análisis de circuitos ac aporte 3

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PROCEDIMIENTO 3 Estudiar el efecto sobre la impedancia y la corriente de un cambio de frecuencia en un circuito RLC serie. MATERIAL NECESARIO Instrumentos Generador de funciones Osciloscopio Resistor 1 de 1 k, ½ W, 5% Capacitor 1 de 0.01 _F Inductor de 100 Mh 1. Con el generador de funciones apagado y puesto en su menor voltaje de salida, arme el circuito de la figura 4. El osciloscopio de doble traza se dispara en el canal 1. 2. Encienda el generador de funciones. Ajuste la frecuencia del generador en 4 kHz. Incremente el voltaje de salida del generador hasta 10 Vpp. Ajuste el osciloscopio para desplegar dos ciclos de una onda senoidal con una amplitud aproximada de 4 unidades pico a pico.

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Page 1: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

PROCEDIMIENTO 3

Estudiar el efecto sobre la impedancia y la corriente de un cambio de frecuencia en un circuito RLC serie.

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos

Generador de funciones

Osciloscopio

Resistor 1 de 1 k, ½ W, 5% Capacitor 1 de 0.01 _F Inductor de 100 Mh

1. Con el generador de funciones apagado y puesto en su menor voltaje de salida, arme el circuito de la figura 4. El osciloscopio de doble traza se dispara en el canal 1.

2. Encienda el generador de funciones. Ajuste la frecuencia del generador en 4 kHz. Incremente el voltaje de salida del generador hasta 10 Vpp.

Ajuste el osciloscopio para desplegar dos ciclos de una onda senoidal con una amplitud aproximada de 4 unidades pico a pico.

Page 2: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

3. Aumente con lentitud la frecuencia de salida del generador mientras observa las formas de onda en el osciloscopio. Si la amplitud de la onda, VR, aumenta, siga incrementando la frecuencia hasta que la amplitud empiece a decrecer. Determine la frecuencia a la cual la amplitud es máxima. Ésta es fR. También observe que en el fR, el desfase es de 0° en fR. Si la amplitud decrece con un aumento en la frecuencia, reduzca la frecuencia observando la amplitud de la onda senoidal en el osciloscopio. Continúe reduciendo la frecuencia hasta que pueda determinar la frecuencia, fR, en la cual la amplitud de la onda, VR, alcanza su máximo. Mida el voltaje de salida, V, del generador en la frecuencia, fR. Ajuste y mantenga este voltaje en 10 Vpp en todo el experimento. Compruebe el voltaje de vez en cuando y ajústelo si es necesario.

Podemos observar que cuando la frecuencia de la fuente es 5,1 kHz, la onda del voltaje VR alcanza su máxima amplitud y se coloca en fase con el voltaje de la fuente. Luego, fR

= 5,1 kHz.

4. Con la frecuencia de salida del generador puesta en fR mida el voltaje en el resistor, VR, en el capacitor, VC, en el inductor, VL, y en la combinación capacitor –inductor, VCL. Todas las mediciones deben hacerse cambiando, según sea necesario, las conexiones del canal 1 y el canal 2. Registre los valores en la tabla 4, renglón “fR “.

5. Incremente en 500 Hz el valor de fR y ajuste el generador de funciones a esta frecuencia. Anote el valor en la tabla 4. Compruebe V (debe ser el mismo que en el paso

Page 3: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

3, ajústelo si es necesario). Mida VR, VC, VL y VLC. Registre los valores en la tabla 4, renglón “fR + 500”.

6. Siga aumentando la frecuencia en 500 Hz mientras mide y registre VR, VC, VL y VLC hasta que la frecuencia sea fR + 2.5 kHz. Asegúrese de mantener constante la amplitud del voltaje de entrada.

7. Reduzca la frecuencia del generador hasta fR – 500 Hz. Escriba este valor en la tabla 4. Verifique V otra vez y después mida VR, VC, VL y VLC. Registre los valores en la tabla 4.

8. Continúe reduciendo la frecuencia en 500 Hz hasta que el valor final sea fR – 2.5 kHz. En cada paso verifique y anote V (si es necesario ajústelo VC, VL y VLC. Anote todos los valores en la tabla 4. Después de hacer todas las mediciones apague el generador de funciones.

9. Para cada frecuencia de la tabla 4 calcule la diferencia entre las mediciones de VL y VC. Registre su respuesta como número positivo en la tabla 4.

10. Para cada frecuencia de la tabla 4 calcule la corriente en el circuito con el valor medido de VR y el valor nominal de R. Con el valor calculado de I, encuentre la impedancia, Z , en cada frecuencia mediante la ley de Ohm, Z= V/I.

11. Traslade los pasos de frecuencia de la tabla 4 a la tabla 5. Calcule XC y XL para cada paso con los valores medidos de VC y VL de la tabla 4. Escriba sus respuestas en la tabla 5. Calcule la impedancia del circuito en cada paso, según la fórmula de la raíz cuadrada y los valores calculados de XC y XL y el valor nominal R. Anote las respuestas en la tabla 5. para mantener constante el voltaje del experimento); también mida VR,

Z=√RZ ¿¿

Tabla 4. Efecto de la frecuencia sobre la impedancia en un circuito RLC en serie

Page 4: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

Tabla 5. Comparación de los cálculos de impedancia en un circuito RLC en serie

PROCEDIMIENTO 4

Objetivos

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

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos

Generador de funciones

Osciloscopio

Resistores

1 de 2 k(, ½ W 1 de 10 k(, ½ W Capacitor 1 de 0.022 _F Inductor de 100 mH

Otros

Page 5: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

3 interruptores de un polo un tiro

1. Con el generador de funciones apagado y los interruptores de S1 a S3, abiertos, arme el circuito de la figura 5. El canal 2 del osciloscopio se conecta al resistor indicador. Midiendo la caída de voltaje en Rindic. Y según la ley de Ohm, la corriente en el circuito se puede calcular en forma indirecta.

2. Encienda el generador. Incremente el voltaje de salida, V, hasta V= 10PP A 5 kHz. Mantenga este voltaje en todo el experimento. De vez en cuando compruebe el voltaje y ajústelo si es necesario.

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

la del resistor, IR. Registre el valor en la tabla 6. Abra S1. IRV R

RIC50mV pp

10=5mA

Como se puede observar en la figura, las dos señales se encuentran en fase, por lo tanto, el angulo de fase es igual a cero.

4. Cierre S2. Compruebe que V= 10 Vpp . Mida la corriente y el ángulo de fase. Puesto que S1 y S3 están abiertos, la única corriente en el circuito es la del inductor, IL. Anote su valor en la tabla 6. Abra S2.

IV RRIC10V pp R

10=3,3mA

El desfasamiento resultante es: Un ciclo 360° = 130 div. Luego tenemos: 360/130 = 2.77°/ div La diferencia entre las dos ondas senoidales, demarcado por las dos rayas negras es de: 30 divisiones. Entonces, el desfase será de: 2,77° / división * 30 divisiones = 83,07° de desfase, donde la tensión de la fuente se adelanta a la corriente en el valor antes calculado

Page 6: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

5. Cierre S3. Compruebe V y ajuste si hace falta. Mida la corriente y el ángulo de fase. dado que S1 y S2 están abiertos, la única corriente en el circuito es la de la rama del capacitor, IC. Escriba su valor en la tabla 6.

IRV R

RIC68mV10

=6,8mA

El desfasamiento resultante es: Un ciclo 360° = 133 div. Luego tenemos: 360/130 = 2.70°/ div

La diferencia entre las dos ondas senoidales, demarcado por las dos rayas negras es de: 30 divisiones. Entonces, el desfase será de: 2,77° / división * 30 divisiones = 81,2° de desfase, donde la tensión de la fuente se atrasa en el valor antes calculado a la corriente.

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

IRV R

RIC90mV10

=9mA

Page 7: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

El desfasamiento resultante es: Un ciclo 360° = 133 div. Luego tenemos: 360/130 = 2.70°/ div

La diferencia entre las dos ondas senoidales, demarcado por las dos rayas negras es de: 17 divisiones. Entonces, el desfase será de: 2,77° /división * 17 divisiones = 46° de desfase, donde la tensión de la fuente se atrasa en el valor antes calculado a la corriente.

7. Cierre S2 (S1 continúa cerrado). V = 10 Vpp. Mida la corriente del circuito. Con S1 y S2 cerrados y S3 abierto, la corriente en el circuito es la suma de IR más IL, es decir IRL. Anote el valor en la tabla 6.

IV RRIC62mV ppR

10=6,2mA

El desfasamiento resultante es: Un ciclo 360° = 130 div. Luego tenemos: 360/130 = 2.77°/ La diferencia entre las dos ondas senoidales, demarcado por las dos rayas negras es de: 11 divisiones. Entonces, el desfase será de: 2,77° / división * 11 divisiones = 29,7° de desfase, donde la tensión de la fuente se adelanta a la corriente en el valor antes calculado.

8. Cierre S3. Ahora S1, S2 y S3 están cerrados. Compruebe V. Mida la corriente y el ángulo en el circuito. Dado que los interruptores de todas las ramas del circuito están cerrados, el amperímetro medirá la corriente total, IT, del circuito RLC en paralelo. Registre el valor en la tabla 6. Abra todos los interruptores y apague el generador de funciones.

IRV R

RIC75mV10

=7,5mA

El desfasamiento resultante es: Un ciclo 360° = 133 div. Luego tenemos: 360/130 = 2.70°/div

La diferencia entre las dos ondas senoidales, demarcado por las dos rayas negras es de: 9 divisiones. Entonces, el desfase será de: 2,77° / división * 9 divisiones = 24,3° de desfase, donde la tensión de la fuente se atrasa en el valor antes calculado a la corriente.

9. Calcule la corriente de línea, IT, con los valores medidos de IR, I L e IC y la

formula de la raíz cuadrada. Escriba su respuesta en la tabla 6.

I T I R2 ¿

I T √25¿¿I T √2512,25

I T √37,25

Page 8: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

I T=6,1mA

10. Con el valor medido de V (debe ser de 10Vpp) y el valor medido de IT, calcule la impedancia del circuito e indique si éste es inductivo, capacitivo o resistivo. Registre sus respuestas en la tabla 6

ZTV TI TZT

10V7,5mA

=1333Ω

Por el comportamiento de las ondas resultantes en el circuito RLC, podemos determinar que la impedancia es capacitiva.

11. Calcule el ángulo de fase y el factor de potencia en el circuito RLC en paralelo e indique si tiene un factor de potencia en adelanto o en retraso. Anote sus respuestas en la tabla 6.

El desfasamiento resultante es: Un ciclo 360° = 133 div. Luego tenemos: 360/130 = 2.70°/ div

La diferencia entre las dos ondas senoidales, demarcado por las dos rayas negras es de: 9 divisiones. Entonces, el desfase será de: 2,77° / división * 9 divisiones = 24,3° de desfase, donde la tensión de la fuente se atrasa en el valor antes calculado a la corriente, luego es un circuito con componente capacitivo.

La potencia promedio del circuito está dada por:

FP PV ef I ef

FPV ef I ef . cos(Θ )

V ef Ief

FP (10V ) (7,5mA ) cos¿¿

FP=0,928

Tabla 6.Determinación de la impedancia de un circuito RCL en paralelo

Page 9: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

Factor de potencia 0,92 % ¿En retraso/en adelanto? adelanto Angulo de fase (grados)

PROCEDIMIENTO 5

Objetivos

Determinarla frecuencia de resonancia, fR, de un circuito LC serie. Verificar que la frecuencia de resonancia de un circuito LC en serie esta dada por la formula.

f r1

2√LC

Desarrollar la curva de la respuesta en frecuencia de un circuito LC serie

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos

Generador de funciones.

Osciloscopio

Resistores

1 de 1 kΩ, ½ W, 5%

Capacitor

1 de 0.001 µF 1 de 0.01 µF. 1 de 0.0033 µF

Inductor

Inductor de 10 mH

Page 10: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

1. Determinación de la frecuencia de resonancia de un circuito RCL en serie.

1.1. Calcule las frecuencias de resonancia para las combinaciones LC en serie 10 mH - 0.01 µF; 10 mH - 0.0033 µF y 10 mH - 0.001 µF. Utilice la fórmula y los valores nominales de L y C. Anote sus respuestas en la tabla 7.

Combinación

10mH−0,01μf

f r1

2√LC1

2√(10∗103H ) (0,01∗106 F )

f r1

2√(1∗105)f r

16,283∗105

f r15915,5Hz

Combinación

10mH−0,0033 μf

f r1

2√LC1

2√(10∗103H ) (0,0033∗106F )

f r1

2√(5,744∗106)f r

13,61∗105

f r27705,3Hz

Combinación

10mH−0,001μf

f r1

2√LC1

2√(10∗103H ) (0,001∗106 F )

f r1

2√(3,162∗106)f r

11,986∗105

f r50329,2Hz

1.2.Con el generador de funciones y el osciloscopio apagados arme el circuito de la figura 6.

Page 11: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

1.3.Encienda el generador de funciones y fije la frecuencia en 15 kHz. Encienda el osciloscopio y calíbrelo para mediciones de voltaje. Ajústelo para ver la onda senoidal de salida del generador. Aumente la salida del generador hasta que el osciloscopio indique un voltaje de 5 VPP. Mantenga este voltaje en todo el experimento.

1.4. Observe el voltaje pico a pico en el resistor, VR, conforme la frecuencia varía por encima y por debajo de 15 kHz. Observe la frecuencia en la que VR es máximo en la frecuencia de resonancia, fR. También observe en el osciloscopio que el desfase en resonancia es de 0°. Anote el valor de fR en la tabla 7, renglón de 0.01_F. Apague el generador de funciones.

Por medio de la grafica observamos que la frecuencia de resonancia es 15,9 kHz. En este valor, VR alcanza su máximo valor de amplitud (6,8Vpp).

1.5. Sustituya el capacitor de 0.01 _F por el de 0.0033 _F. Encienda el generador de

funciones. Comprueba que el voltaje de salida del generador sea de 5VPP; ajústelo si es necesario.

1.6. Fije la frecuencia del generador en 27 kHz. Observe el voltaje en el resistor VR conforme la frecuencia varía por encima y por debajo de 27 kHz. En el punto en

Page 12: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

que VR es máximo, la frecuencia es fR. Escriba este valor en la tabla 7, renglón de 0.0033 _F. Apague el generador de funciones. Por medio de la grafica observamos que la frecuencia de resonancia es 27,8 kHz. En este valor, VR alcanza su máximo valor de amplitud (3,3Vpp).

1.7. Reemplace el capacitor de 0.0033 _F por el de 0.001 _F. Encienda el generador de funciones. Verifique el voltaje de salida del generador y, si es necesario´, ajústelo para mantener 5 VPP.

1.8. Ajuste la frecuencia del generador en 50 kHz. Observe el voltaje en el resistor, VR, conforme la frecuencia varía por encima y por debajo de 50 kHz. En la frecuencia de resonancia, fR, el voltaje en el resistor será máximo. Anote el valor de fR en el renglón de 0.001 _F de la tabla 7.

Page 13: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

Por medio de la grafica observamos que la frecuencia de resonancia es 50,4 kHz. En este valor, VR alcanza su máximo valor de amplitud (2,5Vpp).

2. Trazado de la curva de respuesta en frecuencia. 2.1. Con el circuito de la figura 6 aún armado y el capacitor de 0.001 µF en el circuito, revise el osciloscopio para verificar que el voltaje de salida aún es de 5 Vpp. También compruebe el valor de fR para el circuito de 10 mH y 0.001 µF (debe ser el mismo que se obtuvo en el paso 1.8) 2.2. Examine la tabla 8. En esta parte del experimento deberá hacer una serie de mediciones a frecuencias por encima y por debajo de la frecuencia de resonancia. Para cada frecuencia medirá y registrará el voltaje el voltaje en el resistor de 1k (. Dado que fR puede no ser un número redondo, quizá no pueda ajustar las frecuencias exactas en el generador. En consecuencia, elija valores de frecuencia lo más cercanos posibles a los valores de los incrementos. Por ejemplo, si fR = 9 227, fR + 3 000 = 12 227; en este caso, seleccione la frecuencia más cercana a la que se pueda ajustar con precisión. Es importante continuar observando el voltaje de salida del generador y ajustarlo en 5 Vpp si es necesario. Al concluir las mediciones, apague el osciloscopio y el generador de funciones.Tabla 7. Frecuencia de resonancia de un circuito RLC en serie

Tabla 8. Respuesta en frecuencia de un circuito RLC en serie

Page 14: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

PROCEDIMIENTO 6 OBJETIVOS

Medir el efecto de la Q de un circuito en la respuesta en frecuencia. Medir el efecto de la Q de un circuito en el ancho de banda en lod puntos de potencia media.

MATERIAL NECESARIO Instrumentos Generador de funciones. Osciloscopio Resistores (½ W, 5%)

1 de 1 kΩ 1 de 220 Ω 1 de 100 Ω

Capacitor

1 de 0.001 µF

Inductor

Inductor de 10 mH 1. La Q del circuito y la respuesta en frecuencia de un circuito resonante en serie 1.1. Con el generador de funciones y el osciloscopio apagados, arme el circuito

de la figura7, El osciloscopio debe estar calibrado para medir el voltaje de salida del generador.

Page 15: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

1.2. Encienda el generador y el osciloscopio. Ajuste la salida V, del generador en 2 Vpp medidos con el osciloscopio. Mantenga este voltaje en todo el experimento y verifíquelo cada vez que cambie la frecuencia del generador; de ser necesario, ajústelo en 2 Vpp.

1.3. Ponga el generador de funciones en 50 kHz. Varíe la frecuencia por encima y por debajo de 50 kHz hasta determinar el máximo voltaje en el capacitor, VC. Este VC máximo se alcanza en la frecuencia de resonancia, fR. Registre fR y VC en la tabla 9

Por medio de la grafica observamos que la frecuencia de resonancia es

50,4 kHz. En este valor, VC alcanza su máximo valor de amplitud

(3,2Vpp).

1.4. Examine la tabla 9. Deberá medir el voltaje en el capacitor VC, haciendo variar la frecuencia desde 21 kHz por debajo de la frecuencia de resonancia hasta 21 kHz por encima de fR en incrementos de 3 kHz .

Elija la frecuencia del generador lo más cercana posible a la desviación indicada. Registre la frecuencia real en la columna correspondiente. Anote cada voltaje en la columna “Resistor de 1 kΩ”. Al concluir las mediciones apague el generador de funciones y retire el resistor de 1 kΩ del circuito.

1.5. Remplacé el resistor de 1 kΩ por uno de 220 (Encienda el generador y ajuste su voltaje de salida, V, en 2 VPP medido con el osciloscopio. Conserve este voltaje durante todo el experimento.

1.6. Mida el voltaje en el capacitor para cada una de las frecuencias de la tabla 9 y registre los valores en la columna “Resistor de 220 Ω”. Después de hacer las mediciones apague el generador y retire el resistor de 220 Ω.

1.7. Sustituya el resistor de 220 Ω por uno de 100Ω. Encienda el generador y ajuste su salida, V, en 2 Vpp medidos en el osciloscopio. Mantenga este voltaje en todo el experimento.

Page 16: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

1.8. Mida el voltaje VC en el capacitor para cada frecuencia de la tabla 9 y

anote los valores en la columna “Resistor de 100 Ω”. Después de todas las mediciones apague el generador y el osciloscopio; retire el resistor de 100 Ω.

2. Efecto de la resistencia en la frecuencia de resonancia determinación del ángulo de fase de un circuito resonante.

2.1. Vuelva a armar el circuito de la figura 7 con el resistor de 1 kΩ y las puntas del osciloscopio en el resistor

2.2. Encienda el generador y el osciloscopio. Ajuste la salida, V, del generador en 2 Vpp medidos en el osciloscopio. Conserve este voltaje en todo el experimento y ajústelo si es necesario.

2.3. Varíe la frecuencia hasta que el voltaje VR en el resistor llegue al máximo. En VR máximo, la frecuencia es la frecuencia de resonancia del circuito. Registre fR y VR en la tabla 10 en el renglón de 1 kΩ. Mida el voltaje en la combinación capacitor-inductor, VLC. Registre el valor en el renglón de 1 kΩ de la tabla 10. Apague el generador y retire el resistor de 1 kΩ.

2.4. Conecte el resistor de 220 Ω y repita el paso 2.3. Registre la frecuencia en el renglón de 220 Ω. Mida el voltaje en la combinación capacitor- inductor, VLC. Registre su valor en la tabla 10, renglón de 220 Ω.

2.5. Reemplace el resistor de 220 Ω por el de 100 Ω y repita el paso 2.3. Registre en el renglón de 100 Ω. Mida el voltaje en la combinación capacitor-inductor, VLC. Registre el valor en el renglón de 100 Ω de la tabla 10. Apague el generador y el osciloscopio; desarme el circuito.

Page 17: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

2.6. Mida la resistencia del inductor y anote su valor en la tabla 10.

2.7. Para cada valor del resistor, calcule la corriente en el circuito, a partir del

valor medido de VR y el valor nominal de R. Escriba sus respuestas en la tabla

R1=1kΩ

IRV R

RI R1V1k1mA

R1=220 k Ω

IRV R

RI R1,6V220

7,2mA

R1=100 k Ω

IRV R

RI R1,84V100

18.4mA

2.8. Utilizando los valores prácticos de resistencia del circuito, calcule la Q de cada circuito. Después, con los valores medidos de Vc en la resonancia, determine el valor medido de Q. Registre sus respuestas en la tabla 10. Siguiendo los conceptos aprendidos:

Q 1√LC

Q 1

√ (10∗103H )(0,01∗106 F)

ω0=100000

R1=100 k Ω

Q°=°L

RQ°100000(10∗10−3)

1k

Q0=1R1=220Ω

Q°=°L

RQ°100000(10∗10−3)

220

Page 18: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

Q0=4,54

R1=100Ω

Q°=°L

RQ°100000 (10∗10−3 )

100Q0=10

Tabla 9. La Q del circuito y la respuesta en frecuencia de un circuito resonante en serie

Tabla 10. Efecto de la resistencia en un circuito resonante en serie.

PROCEDIMIENTO 7

Objetivos

Page 19: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

Determinar la frecuencia de resonancia de un circuito RLC en paralelo. Medir la corriente de línea y la impedancia de un circuito RLC en paralelo en la frecuencia de resonancia.

Medir el efecto de las variaciones de frecuencia en la impedancia de un circuito RLC en paralelo.

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos

Generador de funciones

Osciloscopio

Resistores (½ W, 5%) 2 de 33 ( 1 de 10 (

Capacitor

1 de 0.022 YF

Inductor

Inductor de 10 mH

1. Frecuencia de resonancia e impedancia de un circuito resonante LC en paralelo 1.1. Con el generador de funciones y el osciloscopio apagados arme el circuito

de la figura

1.2. Encienda el generador y el osciloscopio. Ajuste el osciloscopio para medir el voltaje de salida del generador. Aumente este voltaje, V, hasta 4 Vpp. Mantenga este voltaje en todo el experimento. Ajuste la frecuencia del generador en 10 kHz y el osciloscopio para que despliegue dos o tres ciclos de la onda senoidal.

Page 20: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

1.3. Varíe la frecuencia del generador por encima y por debajo de 10 kHz y observe el voltaje, VR, en el resistor con el modo diferencial (ADD/INVERT) del osciloscopio. En el VR mínimo, la frecuencia será igual a la frecuencia de resonancia, fR. Compruebe que V = 4 Vpp; ajústelo si es necesario. Podemos observar que la amplitud minima de VR se obtiene cuando la frecuencia es 10700 Hz, luego esa es fR.

1.4. En la tabla 11 aparece una serie de frecuencias mayores y menores que la frecuencia de resonancia, fR. Ajuste la frecuencia del generador lo más cerca posible de cada una de ellas. En cada frecuencia mida el voltaje pico a pico en el resistor, VR, y en el circuito LC en paralelo (circuito tanque), VLC comprobando de manera periódica que V = 4 Vpp. Anote la frecuencia, f, VR y VLC en la tabla 11. Después de todas las mediciones, apague el generador y el osciloscopio y desconecte el circuito.

1.5. Con los valores medidos de VR y el valor nominal de R calcule la corriente de línea, I, a cada una de las frecuencias. Escriba sus respuestas en la tabla 11.

1.6 Con los valores de I calculados en el paso 1.5 y el valor pico a pico de V (4 Vpp), calcule la impedancia del circuito tanque a cada frecuencia. Registre sus respuestas en la tabla 11.

2. Características reactivas de un circuito LC en paralelo

2.1. Con el generador y el osciloscopio apagados arme el circuito de la figura 9. Suponga que la frecuencia de resonancia, fR de este circuito es la misma que en la parte 1. Anote las frecuencias de la tabla 11 en la tabla 12.

Page 21: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

2.2. Encienda el generador y el osciloscopio. Ajuste el voltaje, V, del generador en 4 Vpp y conserve este voltaje en todo el experimento. Revise V de vez en cuando y ajústelo si es necesario.

2.3. Para cada frecuencia de la tabla 12 mida el voltaje VR1 en el resistor de la rama capacitiva AB y el voltaje VR2 en el resistor de la rama inductiva CD. Registre los valores en la tabla 12. Después de todas las mediciones, apague el generador y el osciloscopio y desconecte el circuito.

2.4 Con los valores medidos de VR1 y VR2 y los valores nominales de R1 y R2, calcule, para frecuencia, las corrientes IC en la rama capacitiva, e IL en la rama inductiva. Anote sus respuestas en la tabla 12. Cuando f = 10700 – 3000 = 7700

R1 :

I R1=V R1

R1IR15,6V33

=472mA

R2 :

Page 22: Análisis de Circuitos Ac Aporte 3

IR2=V R2

RIR3V33

=90mA

Cuando f = 10700 – 4000 = 6700

R1 :

IR1=V R1

R1IR16,2V33

=490mA

R2 :

IR2=V R2

RIR4,2V33

=127mA

Cuando f = 10700 – 5000 = 5700 R1 :

IR1=V R1

R1IR18V33

=545mA

R2 :

IR2=V R2

RIR6,4V33

=193mA

Cuando f = 10700 – 6000 = 4700

R1 :

I R1=V R1

R1IR20,8V33

=630mA

R2 :

IR2=V R2

RIR10,8V33

=327mA

Tabla 11. Respuesta en frecuencia de un circuito resonante en paralelo

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Tabla 12. Características de la reactancia en un circuito LC en paralelo

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