Laboratorio Electrotecnia

INFORME LABORATORIO DE ELECTROTECNIA N5CIRCUITOS RC, RL, RLC2.- INTRODUCCINUn circuito elctrico es una serie de elementos o componentes elctricos, tales comoresistencias, inductancias,condensadoresyfuentes, o electrnicos, conectados elctricamente entre s con el propsito de generar, transportar o modificarsealeselctricas.En estetrabajose da a conocer aspectos fundamentales sobre el funcionamiento de un circuito, as como tambin conocimientos elementales referentes a la continuidad elctrica y el voltaje.A continuacin realizares una apreciacin ms profunda del circuito elctrico para tenerconocimientoprevio y relacionarlo con nuestros objetos que vemos diariamente.

APELLIDOS Y NOMBRES

FACULTADING. DE PRODUCCION Y SERVICIOS

ESCUELAING. MECANICA

HORARIOMIERCCOLES 19 - 21 HRS

DOCENTEING. ORLANDO PEREZ PEREZ

1.- OBJETIVOESPECIFICOS Comprender el funcionamiento del circuito elctricoGENERALES Determinar las partes de un circuito Analizar los mecanismos de un circuito Comprender su uso y su importancia

Leer ms:http://www.monografias.com/trabajos82/circuito-electrico/circuito-electrico.shtml#ixzz3cfGjVUp8

3. FUNDAMENTO TEORICO:Circuito RCEn un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistor y por el capacitor es la misma y el voltaje VS es igual a la suma fasorial del voltaje en el resistor (Vr) y el voltaje en el capacitor (Vc).Vs = Vr + Vc (suma fasorial)Esto significa que cuando la corriente est en su punto ms alto (corriente pico), ser as, tanto en el resistor como en el capacitor.

Pero algo diferente pasa con los voltajes. En el resistor, el voltaje y la corriente estn en fase (sus valores mximos y mnimos coinciden en el tiempo). Pero el voltaje en el capacitor no es as.Como el capacitor se opone a cambios bruscos de voltaje, el voltaje en el capacitor est retrasado con respecto a la corriente que pasa por l. (el valor mximo de voltaje en el capacitor sucede despus del valor mximo de corriente en 90o).Estos 90 equivalen a de la longitud de onda dada por la frecuencia de la corriente que est pasando por el circuito.El voltaje total que alimenta el circuito RC en serie es igual a la suma fasorial del voltaje en el resistor y el voltaje en el capacitor.Este voltaje tiene un ngulo de desfase (causado por el capacitor) y se obtiene con ayuda de las siguientes frmulas:Valor del voltaje (magnitud): Vs = ( VR2 + VC2 )1/2 Angulo de desfase = Arctang ( -VC/VR )Como se dijo antes- La corriente adelanta al voltaje en un capacitor en 90- La corriente y el voltaje estn en fase en un resistor. Con ayuda de estos datos se construye el diagrama fasorial y el tringulo de voltajes.De estos grficos de obtiene la magnitud y ngulo de la fuente de alimentacin (ver frmulas anteriores):A la resistencia total del conjunto resistor-capacitor, se le llama impedancia (Z) (un nombre ms generalizado) y Z es la suma fasorial (no una suma directa) de los valores del resistor y de la reactancia del capacitor. La unidad de la impedancia es el "ohmio".La impedancia (Z) se obtiene con ayuda de la siguiente frmula:

donde:- Vs: es la magnitud del voltaje- 1: es el ngulo del voltaje- I: es la magnitud de la corriente- 2: es el ngulo de la corrienteCmo se aplica la frmula?La impedancia Z se obtiene dividiendo directamente Vs e I y el ngulo () de Z se obtiene restando el ngulo de I del ngulo Vs.El mismo tringulo de voltajes se puede utilizar si a cada valor (voltajes) del tringulo lo dividimos por el valor de la corriente (corriente es igual en todos los elementos en una conexin serie), y as se obtiene el tringulo de impedancia Supongamos que por el circuito de la figura 10a circula una corriente

Como VR est en fase y VC retrasada 90 respecto a dicha corriente, se tendr:

La tensin total V ser igual a la suma fasorial de ambas tensiones,

Y de acuerdo con su diagrama fasorial (figura 10b) se tiene:

Al igual que en el apartado anterior la expresin es el mdulo de la impedancia, ya que

lo que significa que la impedancia es una magnitud compleja cuyo valor, segn el tringulo de la figura 11, es:

Obsrvese que la parte real resulta ser la componente resistiva y la parte imaginaria, ahora con signo negativo, la capacitiva.Circuito RLEn 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 tensin en la bobina est en fase con la corriente (corriente alterna) que pasa por ella. (tienen sus valores mximos simultneamente), pero el voltaje en la bobina est adelantado a la corriente que pasa por ella en 90 (la tensin tiene su valor mximo antes que la corriente)

El valor de la fuente de voltaje que alimenta este circuito esta dado por las siguientes frmulas:

- Voltaje (magnitud) VS=(VR2+VL2)1/2- Angulo = / = Arctang (Vl / VR).Estos valores se expresan en forma de magnitud y ngulo. Ver el diagrama fasorial de tensiones

Ejemplo: 47 /30 que significa que tiene magnitud de 47 y ngulo de 30 gradosLa impedancia Z sera la suma (suma fasiorial) de la resistencia y la reactancia inductiva.Y se puede calcular con ayuda de la siguiente frmula: VS / Impedancia = Z / = ------- I /)Para obtener la magnitud de Z de dividen los valores de Vs e IPara obtener el / de Z se resta el ngulo de la corriente, del ngulo del voltajeNota: lo que est incluido en parntesis elevado a la 1/2, equivale a la raz cuadrada.

Circuito RLCEn un circuito RLC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistencia, el condensador y la bobina es la misma y...La tensin Vac es igual a la suma fasorial de la tensin en la resistencia (Vr) y la tensin en el condensador (Vc) y la tensin en la bobina VL.Vac = Vr + Vc + VL (suma fasorial)La impedancia total del circuito anterior es: ZT = R + XL + XC (suma vectorial) R + j(XL - XC) R + jX donde:XC = reactancia capacitivaXL = reactancia inductivaR = valor del resistorX = la diferencia de XL y XC. (Si X es positivo predomina el efecto inductivo. Si X es negativo predomina el efecto capacitivo. La corriente en el circuito se obtiene con la Ley de Ohm: I = V / Z = Vac / ZT = Vac / ( R + jX)1/2 y el ngulo de fase es: 0 = arctan (X/ R) Nota: El parntesis elevado a la 1/2 significa raz cuadrada ngulos de fase en un circuito RLCAnalizando los tutoriales circuitos RC en serie y circuitos RLen serie, se puede iniciar el anlisis de los ngulos de fase de un circuito RLC.El proceso de anlisis se puede realizar en el siguiente orden:1. Al ser un circuito en serie, la corriente I es la misma por todos los componentes, por lo que la tomamos como vector de referencia2. VR (voltaje en la resistencia) est en fase con la corriente, pues la resistencia no causa desfase.3. VL (voltaje en la bobina) adelanta a la corriente I en 904. VC (voltaje en el condensador) atrasada a la corriente I en 905. Los vectores VL y VC se pueden sumar pues estn alineados.6. Vac (voltaje total) se obtiene de la suma vectorial de VR y (VL VC).

Ver el siguiente grfico2. Nota: El signo menos delante de VC en el punto 6 se debe a que esta tensin tiene direccin opuesta a VL. En el diagrama se supone que VL es mayor que VC, pero podra ser lo contrario.Un caso especial aparece cuando VL y VC son iguales. (VL = VC). En este caso VR = Vac.La condicin que hace que VC y VL sean iguales se llama condicin de resonancia, y en este caso an cuando en le circuito aparecen una capacidad y una inductancia, este se comporta como si fuera totalmente resistivo. Este caso aparece para una frecuencia especial, llamada frecuencia de resonancia. (f0)

4. CUESTIONARIO PREVIO:1. Qu es un circuito RC?

2. Qu es un circuito RL?

3. Qu es un circuito RLC?

4. Cmo se aplica la formula?Z se obtiene dividiendodirectamenteV e I y el ngulo () de Z se obtiene restando el ngulo de I del ngulo V. Este ngulo es el mismo que aparece en el grfico anterior y se obtiene con la formula: = Arctang (-Ic/Ir)

5. PARTE EXPERIMENTAL:1. Materiales: Fuente de alimentacin. 1 multmetro. 3 focos que se usaran como resistencias. Bobina Condensador

PROCEDIMIENTO1. Armar un circuito en serie utilizando los focos y cables condensadores e inductores y anote los datos, luego proceda a medir el valor de las tensiones que pasa por cada resistencia asi como la corriente:CIRCUITO RCTABLA: RESISTENCIAVOLTAJECORRIENTE

RESISTENCIA

CONDENSADOR

CIRCUITO RLTABLA: ..RESISTENCIAVOLTAJECORRIENTE

RESISTENCIA

INDUCTOR

CIRCUITO RLCTABLA: ..RESISTENCIAVOLTAJECORRIENTE

RESISTENCIA

INDUCTOR

CONDENSADOR

6. CUESTIONARIO FINALMencione algunas aplicaciones del circuito RL

Mencione algunas aplicaciones del circuito RC

Mencione algunas aplicaciones del circuito RLC

7. CONCLUSIONES

8. RECOMENDACIONES

9. BIBLIOGRAFIALaboratorio Electrotecnia