LABORATORIO DE ELECTRICIDAD

INTRODUCCIN

El grupo tiene a bien presentar un informe acerca del tema titulado circuitos paralelo en corriente alterna trabajado en el laboratorio Electricidad, del Instituto Tecnolgico TECSUP, con ayuda del profesor Juan Romero. En el mencionado informe, desarrollaremos todo lo referente a la medicin de corriente elctrica alterna relacionados directamente con una inductancia, una capacitancia y un resistencia en un circuito paralelo, adems calcularemos la impedancia que presentara nuestro circuito, realizando todo este proceso veremos si los datos medidos en el circuito son iguales a los datos calculados, en la cual existir un porcentaje de error.

Este experimento tiene como principal objetivo verificar las relaciones de tensin, corriente e impedancia en un circuito de corriente alterna en paralelo. Asimismo, daremos a conocer nuestros objetivos trazados antes de empezar a trabajar dicho laboratorio as como los diversos equipos y materiales (multmetro, cables de conexiones, mdulos resistores, mdulos inductores, etc.), utilizados para llevar acabo el experimento. Del mismo modo, explicaremos el procedimiento que se ha seguido y los resultados obtenidos al final de la experiencia.

El presente trabajo se ha realizado con mucho esfuerzo y dedicacin, consultando diferente fuentes bibliogrficas para profundizar ms del tema, adems de la aplicacin de los conocimientos adquiridos durante las horas de clase.

1. BJETIVOS Verificar las relaciones de tensin, corriente e impedancia en un circuito de corriente alterna paralelo. Construir los diagramas fasoriales en circuitos RL, RC y RLC paralelo.

2. EQUIPOS Y MATERIALES

CANTIDADDESCRIPCINMARCAMODELOOBSERVACIN

01Fuente de tensin AC monofsica.Lab - volt

01Multmetro digital.Fluke115

01Mdulo de condensadores.Lab-volt

01Mdulo de resistores.Lab-volt

01Mdulo de inductancias.Lab-volt

01Cables para conexin.Lab-volt

3. FUNDAMENTO TERICO

A. CIRCUITO RL PARALELO :

En un circuito RL paralelo, el valor devoltajees el mismo para la resistenciay para labobina. Ver el siguiente diagrama

V = VR = VLLacorrienteque pasa por la resistencia est en fase con el voltaje aplicado. (El valor mximo de voltaje coincide con el valor mximo de corriente).En cambio en la bobina la corriente se atrasa 90 con respecto al voltaje. (el valor mximo de voltaje sucede antes que el valor mximo de la corriente)

La corriente total que alimenta este circuito se puede obtener con ayuda de las siguientes frmulas: Corriente (magnitud) It = (IR2 + IL2)1/2 Angulo = Arctang (-IL/IR)

Ver el diagrama fasorial y de corrientes

Laimpedancia (Z)se obtiene con ayuda de la siguiente frmula:

Cmo se logra lo anterior? Para obtener la magnitud de Z dividen las magnitudes de Vs e It para obtener la magnitud de la impedancia Para obtener el / de Z se resta el ngulo de la corriente del de voltaje para obtener el ngulo de la impedancia.

B. CIRCUITO RC PARALELO :

En uncircuito RC en paraleloel valor de latensines el mismo en elcondensadory en laresistenciay la corriente (corriente alterna) que la fuente entrega al circuito se divide entre la resistencia y el condensador. (It = Ir + Ic)Ver el primer diagrama abajo.Lacorrienteque pasa por la resistencia y la tensin que hay en ella estn en fase debido a que la resistencia no causa desfase.

La corriente en el capacitor est adelantada con respecto a la tensin (voltaje), que es igual que decir que el voltaje est retrasado con respecto a la corriente.Como ya se sabe el capacitor se opone a cambios bruscos de tensin.

La magnitud de la corriente alterna total es igual a la suma de las corrientes por los dos elementos y se obtiene con ayuda de las siguientes frmulas: Magnitud de la corriente (AC) total: It = (Ir2+ Ic2)1/2 Angulo de desfase: = Arctang (-Ic/Ir)Ver el siguiente diagrama fasorial de corrientes:

LaimpedanciaZ del circuito en paralelo se obtiene con la frmula:

Cmo se aplica la frmula?Z se obtiene dividiendo directamente V 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 frmula: = Arctang (-Ic/Ir)

C. CIRCUITO RLC PARALELO :

En un circuito RLC que presente los tres elementos conectados en paralelo, la tensin total aplicada al circuito es la misma que la que tenemos en bornes de cada elemento, mientras que la intensidad que circula para cada uno de ellos es distinta y depende de los efectos de la R,de la L y de la C.

Por tanto, la intensidad que circula por la resistencia est en fase con la tensin aplicada y su valor, que es independiente de la frecuencia, ser:

Utilizando la notacin compleja:

La intensidad que circula por la bobina est retrasada /2 respecto a la tensin aplicada y su valor est limitado por la reactancia inductiva XL, que es directamente proporcional a la frecuencia, siendo esta intensidad:

Por la capacidad circula una intensidad que est adelantada /2 respecto a la tensin y cuyo valor est limitado por la reactancia capacitiva XC, que es inversamente proporcional a la frecuencia, siendo:

Y utilizando la notacin compleja:

Por tanto, aplicando la primera ley de Kirchoff y utilizando la notacin compleja, la intensidad total que absorbe el circuito es:

Teniendo en cuenta la ley de Ohm generalizada:

Obtendremos la impedancia compleja del circuito:

Siendo el mdulo de la impedancia:

Y el ngulo:

EN LA SIGUIENTE TABLA PUEDE VERSE UN RESUMEN DEL VALOR DE IMPEDANCIA DE CADA TIPO DE RECEPTOR EN AC.4. PROCEDIMIENTO 1.Circuito RC Paralelo : Arme el circuito de la figura 4, aplicando 110V a la fuente de tensin alterna. Tenga en cuenta los datos y efecte las mediciones correspondientes para el llenado de la tabla 1.

Figura 4. Circuito RC paralelo

DATOSVALORES MEDIDOS

U (V)R ()XC () f (Hz)V (V)IR (A)IC (A)I (A)

1102200368460110.40.0450.0290.057

Tabla 1. Valores medidos (circuito RC).

Figura 5. Diagrama fasorial de Corrientes

Utilizando las formulas anteriores llenar La sgte tabla :

VALORES CALCULADOS (tericos)

f(Hz)XC()Z()()U(V)IR(A)IC(A)I(A)

603684189630.791100.050.02980.0582

Tabla 2. Valores calculados (circuito RC).

Realice el diagrama fasorial de corrientes con los datos de la tabla anterior.

0.0298

0.0582

=30.79

0.05

2.Circuito RL Paralelo : Construya el circuito de la figura 6, aplicando 110 VAC a la fuente y tome las mediciones sealadas, llene la Tabla 3.

Figura 6. Circuito RL paralelo

DATOSVALORES MEDIDOS

U(V)R()XL()f(Hz)V(V)IR(mA)IL(A)I(A)

1102200387860110.60.0440.0170.051

Tabla 3. Valores medidos (circuito RL).

Figura 7. Diagrama fasorial de corrientes

VALORES CALCULADOS

f(Hz)R()XL()Z()()U(V)IR(V)IL(V)I(A)

60

22003878192929.251100.050.0280.057

Tabla 4. Valores calculados (circuito RL).

3.Circuito RLC Paralelo: Arme el circuito de la figura 8, regulando la tensin de la fuente en 110 VAC y efecte las mediciones correspondientes.

Figura 8. Circuito RLC paralelo

DATOSVALORES MEDIDOS

U(V)R()XL()XC()f(Hz)V(V)IR(A)IL(A)IC(A)I(A)

11022003878368460110.70.0450.0270.0290.05

Tabla 5. Valores medidos (circuito RLC).

VALORES CALCULADOS (tericos)

f(Hz)XL()XC()R()Z()()U(V)IR(A)IC(A)IL(A)I(A)

603878368422002200-2.061100.050.02980.0280.05

Tabla 6. Valores calculados (circuito RLC).

Realice el diagrama fasorial corrientes con los datos de la tabla anterior.

0.028

0.05

0.05

= -2.06

0.0298

5. CONCLUSIONES

En conclusin en un circuito paralelo en corriente alterna RLC, para calcular la resistencia equivalente (impedancia) se debe realizar una suma vectorial de los valores de la reactancia y resistencia.

Se concluye que en un circuito en paralelo RLC y para calcular la tensin suministrada se debe realizar una suma vectorial de los valores de la tensin en la resistencia y tensin en la reactancia.

Las aplicaciones y usos que le damos a estos elementos es que conectados en serie o en paralelo, forman parte de circuitos electrnicos de muchos artefactos electrodomsticos que utilizamos en la vida cotidiana como: refrigeradoras, licuadoras batidoras, planchas, televisores, etc.

6. BIBLIOGRAFA

Leer ms en:

El mdulo de laboratorio de electricidad. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/rlcpar.html http://www.unicrom.com/Tut_circuitoRLC.asp http://proyecto987.es/corriente_alterna_10.html

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