prÁctica no. 1 iniciaciÓn al laboratorio 1.- objetivoelectricamaracay.webcindario.com/redes/prac....

Guía de Laboratorio de Redes Eléctricas II

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PRÁCTICA No. 1

INICIACIÓN AL LABORATORIO

1.- OBJETIVO: Conocer las características principales de los diferentes

equipos a utilizarse en el Laboratorio de Redes Eléctricas II.

2.- PARTE PRÁCTICA

2.1.- Ubique en su mesa de trabajo al osciloscopio, identifique cada uno

de los siguientes controles:


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1.- Interruptor de encendido: Pulse para encender o apagar el equipo.

2.- Indicador de encendido: Se ilumina cuando el osciloscopio está en

operación.

3.- Control de intensidad: Ajusta el brillo del trazo en el Tubo de Rayos

Catódicos.

4.- Control de foco: Ajusta la nitidez del trazo.

5.- Control de rotación: Mediante un destornillador permite ajustar la

alineación del trazo con el eje horizontal de la cuadrícula del Tubo de Rayos

Catódicos. (Verifique que el haz se encuentre alineado con la cuadricula, en

caso que no se encuentre, consulte con el profesor o auxiliar docente para

alinear el trazo)

7.- Selector de Voltaje: Permite cambiar el rango del voltaje de operación.

(Asdegúrese que se encuentre en 110Volt)

8.- Conector de alimentación: Permite remover o remplazar el cordón de

alimentación.

9.- Conector de entrada del canal 1 o entrada horizontal: Para aplicar la

señal de entrada al eje vertical del canal 1, o al eje horizontal durante se

ejecute la función X-Y.

10.- Conector de entrada del canal 2 o entrada vertical: Para aplicar la señal

de entrada al eje vertical del canal 2, o al eje vertical durante se ejecute la

función X-Y.

11.- CH1 AC/GND/DC: Selecciona el método de acoplamiento de la señal de

entrada del amplificador vertical del canal 1.

AC: Inserta un capacitor entre el conector de entrada y el amplificador

para bloquear el paso de cualquier señal DC. (Se recomienda sólo

cuando se midan señales senoidales puras).


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GND: Conecta la entrada del amplificador a tierra en lugar del conector de

entrada.

DC: Conecta el amplificador directamente al conector de entrada. De esta

manera pasan todas las señales sin importar la forma y las

componentes de corriente continua.

12.- CH2 AC/GND/DC: Selecciona el método de acoplamiento de la señal de

entrada del amplificador vertical del canal 2.

13.- CH1 Volts/Div: Selecciona el factor calibrado de deflexión aplicado a la

señal que alimenta el amplificador vertical del canal 1.

14.- CH2 Volts/Div: Selecciona el factor de deflexión calibrado aplicado a la

señal que alimenta el amplificador vertical del canal 2.

Nota: El valor señalado en el selector Volts/Div es el valor en voltaje que

representa una división en el cuadrante del tubo de rayos catódicos.

15 y 16.- Control Variable: Provee un ajuste variable continuo del factor de

deflexión entre los pasos del selector Volts/Div.

6.- X5 MAG: Colocado el interruptor en esta posición, aumenta 5 veces la

sensibilidad vertical. El factor de deflexión mostrado en el Volts/Div queda

dividido entre 5. En esta situación, la máxima sensibilidad es 1mv/div.

17.- CH1 POSITION: Desplaza verticalmente la ubicación del trazo del canal 1 a

lo largo de la pantalla.

18.- CH2 POSITION: Desplaza verticalmente la ubicación del trazo del canal 2 a

lo largo de la pantalla.

20.- CH2 INV: Invierte la señal que entra al canal 2.

19.- V MODE: Selecciona el modo de trabajo del amplificador vertical

CH1: Muestra la señal de entrada en el canal 1.


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CH2: Muestra la señal de entrada en el canal 2.

ADD: Muestra la señal resultante de la suma algebraica de CH1 y CH2.

DUAL: Muestra las señales de entrada de los canales 1 y 2

simultáneamente.

Modo CHOP: Para Time/Div (0,2s-5ms). Realiza un muestreo de ambas

señales simultáneamente. Se realizan un número elevado de

conmutaciones entre ambas señales durante un barrido

horizontal. Estas conmutaciones son imperceptibles para

frecuencias no muy elevadas. Este modo es el indicado para

medir defasajes.

Modo ALT: Para Time/Div (2ms-0,2us). Por un barrido completo

permanece en el canal 1 (CH1), para el próximo conmuta para

el canal 2 (CH2), y así sucesivamente. No se recomienda para

medición de defasaje entre dos señales puesto que la

presentación de estas no es simultanea. Cada una es

sincronizada por separado.

22.- TIME/DIV: Selecciona el factor calibrado de barrido horizontal de la base de

tiempo principal. Selecciona el factor de retardo del barrido o la operación

X-Y donde la deflexión horizontal es controlada por la señal del canal 2.

25.- Control Variable de TIME/DIV: Provee un ajuste variable continuo del

factor de barrido entre los pasos del selector Time/Div. Cuando este control

se encuentra fuera del tope, se pierde la calibración del selector TIME/DIV.

21.- X10 MAG: Colocado el interruptor en esta posición, el tiempo de barrido se

expande a 10 veces y en este instante el valor indicado en el selector

Time/Div queda dividido entre 10.

26.- HORIZONTAL POSITION: Ajusta la posición horizontal del trazo formado

en el tubo de rayos catódicos.


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27.- Trigger MODE: Selecciona el modo de disparo del barrido. La finalidad de

controlar el disparo es para permitir que la señal aparezca inmovil en el tubo

de rayos catódicos, y de esta manera poder realizar las mediciones.

AUTO: El barrido es libre cuando es mostrada la linea horizontal con la

ausencia de señal de entrada. Esta condicion cambia

automáticamente a un barrido disparado cuando una señal de

disparo de 25Hz o superior es recibida y otros controles de disparo

están apropiadamente ajustados.

NORM: Produce barrido sólo cuando una señal de disparo es recibida y

otros controles están apropiadamente ajustados. No es visible trazo

si no se cumplen los requisitospara el disparo, este modo debe ser

usado para señales a frecuencias de 25 Hz o inferiores.

TV-V: Es utilizada para observar una señal de video compuesta del tipo de

barrido de cuadros (señal vertical):

TV-H: Es utilizada para observar una señal de video compuesta del tipo de

barrido de líneas (señal horizontal):

28.- Trigger SOURCE: Para seleccionar convenientemente la fuente de disparo.

INT: La fuente para sincronizar el disparo es la señal del canal 1 o del

canal 2.

LINE:La fuente para sincronizar el disparo es la señal de alimentación AC

60 Hz. Permite estabilizar la señal de componentes relacionados con

la linea de alimentación (alimentados de la misma, etc).

EXT: Selecciona la señal aplicada al conector EXT TRIG IN.

30.- Trigger LEVEL: Selecciona el nivel instantaneo de voltaje de la señal de

entrada en el cual ocurre el disparo del barrido, tanto positivo como

negativo.


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33.- Trigger SLOPE: Selecciona la pendiente de la deñal de entrada para

realizar el disparo. (+) El disparo ocurre cuando el voltaje sube hasta

alcanzar el nivel de disparo. (-) El disparo ocurre cuando el voltaje baja

hasta llegar al nivel de disparo ajustado en Trigger Level.

31.- EXT TRIG IN: Para aplicar una señal externa de disparo. PRECAUCIÖN:

para evitar daño en el equipo, no aplique mas de 250V (DC o valor pico de

voltaje AC) entre el terminal “EXT Trig in” y tierra.

32.- Interruptor INT: Para seleccionar cual es la señal interna que se utilizará

como referencia para hacer el disparo.

CH1: Se selecciona cuando sólo exista señal en el canal 1

CH2: Se selecciona cuando sólo exista señal en el canal 2.

VERT: Selecciona como referencia para el disparo el canal seleccionado en

el selector de modo vertical V MODE.

24.- EXT. BLANKING INPUT: Para aplicar señal de intensidad modulada. El

trazo del tubo de rayos catódicos disminuye con una señal positiva y

aumenta con una señal negativa,

36.- PROBE ADJUST: Provee un onda cuadrada de amplitud precisa para el

ajuste de la punta de prueba y calibración del amplificador vertical.

PUNTA DE PRUEBA: Es un dispositivo que permite la conexión entre el

osciloscopio y el circuito. Estas puntas de prueba vienen disponibles con un

factor de atenuación 1X (la señal pasa directo al instrumento) y 10X (la

señal de entrada se atenúa 10 veces, o sea V/10). Existen puntas que traen

ambas posibilidades, disponiendo de un selector de atenuación.


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2.2.- Encienda el osciloscopio, mueva las perillas de posición vertical y

horizontal hasta tener un trazo horizontal en todo el centro de la pantalla.

Proceda a calibrar la punta de prueba del osciloscopio siguiendo el siguiente

procedimiento: coloque el gancho en PROBE ADJUST, se seleccione el canal

donde se encuentra conectada la punta, coloque el selector AC/GND/DC en DC,

ajuste el VOLT/DIV y el TIME/DIV y los controles de posición vertical y horizontal

hasta observar con claridad la onda cuadrada. Se debe ajustar la capacitancia

de calibración hasta obtener la forma correcta de la onda cuadrada como se

muestra en la siguiente figura.

Cuerpo principal Cubierta del gancho

Gancho

Cubierta de la tierra

Capacitancia de calibración

Terminal de Tierra.

Calibrada. Descalibrada. Descalibrada.


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2.3.- Ubique en su mesa de trabajo al generador de funciones e

identifique cada uno de los siguientes controles:

1.- Interruptor de encendido: Pulse para encender o apagar el equipo.

2.- Indicador de encendido: Se ilumina cuando el osciloscopio está en

operación.


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3.- Dial de Frecuencia: Varía la frecuencia de salida dentro del rango

seleccionado en el selector de rango.

7.- Control del Offset DC: El control DC Offset provee hasta 10V a circuito

abierto o 5V en carga de 50. Al girar en sentido horario se administra

voltaje positivo, y en sentido antihorario se suministra voltaje negativo.

Halando la perilla se activa el offset.

8.- Control de amplitud: Controla la amplitud de la señal de salida. La máxima

atenuación (superior a 20dB) se consigue cuando la perilla se encuentra

totalmente hacia la posición antihoraria. Halando la perilla se se tiene una

atenuación adicional de 20dB.

9.- Selector del Rango de Frecuencia: Selecciona uno de los siguientes

rangos de frecuencia de oscilación deseados:

Rango de Frecuencia Frecuencia de Salida

1 0.02 Hz - 2 Hz

10 2 Hz - 20 Hz

100 20 Hz - 200 Hz

1K 200 Hz – 2 KHz

10K 2 KHz – 20 KHz

100K 20 KHz – 200 KHz

1M 200 KHz – 2 MHz

10.- Selector de Función: Accionando uno de los tres pulsadores, se

selecciona entre forma de onda senoidal, triangular o cuadrada.

13.- Conector de Salida: Este es el conector principal de salida para señal

senoidal, triangular o cuadrada. La impedancia de salida por este conector

es de 50.

14.- Selector de Voltaje: Permite cambiar el rango del voltaje de operación.

(Asegúrese que se encuentre en 110Volt)

15.- Conector de alimentación: Permite remover o remplazar el cordón de

alimentación.


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2.4.- Conecte el cable de salida del generador de funciones. Encienda el

osciloscopio y el generador de funciones. Ajuste el generador para suministrar una

señal senoidal de 2KHz. Coloque la perilla de amplitud al máximo. Encienda el

osciloscopio y conecte la punta de prueba en el canal 1. Ajuste los selectores

Volt/Div y Time/Div hasta observar dos ciclos completos en la pantalla del

osciloscopio. Mida la frecuencia y la amplitud de la señal con el osciloscopio.

Anote lo observado.

2.5.- Gire el dial de frecuencia del generador en ambos sentidos y observe

lo que ocurre en el osciloscopio con la señal. Tome nota.

2.6.- Coloque el selector de acoplamiento en GND y anote lo observado.

2.7.- Cambie el selector de función del generador a onda cuadrada y

coloque el selector de acoplamiento en DC. Repita la medición de frecuencia y

amplitud.

2.8.- Coloque el selector de acoplamiento en AC y observe la pantalla. Que

ocurre con la onda cuadrada visualizada. Baje la frecuencia hasta 100Hz en el

generador y ajuste los selectores Volt/Div y Time/Div hasta observar dos ciclos

completos en el osciloscopio. Dibuje lo observado.

2.9.- Coloque el selector de acoplamiento del osciloscopio en DC y el

selector de función del generador en triangular. Observe y describa la señal que

se visualiza en el osciloscopio.

2.10.- Ajuste el generador para suministrar una señal senoidal de 2KHz.

Coloque la perilla de amplitud a media escala. Ajuste los selectores Volt/Div y

Time/Div del osciloscopio hasta observar dos ciclos completos en la pantalla.

Coloque el selector de acoplamiento en AC. Hale la perilla DC Offset del

generador y gírela hacia la derecha (en sentido horario) hasta que la señal

visualizada apenas comience a cortarse. Mida frecuencia y amplitud de la señal.

Coloque el selector de acoplamiento en DC y observe lo ocurrido.


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2.11.- Presione la perilla DC Offset del generador y ajuste la amplitud al

máximo. Mueva la perilla Volt/Div del osciloscopio hasta que la señal se observe lo

mas grande posible. En la punta de prueba mueva el selector de atenuación a la

posición X10 y observe lo ocurrido con la señal en el osciloscopio.

2.12.- Coloque de nuevo el selector de atenuación de la punta de prueba en

1X, ahora mueva en ambas direcciones la perilla trigger level del osciloscopio y

observe el inicio del trazo en el lado izquierdo de la pantalla. Anote lo observado.

2.13.- Coloque la perilla Trigger Level en la posición central y mueva el

selector de pendiente (Slope) a la posición “-“ y luego de nuevo a la posición “+”.

Cual es la diferencia entre ambos casos.

2.14.- Analice los resultados observados y concluya sobre el manejo y

aplicaciones del osciloscopio.


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PRÁCTICA No. 2

MEDICIÓN DE MÓDULOS EN CIRCUITOS AC

1.- OBJETIVO: Obtener experimentalmente los módulos de las variables

presentes en un circuito de corriente alterna.

2.- PRE-LABORATORIO.

2.1.- Investigar :

- Comportamiento de los Inductores y Capacitores en corriente alterna.

- Diferencias entre década de Capacitores y Resistencias.

- Diferencias entre una fuente de tensión en Continua y Alterna.

2.2.- Resolver los circuitos a montar en la parte práctica.

3.- PARTE PRÁCTICA.

3.1.- Monte el siguiente circuito :

E= 10V (Fuente DC)

R1=2.8 KΩ , R2=7.2 KΩ (Décadas de Resistencias)

Circuito No. 1

3.2.- Verifique la tensión E con el multímetro.

3.3.- Verifique el valor de la resistencias con el multímetro digital.

3.4.- Mida la corriente I, VR1 y VR2 con el multímetro.


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3.5.- Compare los resultados obtenidos con los teóricos.

3.6.- Monte el siguiente circuito:

V= 5 VRMS (Generador de Audio).

R1= 3 KΩ; C = 0,05 F; f= 1 KHz

CIRCUITO No. 2

3.7.- Verifique el módulo de tensión V con el multímetro.

3.8.- Mida el modulo de la corriente I, VR1, VC con el multímetro

3.9.- Calcule el módulo de Zc con los resultados obtenidos.

3.10.- Construya el diagrama fasorial del circuito tomando como referencia

la corriente I.

3.11.- Compare con los resultados teóricos.

3.12.- Monte el siguiente circuito: V= 3 VRMS , R1= 1 KΩ ,L = 0,011 H, f =

10 KHz


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CIRCUITO No. 3

3.13.- Repita el procedimiento anterior desde el paso 2.7 al 2.11.


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PRÁCTICA No. 3

ESTUDIO DEL OSCILOSCOPIO - PARTE 1

1.- OBJETIVO: Utilizar el osciloscopio para medir la magnitud y

frecuencia de las variables de un circuito de corriente alterna.

2.- PRE-LABORATORIO:

2.1.- Investigar la función de los siguientes controles:

- Selector de frecuencia horizontal.

- Selector de acoplamiento vertical

- Selector de señal de sincronismo.

- Amplitud Vertical.

- Circuito de base de tiempo.

2.2.- Explicar los modos de operación del osciloscopio.

2.3.- Para la siguiente conexión. Como determinaría E y V(t) con el

osciloscopio?. Dibuje las ondas esperadas en el osciloscopio.

2.4.- Explicar la utilidad del osciloscopio como aparato de medidas.


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3.- PARTE PRÁCTICA:

3.1.- Observe el panel frontal del osciloscopio y localice cada una de las

áreas de control. En cada una de ellas identifique las perillas de control:

- Controles de deflexión horizontal: Time/Div, posición.

- Controles de deflexión vertical: Volts/Div, posición.

- Controles de los canales A y B, acoplamiento: AC, DC, GND, A+B.

- Controles de sincronización: Trigger level.

- Controles de la pantalla: intensity, Focus.

ADVERTENCIA: Maneje con delicadeza las perillas y controles de los

aparatos, ya que estas son mecánicamente muy frágiles.

3.2.- Antes de encender el osciloscopio realice los siguientes ajustes:

- Ajuste los controles de posición horizontal y vertical a media posición.

- Ajuste el control de intensidad a la posición máxima.

- Coloque el control de Trigger en Auto.

3.3.- Encienda el osciloscopio, y espere a que aparezca en la pantalla el

trazado de una línea recta horizontal. Ajuste los demás controles como se indica

a continuación:

Nivel de disparo (Trigger level): Media Escala

Fuente de Disparo (Trigger source): Int

TV/Norm: Norm

Selector de pendiente (+/-): +

Calibración de la base de tiempo: Pos: Cal

Acoplamiento de entrada (AC/DC): DC


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Seleccione los dos canales A y B simultáneamente.

Ajuste el control de multiplicación de escala vertical Volts/Div del canal A y

B en 1 Volts/Div, el control de calibración de escala en la posición “Cal” y los

ajustes de intensidad y foco hasta obtener un trazado nítido y de baja intensidad

en la pantalla.

3.4.- Antes de efectuar cualquier medición de voltaje con el osciloscopio

es necesario chequear la calibración de las escalas de voltaje. Para esto

proceda de la siguiente manera: Para el canal A conecte la señal de calibración

proporcionada por el mismo osciloscopio a la entrada vertical. Consulte con la

parte teórica de información del valor pico-pico y frecuencia de la señal de

calibración. Utilice las escalas apropiadas de calibración y destaque si el

instrumento se encuentra ó no calibrado, si no lo está, ajuste la calibración fina

hasta conseguirlo.

3.5.- Desconecte la base de tiempo, de tal manera que se vea un punto

estático en la pantalla.

3.6 - Fije el control Volts/Div a 1 Volts/Div y haga entrar una señal AC del

generador de señal, de magnitud variable y frecuencia de 1 KHz a la entrada de

las placas verticales o canal A. Utilice el control de ganancia vertical en

diferentes posiciones. Da una medida del pico a pico de la tensión aplicada para

cada posición del control de ganancia vertical.

Vpp = Volts/Div x n Div

Accione los siguientes modos:

- Modo calibrado del control de frecuencia.

- Modo AC.

- Modo interno del selector de señal del sincronismo.

- Selector de frecuencia a la tensión diente de sierra.


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- Control de amplificación de la tensión de entrada a las placas de

desviación vertical.

Obtenga una tabla de valores de la tensión pico a pico en la que se

indique el número (n) de divisiones del pico a pico y la posición del control de

ganancia vertical (Volts/Div). Además de eso, mida a la vez con un voltímetro

AC la señal aplicada y variando la magnitud de la señal realice la siguiente tabla:

Longitud ( n divisiones)

Osciloscopio ( Volts/Div).

Voltímetro ( Volts RMS).

Comente sobre los resultados obtenidos.

3.7.- Mantener fija la frecuencia de la tensión de barrido (Fb), selecciona

los valores de frecuencia en el generador de señal a un 1 ciclo (1 período), 2

ciclo, 3 ciclo, 4 ciclo ( Multiplicador de frecuencia del generador) . Determina el

período de barrido Tb.

Tb = p. time/div x n. Div ; para Tb = Tv

donde (p) es la posición del control del período (ó frecuencia) de la tensión de

barrido y (n) el número de divisiones que comprenden un período en la pantalla;

luego

Fb = 1 / Tb

Obtenga una tabla de valores de las frecuencias medidas en el generador

de señal (Fv) y en la tensión de barrido (Fb) determinada en la actividad 2.6.

p . time/div n . div Tb fb Tv Fv

1 pico


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2 pico

3 pico

4 pico

3.8.- Monte el circuito que se muestra en el Pre-Laboratorio y mida con el

osciloscopio a V (t) y E. Luego mida la tensión Vab. Anote las observaciones

realizadas.


V = 5 VRMS, f = 1 KHz

R1 = 100 Ω , R2 = 1 KΩ

3.9.1.- Después de montar el circuito verifique que la tensión V = 5 VRMS

y f = 1KHz.

3.9.2.- Determine la corriente ( I ) con el osciloscopio, a través de R1.

Luego mida la corriente con un amperímetro AC y compare.


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PRÁCTICA No. 4

ESTUDIO DEL OSCILOSCOPIO - PARTE 2

1.- OBJETIVO: Utilizar el osciloscopio para medir diferencia de fase entre

dos señales de corriente alterna.

2.- PRE-LABORATORIO.

2.1.- Investigar las aplicaciones de un osciloscopio en los circuitos RCL.

2.2.- En el circuito de la siguiente figura:

¿ Cómo determinaría el defasaje entre la tensión VL y la corriente I?

Explicar que sucede con el defase de la tensión y la corriente cuando el circuito

es resistivo, inductivo y capacitivo.

2.3.- Si aplica el método de la elipse. Qué figura espera en el ORC?

3.- PARTE PRÁCTICA:



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f = 4 KHz , R = 2 KΩ , C = 0,2 Mf , V = 5 VRMS

3.2.- Determine la diferencia de fase entre las señales que aparecen en la

pantalla del osciloscopio utilizando la escala horizontal de tiempo.

3.3.- Determine la diferencia de fase de las señales anteriores por el

método de la elipse.

3.4.- Introduzca en el osciloscopio señales sinusoidales de diferente

frecuencias y determine la frecuencia utilizando la escala del osciloscopio y

compare con el dial del generador.

3.5.- Utilizando dos generadores de funciones, introduzca en el

osciloscopio dos señales de diferentes frecuencias, tomando una como patrón y

la otra como desconocida. Determine la frecuencia desconocida utilizando las

figuras de Lissajous. Hágalo para diferentes frecuencias.

prÁctica no. 1 iniciaciÓn al laboratorio 1.- objetivoelectricamaracay.webcindario.com/redes/prac....

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