LAB.5-CORRIENTE ALTERNA para usar.docx
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1) OBJETIVOS: En un circuito RL, RC y RLC observar, medir la corriente, tensión y potencia en ca uno de los elementos “R”, “L”, “C” y comparar los valores experimentales con los cálculos teóricos 2) INTRODUCCION: La primera transmisión interurbana de la corriente alterna ocurrió en 1891, cerca elluride, Colorado, a la !ue si"uió al"unos meses más tarde otra en #lemania$ # pesar de las notorias venta%as de la C# &rente a la CC, 'omas Edison abo"ando &uertemente por el uso de la corriente continua$ (ero, C'arles )teinmet*, de +eneral Electric, pudo solucionar muc'os de los problemas asociados la producción y transmisión el ctrica, lo cual provocó al &in la derrota de Edison El circuito de corriente alterna, permite el análisis del &uncionamiento de los re condensadores e inductores con una &uente de corriente alterna$ En cuant análisis, todo lo visto en los circuitos de corriente continua es válido para los con la salvedad !ue 'abrá !ue operar con n-meros comple%os con ecuacion di&erenciales$ #demás tambi n se usa las trans&ormadas de Laplace y .ourier$ #demá se deberán tener en cuenta las si"uientes condiciones/ • odas las &uentes deben ser sinusoidales$ • 0ebe estar en r "imen estacionario, es decir, despu s de !ue los &enómenos transitorios !ue se producen a la conexión del circuito se 'ayan completamente$ • odos los componentes del circuito deben ser lineales, o traba%ar r "imen tal !ue puedan considerarse como lineales$ Los circuitos con diodos están excluidos y los resultados con inductores con n-cleo &erroma" serán solo aproximaciones$ 3) FUNDAMENTO TEORICO: a) Resistores en un iruito !e CA: v ( t ) = v R = V max senωt i R = v R R = V max sin ωt R = I max sen ωt
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1) OBJETIVOS:
En un circuito RL, RC y RLC observar, medir la corriente, tensin y potencia en cada uno de los elementos R, L, C y comparar los valores experimentales con los clculos tericos
2) INTRODUCCION:
La primera transmisin interurbana de la corriente alterna ocurri en 1891, cerca de Telluride, Colorado, a la que sigui algunos meses ms tarde otra en Alemania. A pesar de las notorias ventajas de la CA frente a la CC, Thomas Edison sigui abogando fuertemente por el uso de la corriente continua. Pero, Charles Proteus Steinmetz, de General Electric, pudo solucionar muchos de los problemas asociados a la produccin y transmisin elctrica, lo cual provoc al fin la derrota de Edison.
El circuito de corriente alterna, permite el anlisis del funcionamiento de los resistores, condensadores e inductores con una fuente de corriente alterna. En cuanto a su anlisis, todo lo visto en los circuitos de corriente continua es vlido para los de alterna con la salvedad que habr que operar con nmeros complejos con ecuaciones diferenciales. Adems tambin se usa las transformadas de Laplace y Fourier. Adems se debern tener en cuenta las siguientes condiciones:
Todas las fuentes deben ser sinusoidales. Debe estar en rgimen estacionario, es decir, despus de que los fenmenos transitorios que se producen a la conexin del circuito se hayan atenuado completamente. Todos los componentes del circuito deben ser lineales, o trabajar en un rgimen tal que puedan considerarse como lineales. Los circuitos con diodos estn excluidos y los resultados con inductores con ncleo ferromagntico sern solo aproximaciones.
3) FUNDAMENTO TEORICO:
a) Resistores en un circuito de CA:
La corriente y voltaje alcanzan valores mximos en el mismo instante de tiempo, entonces se dice que estn en fase
Es conveniente definir el voltaje cuadrtica media () y la corriente cuadrtica media (), tambin denominados como valores eficaces:
b) Inductores en un circuito de CA
Entonces se obtiene:
La corriente est retrasada respecto al voltaje en /2
Donde:
c) Capacitores en un circuito CA
La corriente est adelantada respecto al voltaje en /2
Donde:
Circuito en serie RLC
Pasando a complejos:
Donde:
Donde:
Ademas:
4) DISPOSITIVOS, INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS A UTILIZAR:
1 lmpara 100W-220V 1 capacitos 1 Inductancia 1 Multitester Cables de conexin
5) PROCEDIMIENTO:
Para el armado de los circuitos se debern tener en cuenta los siguientes valores medidos:
Lmpara (RL)Frio35,8
Caliente483
Inductancia (L)1.1
Capacitor (C)20
Medir el voltaje de entrada y los voltajes en cada elemento para los circuitos (a), (b) y (c) Medir la corriente I en cada uno de los circuitos (a), (b) y (c). Tomar las medidas de la resistencia de la lmpara en frio RL (Lmpara)
a) PRIMER CIRCUITO:
1)Expresando fasorialmente el voltaje:
PRIMERO CALCULAMOS LA CORRIENTE:
= 2200
2)
XL = 414.6990 3)Z = 483+414.69j
ZL = 636.59740.65
4)Ley de OHM:
= /
=
=345.587 -40.65 mA
AHORA CALCULAMOS EL VOLTAJE EN R1:
=Rx =483x345.587X10-3 -40.65
=166.918-40.65 V
AHORA CALCULAMOS EL VOLTAJE EN L1:
= xXL = (345.587X10-3 -40.65)x(414.6990) = 143.311 130.65 v
b) SEGUNDO CIRCUITO:
PRIMERO CALCULAMOS LA CORRIENTE:1) Expresando fasorialmente el voltaje:
= 2200 2)XC = = Xc = 132.63-90
3)Z = 483-132.63j Z = 500.878-15.35
4)Ley de OHM:
= /
= =439.22815.35 mA
AHORA CALCULAMOS EL VOLTAJE EN R1:
=Rx =483x439.228X10-3 -15.35
=212.14716.98 V
AHORA CALCULAMOS EL VOLTAJE EN C1:
= xXC =439.228x10-315.35)x(132.63-90) =58.254-74.65 V
c) TERCER CIRCUITO:
1) Expresamos fasorialmente el voltaje: = 2200
2) XC = = Xc = 132.63-90
3)
XL = 414.6990
Z=559.32730.28
4) Por Ley de Ohm: = /
5) Voltajes:
6) OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:
Mediante el desarrollo de la experiencia se pudo aprender el uso de la pinza amperimetrica as como la medicin del voltaje alterno pues hasta antes de esta experiencia solo habamos usado corriente continua. Se debe tener cuidado en las mediciones para evitar malograr el multimetro considerando las precauciones indicadas en clase. Se obtuvieron datos tericos, experimentales y simulados, para los circuitos ensayados los cuales fueron luego comparados.
7) BIBLIOGRAFIA:
http://www.iesantoniodenebrija.es/tecnologia/images/stories/Apuntes%20alterna.pdf Gua de Laboratorio Circuitos Elctricos Nilsson 7Edicion
