Universidad Nacional Mayor de San Marcos

La Decana de América

Año de la Diversificación Productivay del Fortalecimiento de la Educación

Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica

EAP: 19.1 Ingeniería Electrónica

Cursos: Laboratorio de Circuitos Eléctricos II

Tema: Características de los Circuitos RL y RC serie

Tipo de Informe: Final (Individual)

Profesor: Torres

Datos Personales:

-Tejerina Rasmussen, Jorge Daniel (14190026)

Fecha: 04/12/2015

CARACTERISTICAS DE LOS CIRCUITOS RL Y RC EN SERIE

I. Objetivos

Analizar en forma experimental las características de los circuitos R-L y R-C.

II. Material y Equipo

- Osciloscopio- Generador de audiofrecuencia- Multímetro digital- 1 bobina (8H)- 1 condensador de 0.01 µ F- 1 potenciómetro de 20 K Ω- Tablero de conexión

III. Procedimiento

a. Armar el circuito de la figura.b. Conectar el generador y mida con la ayuda del osciloscopio y el

control de amplitud, una señal senoidal de 10V PP .c. Con el otro canal de osciloscopio, mida la tensión en la

resistencia, que nos servirá para calcular la corriente.d. El Multímetro digital se usará para medir tensiones eficaces

sobre V L .e. Varíe la frecuencia del generador y completa el cuadro siguiente

con las mediciones efectuadas. Tabla 1 (L = 8H, R = 20K)

f. Coloque la frecuencia en 1KHz, varíe la resistencia y complete la tabla siguiente:

Tabla 2

g. Armar el circuito de la figura siguiente

h. Varíe la frecuencia del generador de 1 a 10KHz, manteniendo los 10V PP y complete la tabla siguiente

Tabla 3

i. Con f=10KHz, complete la tabla siguiente

Tabla 4

j. Desactive el circuito y mida el valor de R: 9.9KΩ

Cuestionario:

1. Muestre la Tabla 1 con todos los valores calculados y sus respectivas unidades

Tabla 1 (R=10KΩ)

2.

En un solo diagrama fasorial, dibuje los diferentes casos de la Tabla 1 para determinar el lugar geométrico de las tensiones y corrientes, como fasores.

3. En un solo par de ejes coordenados ,haga el plano de impedancias y dibuje todos los casos de la Tabla 1

4. Grafique en papel milimetrado, las variaciones de /Z/ e I en función de la frecuencia.

5. Realice los pasos anteriores para el caso de tener el condensador como parte reactiva

Tabla 3

6. Haga un cálculo teórico y demuestre que las curvas obtenidas responden a las ecuaciones con variaciones de la frecuencia y de la resistencia en cada caso.

Para el caso del circuito RL serie:

Dónde:

f: frecuencia de la señal de entrada

L: inductancia de la bobina

Veamos los resultados teóricos para las magnitudes empleadas:

F Z( KΩ)

60 20.2

100 20.6

200 22.4

300 25

400 28.4

500 32.1

600 36.2

700 40.5

800 44.9

900 49.5

1K 54.1

Para el caso de un circuito RC serie:

Dónde:

f: frecuencia de la señal de entrada

C: capacitancia del condensador

Veamos los resultados:

F(KHz) Z( KΩ)

1 25.6

2 21.5

3 20.7

4 20.4

5 20.3

6 20.2

7 20.1

8 20.1

9 20.1

10 20.1

7. Explique las variaciones en el experimento y los resultados a obtener si queremos trabajar con un circuito RL o RC en paralelo.

Para un circuito de este tipo hay que tener en cuenta las siguientes observaciones: El voltaje de cada rama será igual al voltaje de la fuente. Por lo tanto, nuestras variables a medir serán solo las corrientes de cada rama.

En vista de que el osciloscopio solo mide voltajes, la corriente será medida de forma indirecta. En la resistencia, se medirá la corriente con la ley de Ohm después de haber medido el voltaje en R. Esta corriente estará en fase con la voltaje

Para medir la corriente en los elementos reactivos hay que colocar una resistencia de valor bajo en serie a esa rama, de manera que no afecte mucho al circuito. Luego se medirá el voltaje en esa resistencia. La corriente será el cociente entre el voltaje y la resistencia colocada

8. A partir de una impedancia serie R-L (literal) y usando la relación entre Z e Y. haga una relación para encontrar un circuito paralelo equivalente a una sola frecuencia. Explique.

Sea la impedancia RL serie:

Entonces:

Esta admitancia puede dividirse asi:

Entonces:

Así se puede transformar un circuito RL o RC seria a paralelo, conectando una resistencia en paralelo de valor:

Y un elemento reactivo de módulo:

9. Observaciones y conclusiones de la experiencia

Observaciones:

- Evite colocar en circuito abierto directo una bobina, primero debe descargarse para evitar una descarga

- No cortocircuite los condensadores. Aunque el riesgo de descarga es bajo el condensador puede dañarse

Conclusiones:

- En un circuito RC o RL serie la corriente que circula por la resistencia y por la bobina o condensador es la misma

- En un circuito RC serie la corriente adelanta al voltaje.

- En un circuito Rl serie el voltaje adelanta a la corriente

- Conforme varía la frecuencia, el desfasaje también varía.