LABORATORIO DE ELECTRICIDAD

Laboratorio 14

“CIRCUITOS PARALELO EN CORRIENTE ALTERNA”

INFORME Nª 14

ALUNNO:

TAYPE OLIVARES BRAYAN

PROFESOR:

PIMENTEL, RICARDO

SECCIÓN:

C11-1-C

Fecha de realización: 20 de noviembre

Fecha de entrega: 27 de noviembre

2015-2

INTRODUCCIÓN

El análisis de la corriente alterna (CA) es una rama de la electrónica que permite el análisis del funcionamiento de los circuitos RLC paralelos que están compuestos de resistencias, condensadores e inductores con una fuente de corriente alterna, en cuanto a su análisis nos daremos cuenta que tendremos que operar con números complejos y con ecuaciones diferenciales donde se usará la transformada de Laplace para luego poder resolver dicho circuito. Resulta importante, antes de adentrarse en la resolución del circuito RLC en paralelo que se encuentra en la sección IV, dar algunas definiciones y enunciar algunas propiedades, con el objetivo de facilitar la comprensión de conceptos, que serán mencionados.

OBJETIVOS:

verificar las relaciones de tensión, corriente e impedancia en un circuito paralelo de corriente alterna.Construir los diagramas fasoriales.

MARCO TEÓRICO.

En un circuito RC en paralelo el valor de la tensión es el mismo en el condensador y en la resistencia y 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.

La corriente que pasa por la resistencia y la tensión que hay en ella están en fase debido a que la resistencia no causa desfase.

La corriente en el capacitor está adelantada con respecto a la tensión (voltaje), que es igual que decir que el voltaje está retrasado con respecto a lacorriente.

Como ya se sabe el capacitor se opone a cambios bruscos de tensión.

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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 fórmulas:

- Magnitud de la corriente (AC) total:It = (Ir2 + Ic2)1/2

- Angulo de desfase:Θ = Arctang (-Ic/Ir)

Ver el siguiente diagrama fasorial de corrientes:

La impedancia Z del circuito en paralelo se obtiene con la fórmula:

¿CÓMO SE APLICA LA FÓRMULA?

Z se obtiene dividiendo directamente V e I y el ángulo (Θ) de Z se obtiene restando el ángulo de I del ángulo V. Este ángulo es el mismo que aparece en el gráfico anterior y se obtiene con la fórmula: Θ = Arctang (-Ic/Ir)

Nota: lo que está incluido en paréntesis elevado a la 1/2, equivale a la raíz cuadrada.

MATERIALES Y EQUIPOS:

Fuente de tensión AC monofásica.Multímetro digital.Módulo de condensadores.Módulo de resistores.Módulo de inductancias.

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Pinza amperimetrica.Cables de conexión.

PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS.

En este informe presentaremos los resultados de las mediciones y cálculos realizados en el laboratorio de electricidad.

1. CIRCUITO RC EN PARALELO.Armamos el siguiente circuito mostrado en nuestra guía, regulamos la tensión a 110 V y procedemos con las mediciones.

Datos Valores medidos

U (V) R Xc(Hz) f(Hz) V(V) Ir(A) Ic(A) I(A)

110 2200 1.45 60 109.5 0.04 0.075 0.072

En la siguiente tabla mostramos los cálculos realizados en el laboratorio.

VALORES CALCULADOS

f(Hz) Xc Z ɸ(ª) U(V) Ir(A) Ic(A) I(A)

60 1.45 1527.4 89 109.4 0.049 0.075 0.071

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2. CIRCUITO RL EN PARALELO.En este segundo procedimiento lo armamos como se nos muestra en la guía del laboratorio, además usamos la misma fuente de tensión que es 110 V.

Datos Valores medidos

U (V) R XL f(Hz) V(V) Ir(A) Ic(A) I(A)

110 2200 2638.4 60 109.5 0.049 0.041 0.042

Después de tomar nota correctamente de los datos procedemos a hacer los cálculos, para ella se nos proporciona las fórmulas que lo aprendimos a poner en práctica en teoría.

VALORES CALCULADOS

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

60 2000 2637.4 2200 39.67 109.5 0.76 0.64 0.049

Los resultados de los valores calculados nos muestran algunas variaciones, pero puede ser que el instrumento se haya conectado mal o el equipo este fallando.

3. CIRCUITO RLC EN PARALELO.

Armamos este circuito según nuestra guía nos las indique y con la autorización del profesor.Tomamos nota de las mediciones que hicimos.

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DATOS VALORES MEDIDOS

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

110 2200 2638.9 1.45 60 109.5 0.49 0.41 0.59 0.56

Con los datos obtenidos de la tabla anterior hacemos los siguientes cálculos que mostramos en la siguiente tabla.

VALORES CALCULADOS

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

60 2638.6

1.45 2200 37.31 108.6 0.51 0.55 0.39 0.51

CONCLUSIONES:

Mediante los diagramas fasoriales de las corrientes en los tres circuitos en paralelo RC, RL y RLC el valor de la corriente total será de la siguiente manera:

o RC > RL > RLC de

El valor de la tensión será el mismo en los tres circuitos paralelo RC, RL y RLC.

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El valor de las resistencias en los tres circuitos paralelo RC,RL y RLC se puede presentar de la siguiente manera:

o RLC > RL > RC

En circuito RLC dado con los datos se puede decir que es un circuito capacitivo ya que el valor del XC > XL.

En este artículo pudimos apreciar como el uso de la transformada de Laplace nos permite hacer más simple el encontrar una solución cuando se trata de trabajar con circuitos RLC en paralelo. Permitiéndonos comprender mucho mejor el comportamiento de este tipo de circuitos.

APLICACIONES

La transmisión de energía eléctrica es más fácil y a menor costo de la corriente alterna.

La tensión alteña puede disminuirse o elevarse con la facilidad de un transformador, y sus pérdidas son inferiores.

Para operar con corrientes eléctricas alternas, tensiones alternas, e impedancias, se utiliza la notación fasorial que salva la dificultad de trabajar con funciones.

Cuando por un conductor circula una corriente eléctrica se forma alrededor de un campo magnético.

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A frecuencias menores a la de resonancia, el valor de la reactancia capacitiva que es grande y la impedancia es capacitiva.

A frecuencias superiores a la de resonancia, el valor de la reactancia crece y la inductiva crece y la impedancia es inductiva.

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