ANALISIS DE CIRCUITOS ACACTIVIDAD INTERMEDIA 1 y 2

ESTUDIANTESJOHNATAN CASTRO HERNANDEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIAOctubre de 2014

INTRODUCCIONEn el desarrollo de esta actividad se vern reflejados procedimientos sobre circuitos RL y RC serie, obteniendo datos de verificacin con las Diferentes frmulas y ecuaciones, se manejaran datos de frecuencia y seales en diferentes experimentos propuestos de acuerdo a la gua deActividades, se comprobaran mediciones de potencias reales y aparentes con las cuales se obtendr el factor de potencia. Tambin, el estudio de los circuitos derivados, que incluyen resistencias, inductores y capacitores, genera una diversidad de fenmenos y relaciones entre el voltaje y la corriente que deben ser estudiados a profundidad. Las prcticas fueron desarrolladas con base en la gua del curso acadmico Anlisis de Circuitos AC, travs de la utilizacin del software de simulacin Proteus professinal.

BASE TEORICA

Los circuitos RL son aquellos que contienen una bobina (inductor) que tiene autoinductancia, esto quiere decir que evita cambios instantneos en la corriente. Siempre se desprecia la autoinductancia en el resto del circuito puesto que se considera mucho menor a la del inductor. Aclararemosquetodaslasconsideraciones que vamos a hacer, estn referidas a corriente alterna (CA o AC) sinusoidal pura y los anlisis estn hechos luego del instante inicial de carga, donde ya no hay "picos".

La impedancia es la resistencia que opone un componente PASIVO (resistencia, bobina, condensador) al paso de la corriente elctrica alterna. Vamos a decir que la impedancia (que es en realidad un nmero complejo y se representa con la letra Z) tiene 2 partes, una real (la resistencia) y otra imaginaria (la reactancia).

La impedancia de una resistencia, es el valor mismo de la resistencia La impedancia de un inductorLa impedancia de un capacitorEn ambas, y (F es la frecuencia de trabajo en Hertz).La impedancia se mide en Ohm. La resistencia elctrica se define como la oposicin que presenta un elemento al paso de la corriente; su unidad de medida es el Ohmio y se representa con el smbolo (). La resistencia es uno de los componentes imprescindibles en la construccin de cualquier equipo electrnico, ya que permite distribuir adecuadamente la tensin y corriente elctrica a todos los puntos necesarios.

UNIDAD 1

PROCEDIMIENTO 1

Objetivos

1. Verificar mediante experimentos que la impedancia, Z, de un circuito RL serie est dada por la formula Z

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

MATERIAL NECESARIOInstrumentos Multmetro Digital Generador de funcionesRESISTORES

1 de 3.3 k, W , 5%INDUCTORES 1 de 47 mH 1 de 100 mH1. Mida los inductores de 47 mH y 100 mH para verificar sus valores. Registre los valores medidos en la tabla 1.2. Con el interruptor de alimentacin del generador de funciones en la posicin apagado, arme el circuito de la figura 1.

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 este valor de entrada en la tabla 1, columna Vent.4. Mida los valores de Vp-p en el resistor y el inductor. Recuerde usar el modo ADD y el botn INVERT del osciloscopio para medir en L1. Registre estos valores en la tabla 1.5. Con el voltaje medido en R1 y el valor de su resistencia, calcule y registre la corriente por el circuito en serie. Como el resistor y el inductor estn en serie, esta corriente calculada para R1 es la misma para L1.

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

=3.33 =3.12

7. Con la ley de Ohm y la ecuacin de reactancias en serie (tabla 2) obtenga la impedancia del circuito. Anote ambos valores en la tabla 1.8. Remplace el inductor de 47mH por el de 100 mH medido en el paso 1.

Tabla 1. Verificacin de la frmula de la impedancia para un circuito RLVALOR DEL INDUCTOR mHVen tVp-pVoltaj eEn elResist or VR,VP-PVoltaj eEn elinduct orVL, VP-PCorrie nte Calcul ada VR/R mAReactan cia Inductiv a (calcula da) VL/IL,Impedan ciaDelcircuito (calculad a)Ley deohmVT/IT,Impedanc iaDelcircuito(calculada) Z

NOMINALMed ido

4749.55v3.55v1.53.333.298K3.2K

1001005v3.05v1.63.123.1K3.2K

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 de ngulo de fase. Llene la tabla 2 para los circuitos con inductores de 47 mH Y 100 mH.11. En el espacio bajo la tabla 2 trace los diagramas fasoriales de impedancia de los circuitos respectivos. Si los lados del tringulo se dibujan a una escala determinada, los ngulos de impedancia sern ms claros.Tabla 2. Determinacin del ngulo de fase y la impedanc ia.VALOR DEL INDUCTORmHReactancia inductiva(de la tabla 1)tan=Angulo de fase, gradosImpedancia

NOMINALMedido

4749.53.330.06701.0526.71

1001003.120.03123.123.120

Tan =0.0670=1.052Tan =0.0312=3.12Z ==

Z = =

PROCEDIMIENTO 2Objetivos Medir el ngulo de fase entre el voltaje aplicado, V, y la corriente, I, en un Circuito RL serie.Verificar que las relaciones entre el voltaje aplicado, V, el voltaje en R, VR, y el voltaje en L, VL, se describen por las formulas3. Encienda el generador de funciones y con el canal nm. 1 del osciloscopio ajuste su salida en 10Vpp a una frecuencia de 5kHz. Ajuste los controles del osciloscopio para que aparezca un ciclo completo que cubra la retcula en forma horizontal.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 de referencia, es decir 0 cuando se hagan mediciones y se tracen los diagramas fasoriales. La cada del voltaje en R1 es resultado de la corriente que fluye por el mismo.5. Ajuste los controles NIVEL (LEVEL) y PENDIENTE (SLOPE) del osciloscopio de modo que VR1llene la retcula con un ciclo completo. La mayora de los osciloscopios tienen 10 divisiones de ancho y un ciclo completo ocurre en 360. Si la pantalla tiene 10 divisiones, a cada divisin le correspondern 36.6. Con el selector de MODO (MODE) vertical puesto en DUAL-ALT mida el desfasamiento resultante entre la corriente del circuito (representada por la onda senoidal VR1) y el voltaje de entrada (Vent). Anote los resultados en la tabla 3, rengln de 3.3k.V=Tabla 3. Uso del osciloscopio para hallar el ngulo de fase, , en un circuito RL en serieValor NominalValor MedidoAncho de la onda senoidal D, divisionesDistanciaentre puntos cero d, divisionesAngulo de fase grados

3.3k13,21,643,6

1K10272

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 osciloscopio y el generador de funciones.9. Calcule la corriente por el circuito mediante la ley de Ohm con los valores medidos de VR y R. anote su respuesta en la tabla 4 para el resistor de 1k.

10. Calcule la reactancia inductiva, XL, del inductor segn la ley de Ohm para inductores con el valor medido de VL y el valor calculado de I. Registre su respuesta en la tabla 4.=3.3 =512. 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, calcule Vp-p segn la frmula de la raz cuadrada

V=V=V= = V== 10.08V= = = 6.40Registre 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 res puesta en la tabla 4.14. En el espacio debajo de la tabla 4 trace los respectivos diagramas fasoriales para la impedancia y el voltaje en los circuitos de 3.3 k y 1 k.

Valor nominal del resistorVoltaje aplicado VppVoltajeen el resistorVr VppVoltajeen el inductor VL VppCorriente Calculad a I mAReactanci aInductivaXL ()Angulo de fase() tan^-1 (XL/R)Voltaje Aplicado Calculado Vpp(VR)^2+(VL)^2

3.3 k107,196,932,18318043,949,99

1 K1039,523317372,59,99

PROCEDIMIENTO 3

Objetivos

1. Verificar que la impedancia, Z, de un circuito RC serie est dada por la formula

2. Estudiar las relaciones entre impedancias, resistencia, reactancia capacitiva y ngulo de fase.MATERIAL NECESARIO

1. Con un analizador de capacitores/inductores o un medidor LCR mida los capacitores de 0.033 F y 0.1 F para verificar sus valores. Registre los valores 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.

3. Encienda el generador de funciones y con el osciloscopio ajuste su salida en un valor de10 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 para medir 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 y registre la corriente por el circuito en serie. Dado que el resistor y el capacitor estn en serie, la corriente calculada para R1 es la misma que para C1.

I= 6. Calcule y registre el valor de la reactancia capacitiva de C1 mediante la frmula Tambin calcule y registre, a partir de la cada de voltaje medida en el capacitor y de su corriente en serie, la reactancia capacitiva 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 en la tabla5.

Z====5221.9

Z====2556.1

8. Sustituya el capacitor de 0.033 F, medido en el paso 1, por el de 0.1 F.9. Repita los pasos del 3 al 7 y anote todos los valores en el rengln respectivo de 0.1 F de la tabla 5.10. A partir de los valores de impedancia de la tabla 5 (calculados mediante Vc/Ic), calcule el ngulo de fase, , y la impedancia con las relaciones del ngulo de fase. Llene la tabla 6 para los capacitores de 0.033 F y 0.1 F.===67.48ANGULO = = =38.5

11. En el espacio bajo la tabla 6 trace los diagramas fasoriales de impedancia para los circuitos respectivos. Si los lados de los tringulos se trazan a cierta escala, los ngulos de la impedancia sern ms claros.PROCEDIMIENTO 4Objetivos1. 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 enC, VC, se describen por las formulasV=

1. Mida con un hmetro la resistencia de los resistores de 1 k y 6.8 k. Anote los valores en la tabla72. Con el generador de funciones apagado arme el circuito de la figura 4.

3. Encienda el generador de funciones y con el canal 1 del osciloscopio ajuste su salida en 10 Vpp a una frecuencia de 1kHz. Ajuste los controles del osciloscopio para desplegar un ciclo completo que ocupe la retcula en forma horizontal.

4. Para la entrada de disparo debe seleccionarse el canal 2. En un circuito en serie la corriente es la misma en todo el circuito. Por tanto, en un circuito en serie la corriente se usar como lnea de referencia o de base (0) cuando se hagan las mediciones y se dibujen los diagramas fasoriales. La cada 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. La mayora de los osciloscopios tienen 10 divisiones horizontales y un ciclo completo ocurre en 360. Si el despliegue se ajusta a 10 divisiones, en el osciloscopio habr 36/div.6. Con el selector de MODO (MODE) vertical puesto en DUAL-ALT, mida el desfasamiento que resulta entre la corriente del circuito (representada por la onda VR1) y el voltaje de entrada (Vent). Registre los resultados en la tabla 7, rengln 1 k. Apague el osciloscopio y el generador de funciones.PROCEDIMIENTO 5

Objetivos1. Diferenciar Potencia real de potencia aparente en circuitos AC2. Medir la potencia en un circuito AC

Medicin de la potencia por el mtodo de voltaje-corrienteA1. Con un hmetro mida la resistencia del resistor de 100 y anote el valor en la tabla 9.2. Con S1 abierto, arme el circuito de la figura 5. Ponga la fuente en su voltaje de salida mnimo y el ampermetro de CA en la escala de 25 mA.

A3. Cierre S1. Aumente el voltaje de salida de la fuente hasta que VAB = 50 V. Mida el voltaje en el resistor, VR, y la corriente I. Registre los valores en la tabla 9 en el rengln de 5 F. Abra S1 y desconecte el capacitor de 5 F.A4. Calcule la potencia aparente, PA, la potencia real, P, el factor de potencia y el ngulo de fase del circuito. Utilice de manera adecuada los valores medidos de VAB, VR e I en sus clculos. Registre las respuestas en la tabla 9 en el rengln 5 F.A5. Con S1 abierto y la fuente en su voltaje de salida menor, conecte el capacitor de 10 F. en serie con el resistor de 100 .A6. Cierre S1. Incremente la salida de la fuente 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 / 10 F. Registre sus respuestas en la tabla 9 en el rengln de 10 F.

B. Determinacin del factor de potencia con un osciloscopioB1. Conecte el osciloscopio de doble traza al circuito RC en serie, como en la figura 6. La fuente debe estar en su voltaje de salida menor. El selector de disparo deb e ponerse en EXT.

B2. Cierre S1. Aumente la salida de la fuente a 10V rms. El canal 1 es el de referencia de voltaje; encienda el osciloscopio. Ajuste sus controles de modo que una sola onda senoidal, de unas 6 divisiones de pico a 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 de forma 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 de manera vertical. No utilice el control horizontal.

B4. Ponga el osciloscopio en el modo de doble canal. Las seales de los canales 1 y 2 deben aparecer juntas. Observe donde las cur vas cruzan el eje 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 tabla 10 en el rengln de 5 F. Tambin mida la distancia, D, de 0 a 360 de la onda senoidal de voltaje. Registre el valor en la tabla 10 para el resistor de 100 . 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 y corriente en el circuito de la figura 6. Con el valor de , calcule el factor de potencia, FP, del circuito.Registre sus resultados en la tabla 10.

B6. Reemplace el capacitor de 5 F por uno de 10 F en el circuito de la figura6.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 y desconecte el osciloscopio del circuito.

B8. Repita el paso B5 para el circuito serie de 10 F y 100 .Tabla 9. Medicin de potencia por el mtodo de voltaje-corriente

Valor nominal del resistor Capacitancia (valor nominal) C,FVoltaje Aplicado VAc VVoltaje en el resistor VR. VCorriente (MEDIDA) I,mAPotencia Aparente PA VA (S=I.V) Potencia Real P,W (P=I.V.Cos )Factor de Potencia FPAngulo de Fase, grados

NOMINALMEDIO

1001005uF50V9.377V92.8mA4.64VA0.859W0.18-79.32

10010010uF25v9v90.9mA2.27VA0.826W0.36-68.68

Reactancia capacitiva Xc 10F

Impedancia del circuito capacitor de 5F

Corriente de condensador 5F

Voltajes en el resistor VRV.R = 90.9mA . 100Vr = 9vPotencia aparente 5F.

S= 92.8mA .50VS= 4,64 VA

Potencia real del circuito 5F.P= 92.8mA .50V . 0.1853P= 0.85WPotencia aparente del circuito para 10F.S= 25v .90.9mAS= 2.27 VAPotencia real 10F.P= 25v .90.9mA . 0.3635P= 0.82 WFactor de potencia 5F

Factor de potencia 10m

Tabla 10. Determinacin del factor de potencia con osciloscopioResistencia(valor nominal)R, Capacitancia(valor nominal)C, FDistancia entrepuntos cerod, cmAncho de la ondasenoidalD, cmAngulo de fase(calculado), gradosFactor de potencia(calculado)FP, %

10052,612,311724

100102,212,39943

Angulo de fase (calculado) , grados para 5F

PROCEDIMIENTO 6

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

2. Encienda el generador de funciones. Aumente el voltaje de salida hasta que VAB = 10Vpp. Mantenga este voltaje en todo el experimento. Verifquelo de vez en cuando y ajstelo 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.5. Con el valor calculado de I y el valor medido de VL, calcule XL. Registre su respuesta en el rengln RL de la tabla 11.6. Calcule la impedancia total del circuito con dos mtodos: la ley de Ohm (con el valor calculado de I y el voltaje aplicado, VAB ) y la frmula de la raz cuadrada (con R y XL). Escriba sus respuestas en el rengln RL de la tabla11.7. Aada un capacitor de 0.022 F en serie con el resistor y el inductor.

8. Encienda el generador. Revise si VAB = 10 V. Mida el voltaje en el resistor, VR, en el inductor, VL, y en el capacitor, Vc. Registre los valores en el rengln RLC de la tabla 11. Despus de realizar todas las mediciones, apague el generador de funciones.9. Calcule I y XL como en los pasos 4 y 5. De igual modo, con el valor medido de Vc y el valor calculado de I, obtenga la reactancia capacitiva del circuito. Anote la respuesta en el rengln RLC de la tabla 11.10. Calcule la impedancia, Z, del circuito con dos mtodos: la ley de Ohm (mediante VAB e I) y la frmula de la raz cuadrada (con R, Xc y XL). Registre sus respuestas en el rengln RLC de la tabla 11.

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

12. Encienda el generador de funciones. Revise VAB y ajstelo si es necesario. Mida VR y VC. Anote los valores en el rengln RC de la tabla. Despus de realizar todas las mediciones, apague el generador.13. A partir de los valores medidos de VR y VC y el valor nominal de R, calcule la corriente, 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 (mediante VAB e I) y la frmula de la raz cuadrada (con R y Xc). Anote sus respuestas en el rengln RC de la tabla 11.circuitocomponentesvoltaje aplicado vab.vpp voltaje en el resistor vr.vpp voltaje en el inductor vl.vpp voltaje en el capacitor vc.vpp corriente i, ma resistencia

impedancia z,

r

l,mh

c,f

ind xl cap xc ley de ohm formula de la raz cuadrada

RL 2K

100

X10

5.4V

8.6V

X

2.6mA

3141.6

X3846.15

3724.2

RLC 2K 100 0,02210 7.6V 12V 5.4V 3.81mA3141.61446.82624.67

2621.48

RC2K

X0,022

10

8V

X

5.8V

4mA

X1446.8

2500

2468.47

Impedancia RL

Impedancia RC

Corriente RLC

Corriente RL

Corriente RC

Impedancia por ley de OHM RL

Impedancia por ley de OHM RLC

Impedancia por ley de OHM RC

Tabla 12. Determinacin de la impedancia de un circuito RLC en paraleloVoltaje Aplicado V, VppCorriente Y fase en El Resistor IR mAppCorriente Y fase en El inductor IL mApp

Corriente Y fase en El Capacitor IcmAppCorriente y Fase en el Resistor y En el Capacitor IRC mAppCorriente y fase en el Resistor y En el Inductor IRL mAppCorriente total y fase en el circuito RCL (medidas) IT mAppCorriente Total (calculada con la frmula de la raz cuadrada) IT mAppImpedancia Del circuito Z (RL o C)

10V5mA 3.18mA

6.91mA

11.91mA

8.18mA

15mA

6.23mA

662.7

0

89.81

-89.7

-54.11

32.5

36.72

Corriente y fase en el resistor lRmAV= I.R

Corriente y fase en el inductor IL mA

Corrientes

V= Ic x Xc

Calculo de desfase.

Corriente total del circuito.

Angulo de desfase total

UNIDAD 2PROCEDIMIENTO 11. Respuesta en frecuencia de un circuito RL1.1 Con el MMD mida la Resistencia del resistor de 3.3 k y anote su valor en la tabla 1.1.2 Con el generador de funciones apagado arme el circuito de la figura 1. Ajuste el generador de seales a su voltaje de salida y frecuencia ms bajo.1.3 Encienda el generador de funciones y ajuste la frecuencia de salida en 1 kHz. Midiendo con el canal 1 del osciloscopio incremente el voltaje de salida hasta que en el circuito RL en serie V = 10 Vpp. Mantenga este voltaje en todo el experimento. Con el canal 2 del osciloscopio mida el voltaje en el resistor, VR, y anote el valor en el rengln de 1 kHz de la tabla 1.1.4 Aumente la frecuencia a 2 kHz. Compruebe si V = 10 Vpp; si es necesario, ajuste el voltaje de salida. Mida VR y registre el valor en la tabla 1, rengln de 2 kHz.1.5 repita el paso 1.4 incrementando la frecuencia sucesivamente en 1 kHz a 3k, 4k, 5k, 6k, 7k, 8k, 9k y 10 kHz. En cada frecuencia mida VR y registre su valor en la tabla 1. En cada frecuencia compruebe que V = 10 Vpp; ajuste el voltaje si hace falta. Despus de realizar todas las mediciones, apague el generador de funciones.1.6 A partir de los valores medidos de VR y R calcule la corriente del circuito para cadafrecuencia. Registre sus respuestas en la tabla 1.1.7 Con el valor calculado de la corriente, I, y el voltaje, V, calcule la impedancia, Z, del circuito para cada frecuencia. Registre sus respuestas en la tabla 1.

FrecuenciaF, HzVoltaje aplicado V, Vp-pVoltaje en R VR ,V p-pCorriente del circuito (calculada)I, mAIndependencia del circuito (calculada)

Z,

1k10 V2.03 V0.61 mA16393.44

2k10 V3.84 V1.16 mA8620.68

3k10 V5.29 V1.60 mA6250

4k10 V6.40 V1.94 mA5154.63

5k10 V7.15 V2.17 mA4608.29

6k10 V7.81 V2.37 mA4219.40

7k10 V8.22 V2.49 mA4016.06

8k10 V8.55 V2.59 mA3861.00

9k10 V8.81 V2.67 mA3745.31

10k10 V9.02 V2.73 mA3663.00

PROCEDIMIENTO 2

Objetivos

1. Verificarquelaimpedancia,Z,deuncircuitoRLCserie

Z =R 2 + (XL

+ X C

)2 .

Material Necesario Instrumentos MMD Generador de funciones

Con el generador de funciones apagado, arme el circuito de la figura 3a. Ajuste el generador en su voltaje de salida ms bajo.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 y ajstelo si es necesario.3. Mida el voltaje en el resistor, VR, y en el inductor, VL. Registre los valores en la tabla 3 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 3 para el circuito RL.5. Con el valor calculado de I y el valor medido de VL, calcule XL. registre su respuesta en el rengln RL de la tabla 3.

6. Calcule la impedancia total del circuito con dos mtodos:la ley de Ohm (con el valor calculado de I y el voltaje aplicado, VAB) y la frmula de la raz cuadrada (con R y XL). Escriba sus respuestas en el rengln RL de la tabla 3.7. Aada un capacitor de 0.022 F en serie con el resistor y el inductor, como en el circuito de la figura 3b.8. Encienda el generador. Revise si VAB = 10 V. Mida el voltaje en el resistor,VR, en el inductor, VL, y en el capacitor, Vc.Registre los valores en el rengln RLC de la tabla 3. Despus de realizar todas las mediciones, apague el generador de funciones.9. Calcule I y XL como en los pasos 4 y 5.De igual modo, con el valor medido de Vc y el valor calculado de I, obtenga la reactancia capacitiva del circuito.Anote la respuesta en el rengln RLC de la tabla 3.10. Calcule la impedancia, Z, del circuito con dos mtodos: la ley de Ohm (mediante VAB e I) y la frmula de la raz cuadrada (con R, Xc y XL). Registre sus respuestas en el rengln RLC de la tabla 3.11. Retire el inductor del circuito y deje slo el resistor en serie con el capacitor como en la figura 3c.12. Encienda el generador de funciones.Revise VAB y ajstelo si es necesario. Mida VR y VC.anote los valores en el rengln RC de la tabla 3. Despus de realizar todaslas mediciones, apague el generador.13. A partir de los valores medidos de VR y VC y el valor nominal de R, calcule la corriente, I, en el circuito. Despus, con el valor calculado de I, determine Xc. Registre sus respuestas en el rengln RC de la tabla 3.14. Calcule la impedancia total del circuito con dos mtodos:la ley de Ohm (mediante VAB e I) y la frmula de la raz cuadrada (con R y Xc). Anote sus respuestas en el rengln RC de la tabla 3.

TABLA DEL PROCEDIMIENTO # 2TABLA # 3 DETERMINACION DE LA IMPEDANCIA EN UN CIRCUITO RLC SERIE

CIRCUITOCOMPONENTEVabVrVlVcIREACTANCIAIMPEDANCIA

RLCXlXcLEY DE OHMFRMULA DE LA RAZ CUADRADA

RL2K35mHX10Vpp8Vpp2VppX4,3mA1099,55X3105,592282,32

RLC2K35mH0.022F10Vpp9Vpp1Vpp1Vpp3,08mA1099,561446,863246,753237,93

RC2K35mH0.022F10Vpp7,5VppX2,5Vpp4,05mAX1446,873448,272468,48

REACTANCIA CAPACITIVA

IMPEDANCIA RL

IMPEDANCIA RC

IMPEDANCIA RLC

CORRIENTE RL

CORRIENTE RLC

CONCLUSION

El trabajo de clculos en la impedancia de los circuitos nos ayuda a comprobar el comportamiento de voltaje, corriente como tambin las seales.Como afectan los circuitos RC y RLC las seales.Los caculos utilizados mediante las herramientas estudiadas como ley de ohm y el estudio de los circuitos RC y RLC nos permiten identificar el comportamiento de los circuitos mencionados y la afectacin de las seales.