P3 RESPUESTA EN RÉGIMEN PERMANENTE DE UN CIRCUITO SERIE RC A LA FUNCIÓN EXCITATRIZ SENOIDAL

7/30/2019 P3 RESPUESTA EN RGIMEN PERMANENTE DE UN CIRCUITO SERIE RC A LA FUNCIN EXCITATRIZ SENOIDAL

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PRCTICA No. 3

RESPUESTA EN RGIMEN PERMANENTE DE UNCIRCUITO SERIE RC A LA FUNCIN EXCITATRIZ

SENOIDAL.

OBJETIVOS.

Observar el desplazamiento angular entre la tensin y la corriente en un circuito serie RC.

Medir el desplazamiento angular o ngulo de fase entre la tensin y la corriente de un circuitoserie RC.

Confirmar experimentalmente que el valorZde la impedancia de un circuito serie viene dadapor la ecuacin,

22CXRZ +=

Comprobar que la dependencia entreZ,R yXCviene dada por la ecuacin,

sen

XRZ C==

cos

donde es el ngulo entreR yZ.

Comprobar experimentalmente que la impedancia compleja Zde un circuitoRCserie es iguala,

CjX Z = = R

Verificar que las relaciones existentes en la magnitud de la tensin aplicada V, la cada detensin VR, entre los extremos de la resistenciaR, y la cada de tensin VC, entre los extremos

de la capacitancia C, estn expresadas por las ecuaciones siguientes:

2 2

R CV V V= +

cosR

R

V ZV V

R= =

CC

C

V ZV V

sen X= =

Comprobar experimentalmente que el fasor de tensin aplicada Va un circuitoRCconectado

en serie es igual a,0= + =

R CV V V V

LABORATORIO DE ANLISIS DE CIRCUITOS ELCTRICOS II 73


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PRCTICA No. 3

CONSIDERACIONES TERICAS

INTRODUCCIN.

R C

( )i t

( )v t

FIGURA No. 1. CIRCUITO SERIE RC ALIMENTADO CON LA FUENTE SENOIDAL

La respuesta de un circuito serie RC, como el mostrado en la figura No. 1, en rgimenpermanente, a una excitacin senoidal, de la forma

( ) cosv t V t =

en el dominio del tiempo est expresada por,

( )

( )

1

2

2

1cos tan

1

Vi t t

CRR

C

= +

( )( )

( )22

cos1

Vi t t

R

C

= + (1)

En est ecuacin V , es el valor mximo de la onda senoidal de tensin y es el ngulo,constante, de desplazamiento entre la senoide de tensin y la senoide de corriente, y dado su signopositivo, tendremos que la curva de corriente est adelantada con respecto a la curva de tensin.

Por otro lado sabemos que la reactancia capacitiva es igual a la inversa del producto de lafrecuencia angular y la capacitancia por lo que,

( ) ( )2 2

cosC

Vi t t

R X = +

+

( ) ( )cosi t I t == + (2)

Expresando la excitacin y su respuesta en el dominio de la frecuencia, esto es, en formafasorial, tendremos

0V V= (3)



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PRCTICA No. 3

2 2

C

VI I

R X = =

+

r(4)

Los fasores son cantidades complejas que expresan funciones del tiempo. Un fasor es un radiovector de magnitud constante, que gira a una velocidad constante y que tiene un extremo fijo en elorigen.

El diagrama fasorial para un circuitoRCse muestra en la figura No. 2.

V

I

FIGURA No. 2. DIAGRAMA FASORIAL DE UN CIRCUITO RC.

IMPEDANCIAZDE UN CIRCUITO RC.

En general, a cualquier elemento pasivo o cualquier combinacin de ellos, en un circuito decorriente alterna, se le denomina impedancia del circuito y es una medida de la oposicin de loselementos de ste a la corriente a travs de l.

La ley de Ohm extendida a los circuitos de corriente alterna establece que la corriente en uncircuito es igual a la razn de la tensin aplicada y la impedancia, esto es,

VI

Z=

r(5)

y VZI

= r (6)

La ecuacin (6), nos da otra definicin de la impedancia, la cual nos la enuncia como la razn del fasortensin al fasor corriente, esto es,

0

V VZ

I I

= =

r (7)

Sustituyendo la ecuacin (4) en la ecuacin (7) tenemos,

2 2

2 2

0

C

C

V

Z R X ZV

R X

= = + =

+(8)

De aqu que la combinacin de la resistencia y la reactancia es la impedancia del circuito.

La impedancia es una cantidad compleja que tiene dimensiones del Ohm. La impedancia no esun fasor, ya que no depende del tiempo.



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PRCTICA No. 3

En la figura No. 3, se muestra una grfica donde se representa la resistencia, la reactanciacapacitiva y la impedancia. Para cualquier circuito RC, la resistencia aparecer siempre en el eje realpositivo y la reactancia capacitiva en el eje imaginario negativo.

CX

R

Z

j+

FIGURA No. 3. GRAFICA DE LA IMPEDANCIA.

De la figura No. 3, podemos ver que la impedancia la podemos expresar en forma rectangularcomo:

1CZ R jX j

C= = R (9)

Si en la figura No. 3 se conocen R yXC, se puede determinar la magnitud de la impedancia y elngulo que formanR yZ, esto es

2 2

CZ R X= +

y tan CX

R

=

y 1tan CX

R

= (10)

Este ngulo es el mismo que se tiene entre la tensin y la corriente.

Conociendo podemos calcular aZ. As

CX

senZ

=

yC

XZ

sen = (11)

Anlogamente

cosRZ

= (12)

TENSIONES EN UN CIRCUITO RC.

En los clculos que se realizan en corriente alterna es ms comn utilizar los valores eficacesque los valores mximos, es por esto que en nuestras prcticas utilizaremos esta convencin.

En un circuito serie, la corriente es la misma en cualquier parte de l.



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PRCTICA No. 3

En la figura No. 4,R

V yC

V son, respectivamente, las tensiones entre los extremos de laresistenciaR y de la capacitancia C.

As, el fasorVR es el producto de la resistencia R y el fasor corriente I, el fasorVC es elproducto de la reactanciaXC y el fasor corriente Iy el fasorVes el producto de la impedancia Zy elfasor corrienteI, siendo el fasorIun factor comn.

El fasor cada de tensin, VR, entre los extremos de la resistencia R est representado por elfasor que est en fase con la corriente, como se muestra en la figura No. 4, esto es,

R RI = = R

V I (13)

XC

R

VC = XCI

V = ZI

VR = RI

I

Z

=

FIGURA No. 4 TENSIONES EN UN CIRCUITO SERIE RC

Por consiguiente, el fasor cada de tensin, VC, entre los extremos de la capacitancia C estrepresentado por el fasor que est adelantado 90 con respecto al fasor tensin VR, esto es,

90 ( 90 )C C C C

V X I X I X I = = = (14)

De la figura No. 4, observamos que la tensin, en los extremos del circuito RC, es igual a lasuma fasorial de los fasores de tensin VR y VC, esto es,

0R C

V V V V = + = (15)

Tambin podemos ver que el ngulo entre el fasor tensin V, y el fasor tensin VR, es igual alngulo , que hay entre el fasor tensin Vy el fasor corrienteI.

Puesto que los fasores de tensin VR y VCforman un tringulo rectngulo, los valores numricosde las tensiones se pueden hallar por medio de las ecuaciones siguientes, donde es igual a,

2 2

cosCR

R C

VVV V V

sen = + = = (16)

1tan C

R

V

V

= (17)



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PRCTICA No. 3

cosR

RV V V

Z= = (18)

CC

XV V sen V

Z= = (19)

MEDICION DEL ANGULO DE DEFASAMIENTO , EN UN CIRCUITO RC,ALIMENTADO CON UNA SEAL SENOIDAL.

Puede llevarse a cabo una medida aproximada del ngulo de defasamiento si se utiliza laretcula de un osciloscopio de doble traza, para observar primero la duracin de un ciclo completo y acontinuacin la separacin entre dos picos o dos ceros de las dos ondas de tensin, una de ellasproporcional a la corriente, utilizando el circuito mostrado en la figura No. 5, en ste caso se usa elosciloscopio como graficador tensin-tiempo (V-t).

El ngulo de defasamiento ser igual a,

T

a360=

Un mtodo ms exacto para la medida del ngulo de defasamiento consiste en aplicar una de lastensiones a la entrada del canal 1 y la otra a la entrada del canal 2, y llevar el interruptor de barrido, dela seccin del horizontal, a la posicin X-Y, para formar una elipse, tal como se muestra en la figuraNo. 6, en este caso el osciloscopio se usa como graficador X-Y, a este mtodo se le denomina como deLissajous.

Si la entrada en X es,

x pV V sen t =

Y la entrada en Y es igual a,( )y pV V sen t = +

Se puede determinar el ngulo de defasamiento considerando el instante de tiempo en que laentrada X es cero. En este instante la entrada Y tendr una amplitud Vp.

Esto es, para t=00

xV =

y pV V sen=

De donde,

1 y

p

Vsen

V

=



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PRCTICA No. 3

T

a

a

i(t)

v(t)

E

T

R

INT. FUSE

A

C

B

T

CH1

OSCILOSCOPIO

CH2

FIGURA No. 5. MEDICIN DEL ANGULO DE FASE ENTRE V E I, EMPLEANDO ELMTODO DE GRAFICACIN TENSIN-TIEMPO.

E

T

R

INT. FUSEA

C

B

T

CH1

OSCILOSCOPIO

CH2

t(s)

ENTRADA Y

VpV

y

t(s)

ENTRADA X

FIGURA No. 6. MEDICIN DEL ANGULO DE FASE ENTRE V E I, EMPLEANDO ELMTODO DE GRAFICACIN X-Y.

El mtodo descrito determinar la diferencia de fase si se cumplen las condiciones siguientes:

a. La frecuencia de las dos seales debe ser la misma.

b. La amplitud de las dos seales que se comparan debe ser la misma. Si no son de la mismaamplitud, los controles de ganancia vertical del osciloscopio se deben ajustar paraobtener las mismas desviaciones vertical y horizontal.

c. Las caractersticas de fase de los amplificadores verticales del osciloscopio deben ser lasmismas para la frecuencia de la seal que se analiza.

d. La forma de onda del osciloscopio debe estar perfectamente centrada con respecto a losejes X-Y.



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PRCTICA No. 3

MEDICIN DE LA IMPEDANCIA DE UN CIRCUITO SERIE RC.

La impedancia de un circuito RCse puede determinar por medio de medicin. En el circuitode la figura No. 7, una tensin senoidal Vproduce una corrienteI.

E

R1

INT. FUSE

C

AM

VMCAPACITOR

RESISTOR

E

FIGURA No. 7 MEDICIN DE LA IMPEDANCIA POR EL MTODO DEL VLTMETROAMPRMETRO

El valor de la impedancia del circuito RC, Z, se puede determinar aplicando la ley de Ohm encorriente alterna, relacionando la indicacin del vltmetro, VM, y la indicacin del amprmetro,

AM, esto es,

(20)

Para determinar las componentes de la impedancia compleja, Z, es necesario realizar mediciones dela resistenciaR1, del resistor, por algn otro medio, tal como un hmetro.

En general, la resistencia de fuga de un capacitor no se toma en cuenta para el clculo de laimpedancia, ya que los valores de las resistencias de fuga de los capacitares son muy altas, encomparacin con las resistencias de la impedancia, ya que esta resistencia esta en paralelo con lareactancia capacitiva.

El valor de la cada de tensin en el resistor, esto es,

1RV R I=

El valor de la cada de tensin en el capacitor es,

2 2

C RV V V=

Se calcula el valor de la reactancia del capacitor, esto, es,

C

C

V

X I=

De las ecuaciones anteriores tenemos que:

1 CZ R jX Z = =

Existe otro procedimiento para medir la corriente I sin necesidad de un amprmetro, en lugar deste, se mide la cada de tensin en la resistenciaR1, como se muestra en la figura No. 8.


VM VZ

AM I= =


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PRCTICA No. 3

E

INT. FUSIBLE

VM

R1

C

VMR

FIGURA NO. 8 MEDICIN DE LA IMPEDANCIA POR EL MTODO DE TENSIN

La corriente en el circuito serie es igual a,

1 1

R RVM V

IR R

= =

Sustituyendo este valor en la ecuacin (20), tenemos,

RRR VMVMR

VVR

R

VV

IVZ 11

1

====

Para determinar las componentes de la impedancia complejaZ, se sigue el procedimiento descritoanteriormente.

EJEMPLO:

Para determinar la impedancia compleja del circuito de la figura No. 7, se realizaronmediciones de resistencia tensin y corriente; con los resultados siguientes:

Resistencia,R1= 300 []; tensin VM,E= V = 100,0 [V] y corriente AM,I= 268 [mA].

De donde,

La cada de tensin en la resistencia ser,

3300 268 10 80,4 [ ]R

V RI V = = =

La cada de tensin en la capacitancia ser,

( ) ( )2 22 2 100,0 80,4 59,5 [ ]

C RV V V V = = =

La reactancia de la capacitancia ser,

3

59,5222 [ ]

268 10C

C

VX

I = = =

A partir de los resultados obtenidos en los clculos anteriores podemos expresar la impedanciacomo,

300 222 373 36,5 [ ]Z j= =



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PRCTICA No. 3

GUA DE LA PRCTICA.

APARATOS Y ACCESORIOS EMPLEADOS.

Osciloscopio de dos canales.

Fuente de corriente alterna variable, de 60 [Hz].

Dos Vltmetros de corriente alterna de alta impedancia (Multmetros digitales).

Amprmetro de corriente alterna (multmetro digital).

Resistor fijo de 220 [] 5%, 5 [W].

Capacitor de 10 [F].

Desconectador de un polo un tiro.

Tablero de conexiones.

CLCULOS INICIALES.Antes de iniciar la prctica, calcule la corriente y las cadas de tensin de la figura No. 7,

considerando los valores nominales siguientes:

R1 = 220 [] y C= 10,0 [F], alimentados con una fuente senoidal de 50,0 [V] de una frecuencia de60 [Hz].

Anote los valores obtenidos en la tabla No. 1.

TABLA No. 1. RESULTADOS DE LOS CALCULOS PARA OBTENER LA CORIENTE Y LAS CAIDASDE TENSION DEL CIRCUITO DE LA FIGURA 7.

E=50,0 [V]RESISTENCIA

1R

[]

REACTANCIAXC

[]

IMPEDANCIAZ

[]

NGULO

[]

CORRIENTEI

[mA]

TENSIONESVR

[V]

VC

[V]

MEDICIN DEL NGULO DE DEFASAMIENTO, EMPLEANDO EL MTODO DE TENSIN-TIEMPO.

1. Conecte los aparatos como se muestra en la figura No. 5. La fuente es un generador de ondasenoidal cuya frecuencia es de 60 [Hz]. El osciloscopio es de doble traza, esto es de dos canales.

En la figura el punto A del circuito se conecta al amplificador vertical del canal 1, y el punto Bal amplificador vertical del canal 2. T es la tierra comn del osciloscopio y del generador. Resun resistor y C es un capacitor.

2. Ajuste los atenuadores de ganancia vertical del osciloscopio hasta obtener seales adecuadasen la pantalla.

3. Ajuste las seales verticalmente y horizontalmente, de tal manera que sea fcil observar ladiferencia entre dos picos o dos ceros de las dos seales.



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PRCTICA No. 3

4. Ajuste la seal de tensin a 8 divisiones para un periodo. Anote el valor obtenido en la tablaNo. 2, en milmetros.

5. Mida la distancia que hay entre dos picos o dos ceros. Anote el valor obtenido el la tabla No.2.

6. Dibuje la figura resultante.

7. Calcule el ngulo de fase . Anote el valor obtenido en la tabla No. 2.

TABLA No. 2. RELACIONES DE FASE. MTODO TENSIN-TIEMPO

DISTANCIAT

[mm]

DISTANCIAa

[mm]

NGULO DE FASE

[]

MEDICIN DEL NGULO DE DEFASAMIENTO, POR MEDIO DE LAS FIGURAS DELISSAJOUS

1. Conecte los aparatos como se muestra en la figura No. 6. La fuente es un generador de ondasenoidal cuya frecuencia es de 60 [Hz]. En la figura, CH1 y CH2 son, respectivamente, losenchufes de entrada del canal 1 y del canal 2 del osciloscopio, que estn conectadosrespectivamente a los puntos A y B. T es la tierra comn del osciloscopio y del generador. Resun resistor y C es un capacitor. El eje vertical es el eje de tensin y el eje horizontal es el eje decorriente.

2. Inhabilitar el barrido interno del osciloscopio o base de tiempo, poniendo el interruptor debarrido en la posicin X-Y.

3. Ajustar los atenuadores de ganancia vertical y horizontal del osciloscopio para que lasdesviaciones vertical y horizontal sean iguales. Centre verticalmente la figura resultante

horizontalmente con respecto al eje X y verticalmente con respecto al eje Y. La figura debequedar centrada con respecto al origen.

4. Mida las distancias VP y VY. Anote los valores obtenidos en la tabla No. 3.

5. Dibuje la figura resultante.

6. Calcule el ngulo de fase . Anote el valor obtenido en la tabla No. 3.

TABLA No. 3. RELACIONES DE FASE, MTODO DE LISSAJOUS.

DISTANCIAVP

[mm]

DISTANCIAVY

[mm]

NGULO DE FASE

[]

DETERMINACIN DE LA EMPEDANCIA Z, POR EL MTODO DEL VOLTMETRO YEL AMPERMETRO.

1. Mida con un hmetro, y anote en la tabla No. 4, el valor de la resistencia del resistor.

2. Conecte los aparatos como se muestra en la figura No. 7. Ees una fuente de corriente alternasenoidal de 60 [Hz], R1 es un resistor, C es un capacitor, VM es un vltmetro de comente



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PRCTICA No. 3

alterna, AM es un miliamprmetro de corriente alterna y S es un desconectador de un polo untiro. Los aparatos deben de indicar cero.

3. Cierre el desconectadorS, ajuste la fuente hasta obtener en el vltmetro VM una indicacinigual con 45,0 [V]. Tome la indicacin del miliamprmetro AM y antela en la tabla No. 4.

4. Aumente en 5 [V] la tensin en el vltmetro VM. Tome la indicacin del miliamprmetroAM

y antela en la tabla No. 4.5. Repita el paso No. 4.

TABLA No. 4. LECTURAS

R1= []C = [F]f= 60 [Hz.]

VLTMETROVM[V]

AMPRMETROAM

[mA]

Clculos.

Calcule los valores promedio de la tensin y la intensidad de corriente. Anote los valoresobtenidos en la tabla No. 5.

TABLA No. 5. RESULTADOS DE LOS CLCULOS DE LAS MAGNITUDES PARA OBTENER LAIMPEDANCIA DEL CIRCUITO.

TENSIN

PROMEDIOV[V]

CORRIENTE

PROMEDIOI[mA]

RESISTENCIA

R[]

TENSIN

VR[V]

TENSIN

VC[V]

REACTANCIA

XC[]

NGULO

[]

Anote el valor de la resistencia del resistor,R, en la tabla No. 5.

Con el valor de la corriente promedio, I, y el valor de la resistencia, R, calcule la cada detensin, VR en la resistencia. Anote el valor obtenido en la tabla No. 5.

Utilizando el valor de la tensin promedio, V, y el de la cada de tensin VR calcule la cada detensin VCAnote el valor obtenido en la tabla No. 5.

Por medio de los valores de la cada de tensin VC en el capacitor y el valor de la corrientepromedio,I, calcule la reactancia,XC, de la capacitancia. Anote el valor obtenido en la tabla No.5.

Calcule el ngulo , que forman la resistencia y la impedancia, utilizando los valores deresistencia,R, y el de la reactancia,XC. Anote el valor obtenido en la tabla No. 5.

Con los valores promedio de la tensin, V, y de la corriente, I, calcule el valor de laimpedanciaZ. Anote el valor obtenido en la tabla No. 6.



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PRCTICA No. 3

TABLA No. 6. RESULTADOS DE LOS CALCULOS PARA OBTENER LA IMPEDANCIA, Z.

Z,VALOR ABSOLUTO Z, IMPEDANCIA COMPLEJA

V

I

[]

2 2

CR X+

[]cos

R

[]

CX

sen

[]

FORMARECTANGULAR

R - jXC

FORMA POLARZ

Calcule la impedanciaZ, utilizando el valor de la resistencia, R, y el de la reactancia,XC. Anoteel valor obtenido en la tabla No. 6.

Utilizando el valor de la resistencia, R, y el del ngulo , calcule el valor de la impedancia Z.Anote el valor obtenido en la tabla No. 6.

Con el valor de la reactancia XC, y el ngulo , calcule el valor de la impedancia Z. Anote elvalor obtenido en la tabla No. 6.

Exprese en forma rectangular la impedancia compleja, Z, teniendo en cuenta los valores de R y

XC. anotados en la tabla No. 5. Antela en la tabla No. 6. Exprese en forma polar la impedancia compleja, Z, transformando la forma rectangular de la

tabla No. 6, a la forma polar. Antela en la tabla No. 6.

DETERMINACIN DE LA IMPEDANCIA Z, POR EL MTODO DE TENSIN.

1. Mida con un hmetro y anote en la tabla No. 7, el valor de la resistencia del resistor.

2. Conecte los aparatos como se muestra en la figura No. 8. Ees una fuente de corriente alternasenoidal,R1, es un resistor, CAPes un capacitor, VMy VMR son vltmetros de corriente alternaySes un desconectador de un polo un tiro. Los aparatos deben de indicar cero.

3. Cierre el desconectadorS, ajuste la fuente hasta obtener en el vltmetro una indicacin igualcon 45,0 [V]. Tome la indicacin del vltmetro VMR y antela en la tabla No. 7.

4. Aumente en 5 [V] la tensin del vltmetro VM. Tome la indicacin del vltmetro VMR yantela en la tabla No. 7.

5. Repita el paso No. 4.

TABLA No. 7. LECTURAS.

R1= []C= [F]

f= 60 [Hz]VOLTMETRO

VM[V]

VOLTMETROVMR[V]

Clculos.



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PRCTICA No. 3

Calcule los valores promedios de las tensiones de la alimentacin, V, y en la resistencia, VR,Anote los valores obtenidos en la tabla No. 8.

Con los valores de la resistencia,R, y el valor de la tensin promedio, VR, calcule la intensidadde corrienteI, en el circuito. Anote el valor obtenido en la tabla No. 8.

Anote el valor de la resistencia,R1 en la tabla No. 8.

Utilizando el valor de la tensin promedio, V, y el de la cada de tensin promedio VR calcule latensin VCen el capacitor. Anote el valor obtenido en la tabla No. 8.

TABLA No. 8. RESULTADOS DE LOS CLCULOS DE LAS MAGNITUDES PARA OBTENER LAIMPEDANCIA DEL CIRCUITO.

TENSIONPROMEDIO

V[V]

TENSIONPROMEDIO

VR[V]

RESISTENCIAR

[]

CORRIENTEI

[mA]

TENSIONVC

[V]

REACTANCIAXC

[]

ANGULO

[]

Por medio de los valores de la cada de tensin VC, en el capacitor y el valor de la corriente I,calcule la reactancia,XC, de la capacitancia. Anote el valor obtenido en la tabla No. 8.

Calcule el ngulo , que forman la resistencia y la impedancia, utilizando los valores de laresistenciaR, y de la reactanciaXC. Anote el valor obtenido en la tabla No. 8.

Con los valores promedio de las tensiones, V, VR y la resistencia R, del resistor, calcule el valorde la impedanciaZ. Anote el valor obtenido en la tabla No. 9.

TABLA No. 9. RESUL T ADOS DE LOS CLCULOS PARA OBTENER LA IMPEDANCIA, Z.

Z,VALOR ABSOLUTO Z, IMPEDANCIA COMPLEJA

R

RVV

[]

2 2CR X+

[]

cos

R

[]

CX

sen

[]

FORMA RECTANGULARR - jXC FORMA POLARZ

Calcule la impedanciaZ, utilizando el valor de la resistencia R, y el de la reactancia XC. Anote elvalor obtenido en la tabla No. 9.

Utilizando el valor de la resistenciaR, y el del ngulo , calcule la impedanciaZ. Anote el valorobtenido en la tabla No. 9.

Con el valor de la reactancia XC, y el del ngulo , calcule el valor de la impedancia ZAnote elvalor obtenido en la tabla No. 9.

Exprese en forma rectangular la impedancia complejaZ, teniendo en cuenta los valores de R yXCanotados en la tabla No. 8. Antela en la tabla No. 9.

Exprese en forma polar la impedancia compleja Z, transformando la forma rectangular de latabla No. 9 a forma polar. Antela en la tabla No. 9.

DETERMINACIN DE LAS TENSIONES.



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PRCTICA No. 3

1. Anote el valor de la tensin promedio V, en la tabla No. 10.

TABLA No. 10. RELACIONES DE LAS TENSIONES. VALORES ABSOLUTOS.

TENSIONPROMEDIO

V

[V]

2 2

R CV V+

[V]

cosR

V

[V]

CV

sen

[V]

2. Clculos.

Con los valores de las tensiones VR y VCde la tabla No. 5 o de la tabla No.8, segn corresponda, calcule el valor absoluto de la tensin V. Anote el valor obtenido en latabla No. 10.

Utilizando los valores de la tensin VR y el del ngulo , de la tabla No. 5 ode la tabla No. 8, segn corresponda, calcule el valor absoluto de la tensin V. Anote el valor

obtenido en la tabla No. 10.

Por medio de los valores de la tensin VCy el del ngulo , de la tabla No. 5o de la tabla No. 8, segn corresponda, calcule el valor absoluto de la tensin V. Anote elvalor obtenido en la tabla No. 10.

De los valores de las tensiones VR y VC de la tabla No. 5 o No. 8, segncorresponda, y considerando sus caractersticas resistiva y capacitiva, exprese estas tensionesen forma de fasores. Anote las expresiones obtenidas en la tabla No. 11.

Sume los fasores de tensin VR y VC. Anote los valores obtenidos en la tablaNo. 11.

Trace el diagrama fasorial del circuito y el tringulo de impedancias.TABLA No. 11. TENSIONES EXPRESADAS COMO FASORES.

RV[V]

CV[V]

R CV = V + V

[V]

CONCLUSIONES.

Se deben analizar minuciosamente los resultados obtenidos para compararlos con los esperados.Comentar si se cumplen los objetivos de la prctica, as como la facilidad o dificultad del manejo delos aparatos. Discutir las anormalidades si es que las hubo, durante el desarrollo de la prctica, ascomo cualquier otra observacin relevante.

BIBLIOGRAFA.



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PRCTICA No. 3

1. BoyLestad Robert L. Anlisis Introductorio de Circuitos. Agustn Contin. Traduccin del inglsde la obra de Robert L. Boyestad, Inroductory Circuit Analysis. Ciudad de Mxico, Mxico:Editorial Trillas, S. A. de C. V. 1990.

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5. Johnson David E. y varios. Anlisis bsicos de Circuitos Elctricos. Virgilio Gonzlez Pozo.Traduccin del ingls de la obra de David E. Johnson, John L. Hilbum y Johnny R. Johnson,Basic Electric Circuit Analysis. Ciudad de Mxico, Mxico: Prentice-Hall Hispano-americana,

S. A. 1991.

6. Ras Oliva Enrique. Teora de los Circuitos, Fundamentos. Barcelona, Espaa: MarcomboBoixareu Editores. 1988.

7. Scott Donaid E. Introduccin al Anlisis de Circuitos, un Enfoque Sistmico. Rafael SanjurjoNavarro. Traduccin del ingls de la obra de Donaid E. Scott, An Introduction to CircuitAnalysis: A Systems Approach. Madrid, Espaa: McGraw-Hill/Interamericana de Espaa, S. A.1989.

8. Van Vaikenburg M. E. Anlisis de Redes. Hortensia Corona Rodrguez. Traduccin del inglsde la obra de M. E. Van Vaikenburg, Network Analysis. Ciudad de Mxico, Mxico: Editorial

Limusa, S. A. de C. V. 1991.



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PRCTICA No. 3

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERAMECNICA Y ELCTRICA

DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICAACADEMIA DE ELECTROTECNIA

LABORATORIO DE ANLISIS DE CIRCUITOS ELCTRICOS II

HOJAS DE CAMPOHOJAS DE CAMPO

PRCTICA 3

RESPUESTA EN RGIMEN PERMANENTEDE UN CIRCUITO SERIE RC A LA

FUNCIN EXCITATRIZ SENOIDAL.

NOMBRE: MEDINA SILVA LUIS ALBERTO PROFESORES:BOLETA: 2010302117 M EN C.: RAMIREZ SANCHEZ MERLA ERICAGRUPO: 5EM3 M EN C.: ESPIRILLA VILLANUEVA CHRISTIANSUBGRUPO: 4 ING.: ZARATE VILLALOBOS HCTORSECCIN: B CALIFICACIN:FECHA: 07/09/12



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PRCTICA No. 3

RESPUESTA EN RGIMEN PERMANENTE DE UN CIRCUITO SERIE RC A LARESPUESTA EN RGIMEN PERMANENTE DE UN CIRCUITO SERIE RC A LAFUNCIN EXCITATRIZ SENOIDAL.FUNCIN EXCITATRIZ SENOIDAL.

PRCTICA No. 3LABORATORIO DE

ANLISIS DE CIRCUITOSELCTRICOS II

HOJA DE DATOS ORIGINALES. DIAGRAMAS ELCTRICOS.

NOMBRE: MEDINA SILVA LUIS ALBERTOBOLETA

2010302117GRUPO5EM3

SUBGRUPO4

SECCINB

FECHA07/09/12

FIRMA PROF.

T

a

a

i(t)

v(t)

E

T

R

INT. FUSE

A

C

B

T

CH1

OSCILOSCOPIO

CH2

FIGURA No.5. MEDICIN DEL NGULO DE FASE ENTRE VEI, EMPLEANDO EL MTODO DEGRAFICACIN TENSIN-TIEMPO.

E

T

R

INT. FUSE

A

C

B

T

CH1

OSCILOSCOPIO

CH2

t(s)

ENTRADA YVpV

y

t(s)

ENTRADA X

FIGURA No. 6. MEDICIN DEL NGULO DE FASE ENTRE VEI, EMPLEANDO EL MTODO DEGRAFICACIN X-Y.



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PRCTICA No. 3




HOJA DE DATOS ORIGINALES. DIAGRAMAS ELCTRICOS.


2010302117GRUPO5EM3

SUBGRUPO4

SECCINB

FECHA07/09/12

FIRMA PROF.

E

R1

INT. FUSE

C

AM

VMCAPACITOR

RESISTOR

E

FIGURA No. 7. MEDICIN DE LA IMPEDANCIA, POR EL MTODO DEL VLTMETRO-AMPRMETRO.

E

INT. FUSIBLE

VM

R1

C

VMR

FIGURA No. 8. MEDICIN DE LA IMPEDANCIA, POR EL MTODO DEL VLTMETRO-VLTMETRO.



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PRCTICA No. 3




HOJA DE DATOS ORIGINALES. CLCULO INICIALESY TABLAS DE LECTURAS


2010302117GRUPO5EM3

SUBGRUPO4

SECCINB

FECHA07/09/12

FIRMA PROF.

TABLA No. 1. RESULTADOS DE LOS CALCULOS PARA OBTENER LA CORIENTE Y LAS CAIDASDE TENSION DEL CIRCUITO DE LA FIGURA 7.E=50,0 [V]RESISTENCIA

1R

[]

REACTANCIAXC[]

IMPEDANCIAZ

[]

NGULO

[]

CORRIENTEI

[mA]

TENSIONESVR[V]

VC[V]

TABLA No. 2. RELACIONES DE FASE. MTODO TENSIN-TIEMPO

DISTANCIAT

[mm]

DISTANCIAa

[mm]

NGULO DE FASE

[]

TABLA No. 3. RELACIONES DE FASE, MTODO DE LISSAJOUS.

DISTANCIAVP

[mm]

DISTANCIAVY

[mm]

NGULO DE FASE

[]

TABLA No. 4. LECTURAS

R1 = [] f= 60 [Hz.]C = [F]

VLTMETROVM[V]

AMPRMETROAM

[mA]

TABLA No. 7. LECTURAS.

R1= [] f= 60 [Hz.]C= [F]

VOLTMETROVM[V]

VOLTMETROVMR[V]

PRCTICA No. 3



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PRCTICA No. 3


LABORATORIO DEANLISIS DE CIRCUITOS

ELCTRICOS IIHOJA DE DATOS ORIGINALES. DIAGRAMAS FSICOS. MEDICIN DELNGULO DE FASE ENTREEEI.


2010302117GRUPO5EM3

SUBGRUPO4

SECCINB

FECHA07/09/12

FIRMA PROF.

FUENTE DE CORRIENTE ALTERNA

IO

IV

OUT

123456

A mA COM V

PATITO 1

L1

L2

L3

T N

ATF1 ATF2 ATF3

10 F

R1=220

Capacitor

Resistor

EXHIBIDOR HORIZONTAL DISPARO

VERTICAL

CANAL 1 CANAL 2

OSCILOSCOPIO



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PRCTICA No. 3




HOJA DE DATOS ORIGINALES. DIAGRAMAS FSICOS.MEDICIN DE LA DETERMINACIN DE LA IMPEDANCIA POR EL MTODO

DEL VLTMETRO AMPRMETRO.NOMBRE: MEDINA SILVA LUIS ALBERTO

BOLETA2010302117

GRUPO5EM3

SUBGRUPO4

SECCINB

FECHA07/09/12

FIRMA PROF.


123456

A mA COM V

PATITO1

L1

L2

L3

T N

ATF1 ATF2 ATF3

123456

A mA COM V

PATITO1

10 F

R1=220

Capacitor

Resistor



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PRCTICA No. 3




HOJA DE DATOS ORIGINALES. DIAGRAMAS FSICOS.MEDICIN DE LA DETERMINACIN DE LA IMPEDANCIA POR EL MTODO

DEL VLTMETRO - VLTMETRO.NOMBRE: MEDINA SILVA LUIS ALBERTO

BOLETA2010302117

GRUPO5EM3

SUBGRUPO4

SECCINB

FECHA07/09/12

FIRMA PROF.


123456

A mA COM V

PATITO1

L1

L2

L3

T N

ATF1 ATF2 ATF3

123456

A mA COM V

PATITO1

10 F

R1=220

Capacitor

Resistor



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PRCTICA No. 3




HOJA DE DATOS ORIGINALES. MEMORIA DE CLCULO


2010302117GRUPO5EM3

SUBGRUPO4

SECCINB

FECHA07/09/12

FIRMA PROF.



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PRCTICA No. 3




HOJA DE DATOS ORIGINALES. RESUMEN


2010302117GRUPO5EM3

SUBGRUPO4

SECCINB

FECHA07/09/12

FIRMA PROF.

Ne la prctica numero tres: respuesta en rgimen permanente de unrespuesta en rgimen permanente de un

circuito serie rc a la funcin excitatriz senoidal. Tendremos como objetivocircuito serie rc a la funcin excitatriz senoidal. Tendremos como objetivo

principalprincipal Observar el desplazamiento angular entre la tensin y la

corriente en un circuito serie que tenga un capacitor o condensador.

Tambin mediremos dicho desplazamiento angular entre la tensin y acorriente. Se deber corregir de forma prctica el valor de la impedancia

del circuito as como sus cadas de tensin en los distintos dispositivos

que en el circuito tendremos.

Pareceremos medir los valores reales de los elementos y compralos con

los valores nominales. Una vez hecho esto procederemos a armar el

circuito de la figura cinco, mediremos el desplazamiento angular mediante

la onda senoidal y la figura de Lissajouss.

Tambin mediremos la impedancia del circuito con los mtodos delvltmetro ampermetro y vltmetro vltmetro.

Repetiremos el procedimiento para tres distintas tensiones.

P3 RESPUESTA EN RÉGIMEN PERMANENTE DE UN CIRCUITO SERIE RC A LA FUNCIÓN EXCITATRIZ SENOIDAL

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