k8.10. Calcule la reactancia capacitiva, XCdel capacitor con la ley de Ohmparacapacitores con el valor medido de VC

15. 15. Corriente calculada16. 16. Procedimiento 4 con resistor de 6.8kycapacitor de 0.033 Voltaje aplicado calculado17. 17. 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.phpPara el de 10 uf

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