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TRABAJO COLABORATIVO 1
ANALISIS DE CIRCUITO AC
REALIZADO POR:
JORGE ANDRES JACOME
CODIGO: 1091656101
KELMIN JAIR RICO GUTIERREZ
CODIGO: 1002154907
JUAN CAMILO MORALES HUERFANO
CODIGO: 1083882912
PRESENTADO A:
Pablo Andres Guerra
Ingeniero Electrnico
Especialista en Sistemas de Telecomunicaciones
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
UNAD
PITALITO
2016
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RESUMEN
Por medio de los ejercicios planteados por la gua de actividades, se demostraran
los argumentos sobre impedancias, fasores, reactancias inductivas y capacitivas.
Se reunirn los respectivos datos detallados paso a paso, por medio de diferentesherramientas de medicin como las que nos ofrece el simulador Proteus. Por otro
lado, se mostrara conceptos aplicativos acerca del ngulo en fase y los fenmenos
encontrados a lo largo de los procedimientos en seales sinusoidales.
Por ltimo, con estos ejercicios desarrollados por cada uno de los integrantes del
grupo, se podr analizar cada uno de ellos y, se observaran las diferentes formas
con las cuales se puede desarrollar este tipo de ejercicios para dar su respectivo
punto de vista, lo cual es importante para el desarrollo de este trabajo.
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OBJETIVOS
Realizar los clculos que muestran las operaciones y las grficas de
diagramas fasoriales, aplicando las leyes de Kirchhoff con fasores.
Entender la relacin entre impedancia, resistencia reactancia inductiva y
ngulo de fase.
Medir el ngulo de fase entre el voltaje aplicado, V y la corriente I, en un
circuito RL en serie.
Encontrar potencia real, potencia aparente y factor de potencia.
Determinar la impedancia de un circuito que contiene una resistencia R, en
paralelo con una inductancia L, en paralelo con una capacitancia C.
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INTRODUCCION
Con el presente trabajo, se pretende dar a conocer un poco sobre el anlisis de
circuitos AC como parte de la ciencia aplicada, ya que es uno de los grandes pilares
de las ingenieras electrnicas y telecomunicaciones, sin esta ciencia no se podra
dar una explicacin a los fenmenos fsicos y matemticos que se presentan y, para
ello el grupo colaborativo participe de este trabajo conocer los diferentes objetivos,
formulas y logros para alcanzar un mejor entendimiento. Por otro lado, los ejercicios
propuestos por la gua de actividades de este curso, se han desarrollado por medio
el simulador Proteus y sus respectivas frmulas para hallar los respectivos valores.
Por ltimo, con lo desarrollado y lo aprendido en esta actividad, los participantes
obtienen las bases necesarias para resolver problemas que se puedan presentar
tanto como en el mbito acadmico como en su futura vida como profesionales.
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BASE TEORICA
En este trabajo, se va a tratar los siguientes temas: Impedancia, resistencia,
reactancia y ngulo de fase.
Primero que todo, se aclara que todas las consideraciones que se van hacer, estn
referidas a la corriente alterna CA o AC sinusoidal pura y los anlisis estn hechos
luego del instante inicial de carga.
Impedancia:
La impedancia es la resistencia que opone un componente Pasivo resistencia,
bobina, condensador, al paso de la corriente elctrica alterna. Se dice que la
impedancia en realidad es un nmero complejo y se representa con la letra Z. Esta
impedancia contiene dos partes las cuales son: una es la real que es la resistencia
y la otra es la reactancia que es la imaginaria.
Resistencia:
Cuando se habla de resistencia, se define como la oposicin que presenta un
elemento al paso de la corriente; la unidad de medida de esta es el Ohmio y serepresenta con el smbolo griego .
La resistencia es un componente indispensable en la construccin de cualquier
equipo electrnico, ya que su funcin es distribuir adecuadamente la tensin
corriente elctrica a todos los puntos necesarios.
Mediante las matemticas se puede calcular mediante la ley de Ohm, en donde su
frmula seria: = /
Donde la letra I es la corriente elctrica y la V es la tensin existente en el elemento.
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Reactancia inductiva:
La reactancia inductiva es la oposicin o la resistencia la que ofrece al flujo de la
corriente por un circuito elctrico cerrado las bobinas o enrollados hechos con
alambre de cobre, comnmente utilizados en motores elctricos, transformadoresde tensin, voltajes, entre otros dispositivos. La reactancia inductiva, representa
una carga la cual es carga inductiva para el circuito de corriente alterna donde se
encuentra conectada.
Angulo de fase:
Cuando se habla de un ngulo de fase, se habla de la fraccin de un ciclo que ha
transcurrido desde que una corriente o voltaje ha pasado por un determinado
punto de referencia, generalmente en el comienzo o en 0, a esto se le denomina
fase o ngulo de fase del voltaje o corriente.
Otro punto de vista, es que lo ms frecuente son los trminos fase o diferencia de
fase, los cuales se usan para comparar dos o ms voltajes, o corrientes alternas
junto con corrientes de la misma frecuencia, que pasan por sus puntos cero y
mximo a diferentes valores de tiempo.
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PROCEDIMIENTOS
JORGE ANDRES JACOME:
PROCEDIMIENTO 1
Objetivos
1. Estudiar el efecto sobre la impedancia y la corriente de un cambio de
frecuencia en un circuito RL serie.
2. Estudiar el efecto sobre la impedancia y la corriente de un cambio de
frecuencia en un circuito RC serie.
MATERIAL NECESARIO
Instrumentos
MMD
Generador de funciones
Resistores ( W, 5%)
1 de 3.3 k
Capacitor
1 de 0.01 F
Inductor
Inductor de 100 mH
1. Respuesta en frecuencia de un circuito RL
1.1 Con el MMD mida la resistencia del resistor de 3.3 k y anote su valor en la
tabla 1.
1.2 Con el generador de funciones apagado arme el circuito de la figura 1.
Ajuste el generador de seales a su voltaje de salida y frecuencia ms bajo.
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1.3 Encienda el generador de funciones y ajuste la frecuencia de salida en 1 kHz.
Midiendo con el canal 1 del osciloscopio incremente el voltaje de salida hasta que
en el circuito RL en serie V = 10 Vpp. Mantenga este voltaje en todo el
experimento. Con el canal 2 del osciloscopio mida el voltaje en el resistor, VR, y
anote el valor en el rengln de 1 kHz de la tabla 1.
1.4 Aumente la frecuencia a 2 kHz. Compruebe si V = 10 Vpp; si es necesario,
ajuste el voltaje de salida. Mida VR y registre el valor en la tabla 1, rengln de 2
kHz.
1.5 Repita el paso 1.4 incrementando la frecuencia sucesivamente en 1 kHz a
3k, 4k, 5k, 6k, 7k, 8k, 9k y 10 kHz. En cada frecuencia mida VR y registre su valor
en la tabla 1. En cada frecuencia compruebe que V= 10 Vpp; ajuste el voltaje si
hace falta. Despus de realizar todas las mediciones, apague el generador de
funciones.
1.6 A partir de los valores medidos de VR y R calcule la corriente del circuito
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para cada frecuencia. Registre sus respuestas en la tabla 1.
1.7 Con el valor calculado de la corriente, I, y el voltaje, V, calcule la impedancia,
Z, del circuito para cada frecuencia. Registre sus respuestas en la tabla 1.
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Respuesta en frecuencia de un circuito RC
2.1 Con el generador de funciones apagado arme el circuito de la figura 2.Ajuste el generador de funciones a su voltaje de salida y frecuencia
ms bajo.
2.2 Encienda el generador de funciones y ajuste la frecuencia de salida en1 kHz.
Aumente el voltaje de salida del generador hasta que el circuito RC en serie V
= 10 Vpp. Mantenga este voltaje en todo el experimento, revselo y ajstelo
en forma peridica si es necesario.
2.3 Mida el voltaje en el resistor, VR, y anote su valor en la tabla 2, rengln
de 1 kHz.
2.4 Aumente la frecuencia a 2 kHz. Compruebe si V = 10 Vpp; ajstelo si es
necesario. Mida VR y anote el valor en el rengln de 2 kHz de la tabla 2.
2.5 Repita el paso 2.4 incrementando sucesivamente 1 kHz a 3k, 4k, 5k,
6k, 7k, 8k, 9k y 10kHz. Mida VR para cada frecuencia y compruebe que V = 10
Vpp. Registre los valores de cada frecuencia en la tabla 2. Despus de realizar
todas las mediciones, apague el generador de seales.
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2.6 Con los valores medidos de VR (de la tabla 2) y R (de la tabla 1) calcule
la corriente en el circuito para cada frecuencia. Escriba sus respuestas en la
tabla 2.
2.7 Con los valores calculados de la corriente, I, y el voltaje, V, calcule la
impedancia del circuito para cada valor de la frecuencia. Registre sus respuestas
en la tabla 2.
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Tabla 1. Respuesta en frecuencia de un circuito RL en serie
Frecuencia
f, Hz
Voltaje
aplicado
V, Vpp
Voltaje en R
VR, Vpp
Corriente del
circuito
(calculada) I,
Impedancia
del circuito
(calculada) Z,1 k 10 9,6 2,9 3,4372 k 10 8,9 2,69 3,7073 k 10 8,0 2,42 4,1254 k 10 7,5 2,27 4,45 k 10 6,4 1,93 5,1566 k 10 6,0 1,81 5,57 k 10 5,6 1,69 5,8928 k 10 5,0 1,51 6,69 k 10 4,8 1,45 6,87410 k 10 4,4 1,33 7,5
R (nominal) 3.3 k(: R(medida)
Tabla 2. Respuesta en frecuencia de un circuito RC en serie
Frecuencia
f, Hz
Voltaje
aplicado
V, Vpp
Voltaje en R
VR, Vpp
Corriente del
circuito
(calculada) I,
Impedancia
del circuito
(calculada) Z,1 k 10 2,0 0,6 16,52 k 10 3,6 1,09 9,16
3 k 10 4,8 1,45 6,874 k 10 6,0 1,81 5,55 k 10 6,6 2,0 56 k 10 7,2 2,18 4,587 k 10 7,6 2,3 4,348 k 10 8,0 2,42 4,1259 k 10 8,4 2,54 3,9810 k 10 8,6 2,6 3,83R (nominal) 3.3 k(: R(medida)
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PROCEDIMIENTO 2
Estudiar el efecto sobre la impedancia y la corriente de un cambio de frecuencia
en un circuito RLC serie.
MATERIAL NECESARIO
Instrumentos
Generador de funciones
Osciloscopio
Resistor
1 de 1 k (, W, 5%
Capacitor
1 de 0.01 _F
Inductor
Inductor de 100 Mh
1. Con el generador de funciones apagado y puesto en su menor voltaje de
salida, arme el circuito de la figura 4. El osciloscopio de doble traza se dispara
en el canal 1.
2. Encienda el generador de funciones. Ajuste la frecuencia del generador en 4
kHz. Incremente el voltaje de salida del generador hasta 10 Vpp.
Ajuste el osciloscopio para desplegar dos ciclos de una onda senoidal con una
amplitud aproximada de 4 unidades pico a pico.
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3. Aumente con lentitud la frecuencia de salida del generador mientras
observa las formas de onda en el osciloscopio. Si la amplitud de la onda, VR,
aumenta, siga incrementando la frecuencia hasta que la amplitud empiece a
decrecer. Determine la frecuencia a la cual la amplitud es mxima. sta es fR.
Tambin observe que en el fR, el desfase es de 0 en f R. Si la amplitud decrece
con un aumento en la frecuencia, reduzca la frecuencia observando la amplitud
de la onda senoidal en el osciloscopio. Contine reduciendo la frecuencia hasta
que pueda determinar la frecuencia, f R, en la cual la amplitud de la onda, VR,
alcanza su mximo. Mida el voltaje de salida, V, del generador en la frecuencia,
fR. Ajuste y mantenga este voltaje en 10 Vpp en todo el experimento. Compruebe
el voltaje de vez en cuando y ajstelo si es necesario.
Podemos observar que cuando la frecuencia de la fuente es 5,1 kHz, la onda del
voltaje VR alcanza su mxima amplitud y se coloca en fase con el voltaje de la
fuente. Luego, fR = 5,1 kHz.
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4. Con la frecuencia de salida del generador puesta en fR mida el voltaje en el
resistor, VR, en el capacitor, VC, en el inductor, VL, y en la combinacin capacitor
inductor, VCL.Todas las mediciones deben hacerse cambiando, segn sea
necesario, las conexiones del canal 1 y el canal 2. Registre los valores en la tabla
4, rengln fR .
5. Incremente en 500 Hz el valor de f R y ajuste el generador de funciones a esta
frecuencia. Anote el valor en la tabla 4. Compruebe V (debe ser el mismo que
en el paso 3, ajstelo si es necesario). Mida VR, VC, VL y VLC. Registre los
valores en la tabla 4, rengln fR + 500.
6. Siga aumentando la frecuencia en 500 Hz mientras mide y registre VR, VC, VL
y VLC hasta que la frecuencia sea fR + 2.5 kHz. Asegrese de mantener constante
la amplitud del voltaje de entrada.
7. Reduzca la frecuencia del generador hasta fR 500 Hz. Escriba este valor en
la tabla 4. Verifique V otra vez y despus mida VR, VC, VL y VLC. Registre
los valores en la tabla 4.
8. Contine reduciendo la frecuencia en 500 Hz hasta que el valor final sea fR
2.5 kHz. En cada paso verifique y anote V (si es necesario ajstelo para
mantener constante el voltaje del experimento); tambin mida VR,VC, VL y
VLC. Anote todos los valores en la tabla 4. Despus de hacer todas las
mediciones apague el generador de funciones.
9. Para cada frecuencia de la tabla 4 calcule la diferencia entrelas mediciones de VL y VC. Registre su respuesta como nmero
positivo en la tabla 4.
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10.Para cada frecuencia de la tabla 4 calcule la corriente en el circuito
con el valor medido de VR y el valor nominal de R. Con el valor
calculado de I, encuentre la impedancia, Z , en cada frecuencia
mediante la ley de Ohm, Z= V/I.
11.Traslade los pasos de frecuencia de la tabla 4 a la tabla 5. Calcule
XC y XL para cada paso con los valores medidos de VC y VL de la
tabla 4. Escriba sus respuestas en la tabla 5. Calcule la impedancia del
circuito en cada paso, segn la frmula de la raz cuadrada y los valores
calculados de XC y XL y el valor nominal R. Anote las respuestas en la
tabla 5.
= + ( + )
Tabla 4. Efecto de la frecuencia sobre la impedancia en un circuito RLC en serie
Paso Frecuencia,Hz
Voltaje en
el
resistorVR, Vpp
Voltaje en
el
inductor
VL,
Vpp
Voltaje en
el
capacitor
VC,
Vpp
Voltaje
entre A
y B
VLC,
Vpp
Diferencia de
voltajes
VL VC,
Vpp
Corriente(calculad a)
I, mA
ImpedanciaZ (calculada con
la leyde Ohm)
fR + 2.5k 7600 5,0 11,6 5,2 7,0 6,4 2,5 4000
fR + 2 k 7100 5,2 11,8 6,0 6,4 5,8 2,6 3846fR + 1.5k
6600 5,6 11,8 7,0 5,6 4,8 2,8 3571
fR + 1 k 6100 6,1 11,7 8,0 4,8 3,7 3 3333fR + 500k
5600 6,6 11,6 9,2 3,9 2,4 3,3 3030
fR 5100 6,8 10,4 10,4 3,4 0 3,4 2941fR - 500 4600 6,6 9,4 11,4 3,8 2 3,3 3030fR - 1 k 4100 6,0 7,8 11,6 5,0 3,8 3 3333
fR - 1.5 k 3600 5,4 6,0 11,8 6,4 5,8 2,7 3703fR - 2 k 3100 4,4 4,4 11,6 7,6 7,2 2,2 4545fR - 2.5 k 2600 3,6 3,0 11,1 8,8 8,1 1,8 5555
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Tabla 5. Comparacin de los clculos de impedancia en un circuito RLC en serie
Paso Frecuencia,Hz
Reactanciainductiva
(calculada)XL,
Reactanciacapacitiva
(calculada)XC,
Impedancia calculada(formula de la raz
cuadrada) XL,
fR + 2.5 k 7600 4640 2080 3248
fR + 2 k 7100 4720 2400 3063
fR + 1.5 k 6600 4720 2800 2772
fR + 1 k 6100 4680 3200 2488fR + 500 k 5600 4640 3680 2218
fR 5100 4160 4160 2000fR - 500 4600 3760 4560 2154
fR
- 1 k 4100 3120 4640 2512
fR - 1.5 k 3600 2400 4720 3063
fR - 2 k 3100 1760 4640 3506fR - 2.5 k 2600 1200 4440 3807
PROCEDIMIENTO 3
Objetivos
determinarla frecuencia de resonancia, fR, de un circuito LC serie.
Verificar que la frecuencia de resonancia de un circuito LC en serie est
dada por la formula.
1R
2
LC
Desarrollar la curva de la respuesta en frecuencia de un circuito LC serie
MATERIAL NECESARIO
Instrumentos
Generador de funciones
Osciloscopio
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Resistores
1de1k,
W , 5 %
Capacitor
1 de 0.001 F
1 de 0.01 F
1 de 0.0033 F
Inductor
Inductor de 10 mH
1. Determinacin de la frecuencia de resonancia de un circuito RCL en serie.
1.1. Calcule las frecuencias de resonancia para las combinaciones LC en serie
10 mH - 0.01 F; 10 mH - 0.0033 F y 10 mH - 0.001 F. Utilice la frmula y los
valores nominales de L y C. Anote sus respuestas en la tabla 7.
Combinacin
10mH 0,01 F
= 1
2 =
1
2 (10 10 )(0,01 10 )
= 1
2 (1 10 =
16,283 10
= 15915,5
Combinaciones
10mH 0,001 F
= 1
2 ( =
11,986 10
= 50329.2
1.2.Con el generador de funciones y el osciloscopio apagados arme elcircuito de la figura 6.
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1.3. Encienda el generador de funciones y fije la frecuencia en 15 kHz.
Encienda el osciloscopio y calbrelo para mediciones de voltaje. Ajstelo para ver
la onda senoidal de salida del generador. Aumente la salida del generador hasta
que el osciloscopio indique un voltaje de 5 VPP. Mantenga este voltaje en
todo el experimento.
1.4. Observe el voltaje pico a pico en el resistor, VR, conforme la frecuencia vara
por encima y por debajo de 15 kHz. Observe la frecuencia en la que VR es mximo
en la frecuencia de resonancia, fR. Tambin observe en el osciloscopio que el
desfase en resonancia es de 0. Anote el valor de fR en la tabla 7, rengln de
0.01_F. Apague el generador de funciones.
Por medio de la grfica observamos que la frecuencia de resonancia es
15,9 kHz. En este valor, V R alcanza su mximo valor de amplitud
(4.96Vpp).
1.5. Sustituya el capacitor de 0.01 _F por el de 0.0033 _F. Encienda el
generador de funciones. Comprueba que el voltaje de salida del generador
sea de 5VPP; ajstelo si es necesario.
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1.6.Fije la frecuencia del generador en 27 kHz. Observe el voltaje en el resistor
VR conforme la frecuencia vara por encima y por debajo de 27 kHz. En el punto
en que VR es mximo, la frecuencia es fR. Escriba este valor en la tabla 7,
rengln de 0.0033 _F. Apague el generador de funciones.
Por medio de la grfica observamos que la frecuencia de resonancia es
27,8 kHz. En este valor, V R alcanza su mximo valor de amplitud
(3,3Vpp).
1.7. Reemplace el capacitor de 0.0033 _F por el de 0.001 _F. Encienda el
generador de funciones. Verifique el voltaje de salida del generador y, si es
necesario, ajstelo para mantener 5 VPP
1.8.Ajuste la frecuencia del generador en 50 kHz. Observe el voltaje en el resistor,
VR, conforme la frecuencia vara por encima y por debajo de 50 kHz. En la
frecuencia de resonancia, fR, el voltaje en el resistor ser mximo. Anote el valor
de fR en el rengln de 0.001 _F de la tabla 7.
Por medio de la grafica observamos que la frecuencia de resonancia es
50,8 kHz. En este valor, VR alcanza su mximo valor de amplitud
(2,45Vpp
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2. Trazado de la curva de respuesta en frecuencia
2.1. Con el circuito de la figura 6 an armado y el capacitor de 0.001 F en el
circuito, revise el osciloscopio para verif icar que el voltaje de salida an es de 5
Vpp. Tambin compruebe el valor de fR para el circuito de 10 mH y 0.001 F (debeser el mismo que se obtuvo en el paso 1.8)
2.2. Examine la tabla 8. En esta parte del experimento deber hacer una serie de
mediciones a frecuencias por encima y por debajo de la frecuencia de resonancia.
Para cada frecuencia medir y registrar el voltaje el voltaje en el resistor de 1k
(. Dado que fR puede no ser un nmero redondo, quiz no pueda ajustar las
frecuencias exactas en el generador. En consecuencia, elija valores de
frecuencia lo ms cercanos posibles a los valores de los incrementos. Por
ejemplo, si fR = 9 227, fR + 3 000 = 12227; en este caso, seleccione la frecuencia
ms cercana a la que se pueda ajustar con precisin. Es importante continuar
observando el voltaje de salida del generador y ajustarlo en 5 Vpp si es
necesario. Al concluir las mediciones, apague el osciloscopio y el generador
de funciones.
Tabla 7. Frecuencia de resonancia de un circuito RLC en serie
Inductor LmH Capacitor C, FFrecuencia de resonancia fR, HzCalculada Medida
10 0.01 15915,5 1590010 0.0033 27705,3 2780010 0.001 50329,2 50400
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Tabla 8. Respuesta en frecuencia de un circuito RLC en serie
Incremento Frecuencia f, Hz Voltaje en el resistor VR,Vpp
fR 21 kHz 29400 1,2
fR 18 kHz 32400 1,4fR 15 kHz 35400 1,6fR 12 kHz 38400 2,0fR 9 kHz 41400 2,1fR 6 kHz 44400 2,3fR 3 kHz 47400 2,4fR 50400 2,5fR + 3 kHz 53400 2,45fR + 6 kHz 56400 2,3fR + 9 kHz 59400 2,2fR + 12 kHz 62400 2,0
fR + 15 kHz 65400 1,8fR + 18 kHz 68400 1,7fR + 21 kHz 71400 1,8
PROCEDIMIENTO 4
OBJETIVOS
1. Medir el efecto de la Q de un circuito en la respuesta en frecuencia.
2. medir el efecto de la Q de un circuito en el ancho de banda en los puntos depotencia media.
MATERIAL NECESARIO
Instrumentos
Generador de funciones
Osciloscopio
Resistores ( W, 5
1 de 1 k
1 de 220
1 de 100
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Capacitor
1 de 0.001 F
Inductor
Inductor de 10 mH
1. La Q del circuito y la respuesta en frecuencia de un circuito resonante en serie
1.1 Con el generador de funciones y el osciloscopioapagados, arme el circuito de
la figura 7. El osciloscopio debe estar calibrado para medir el voltaje de salida del
generador.
1.2Encienda el generador y el osciloscopio. Ajuste la salida V, del generador en 2
Vpp medidos con el osciloscopio. Mantenga este voltaje en todo el experimento y
verifquelo cada vez que cambie la frecuencia del generador; de ser necesario,
ajstelo en 2 Vpp.
1.3 Ponga el generador de funciones en 50 kHz. Vare la frecuencia por encima y
por debajo de 50 kHz hasta determinar el mximo voltaje en el capacitor, VC. Este
VCmximo se alcanza en la frecuencia de resonancia, fR. Registre fRy VCen la
tabla 9.
1.4 Examine la tabla 9. Deber medir el voltaje en el capacitorVC, haciendo variar
la frecuencia desde 21 kHz por debajo de la frecuencia de resonancia hasta 21 kHz
por encima de fRen incrementos de 3 kHz . Elija la frecuencia del generador lo ms
cercana posible a la desviacin indicada. Registre la frecuencia real en la columna
correspondiente. Anote cada voltaje en la columna Resistor de 1 k. Al concluirlas medicionesapague el generador de funciones y retire el resistor de 1 k del
circuito.
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1.5 Reemplace el resistor de 1 k por uno de 220 .Encienda el generador y ajuste
su voltaje de salida, V, en 2 VPP medido con el osciloscopio. Conserve este voltaje
durante todo el experimento.
1.6Mida el voltaje en el capacitor para cada una de las frecuencias de la tabla 9 yregistre los valores en la columna Resistor de 220 . Despus de hacer las
medicionesapague el generador y retire el resistor de 220 . Sustituya el resistor
de 220 por uno de 100 .Encienda el generador y ajuste su salida, V, en 2 Vpp
medidos en el osciloscopio. Mantenga este voltaje en todo el experimento
1.7Mida el voltaje VCen el capacitor para cada frecuencia de la tabla 9 y anote los
valores en la columna Resistor de 100 . Despus de todas las mediciones
apague el generador y el osciloscopio; retire el resistor de 100 .
1.8 Efecto de la resistencia en la frecuencia de resonancia determinacin del ngulo
de fase de un circuito resonante.
2. Vuelva a armar el circuito de la figura 7 con el resistor de 1 k y las puntas del
osciloscopio en el resistor.
2.1Encienda el generador y el osciloscopio. Ajuste la salida, V, del generador en 2
Vpp medidos en el osciloscopio. Conserve este voltaje en todo el experimento yajstelo si es necesario.
2.2 Vare la frecuencia hasta que el voltaje VRen el resistor llegue al mximo. En
VRmximo, la frecuencia es la frecuencia de resonancia del circuito. Registre fRy
VRen la tabla 10 en el rengln de 1 k. Mida el voltaje en la combinacin capacitor-
inductor, VLC. Registre el valor en el rengln de 1 k de la tabla 10. Apague el
generador y retire el resistor de 1 k.
2.3 Conecte el resistor de 220 y repita el paso 2.3. Registre la frecuencia en el
rengln de 220 . Mida el voltaje en la combinacin capacitor-inductor, VLC.
Registre su valor en la tabla 10, rengln de 220 .
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2.4 Remplace el resistor de 220 por el de 100 y repita el paso 2.3. Registre en
el rengln de 100 . Mida el voltaje en la combinacin capacitor-inductor, VLC.
Registre el valor en el rengln de 100 de la tabla 10.Apague el generador y el
osciloscopio; desarme el circuito.
2.5 Mida la resistencia del inductor y anote su valor en la tabla 10.
2.6 Para cada valor del resistor, calcule la corriente en el circuito, a partir del valor
medido de VRy el valor nominal de R. Escriba sus respuestas en la tabla 10.
2.7 Utilizando los valores prcticos de resistencia del circuito, calcule la Q de cada
circuito. Despus, con los valores medidos de Vcen la resonancia, determine el
valor medido de Q. Registre sus respuestas en la tabla 10.
Tabla 9. La Q del circuito y la respuesta en frecuencia de un circuito resonante en
serie.
Incremento Frecuencia f,Hz
Resistor de 1k
Resistor de220
Resistor de100
Voltaje en elcapacitorVC, Vpp
Voltaje en elcapacitorVC, Vpp
Voltaje en elcapacitorVC, Vpp
fR 21 kHz 29354 2,46 2,51 2,52
fR 18 kHz 32354 2,62 2,74 2,75
fR 15 kHz 35354 2,86 3,10 3,12
fR 12 kHz 38354 3,20 3,72 3,74
fR 9 kHz 41354 3,66 4,76 4,92
fR 6 kHz 44354 4,11 7,55 8,00
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fR 3 kHz 47354 4,30 14,10 20,02
fR 50354 4,05 10,10 12,00
fR + 3 kHz 53354 3,36 5,23 5,64
fR + 6 kHz 56354 2,80 3,57 3,30
fR + 9 kHz 59354 2,46 2,77 2,61
fR + 12 kHz 62354 2,17 2,35 2,27
fR + 15 kHz 65354 2,02 2,09 2,01
fR + 18 kHz 68354 1,90 1,94 1,92
fR + 21 kHz 71354 1,84 1,90 1,81
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Tabla 10. Efecto de la resistencia en un circuito resonante en serie
Resistor
R,
Frecuencia de
resonancia
fR, Hz
Voltajeen el
Resistor
VR,Vpp
Voltaje en lacombinacin
capacitor/inductor
VLC, Vpp
Corrientedel
circuito(calculad
a)I, mApp
Calculada
Q del circuito
Calculada
Medida
1 k 47353 1,18 4,30 1,18 7,89
220 47354 0,93 13,60 4,23 7,89
100 47354 0,65 20,5 6,49 7,89
Rcd (resistencia del inductor de 10 mH) =
= = = = 7,89
PROCEDIMIENTO 5
OBJETIVOS
1. Determinar la frecuencia de resonancia de un circuito RLC en paralelo.
2. medir la corriente de lnea y la impedancia de un circuito RLC en paralelo en lafrecuencia de resonancia.
3. medir el efecto de las variaciones de frecuencia en la impedancia de uncircuito RLC en paralelo.
MATERIAL NECESARIO
Instrumentos
Generador de funciones Osciloscopio
Resistores ( W, 5%)
De 33
1 de 10k
Capacitor
1 de 0.022 F
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Inductor
Inductor de 10 mH
Frecuencia de resonancia e impedancia de un circuito resonante LC en paralelo.
Con el generador de funciones y el osciloscopio apagados arme el circuito de la
figura 8.
1.2 Encienda el generador y el osciloscopio. Ajuste el osciloscopio para medir el
voltaje de salida del generador. Aumente este voltaje, V, hasta 4 Vpp.
Mantenga este voltaje en todo el experimento. Ajuste la frecuencia del
generador en 10 kHz y el osciloscopio para que despliegue dos o tres ciclos de la
onda senoidal.
1.3 Vare la frecuencia del generador por encima y por debajo de 10 kHz y observe
el voltaje, VR, en el resistor con el modo diferencial (ADD/INVERT) del
osciloscopio. En el VR mnimo, la frecuencia ser igual a la frecuencia de
resonancia, fR. Compruebe que V = 4 Vpp; ajstelo si es necesario.
1.4 En la tabla 11 aparece una serie de frecuencias mayores y menores que la
frecuencia de resonancia, fR. Ajuste la frecuencia del generador lo ms cerca
posible de cada una de ellas. En cada frecuencia mida el voltaje pico a pico en elresistor, VR, y en el circuito LC en paralelo (circuito tanque), VLC comprobando
de manera peridica que V = 4 Vpp. Anote la frecuencia, f, VR y VLC en la tabla
11. Despus de todas las mediciones, apague el generador y el osciloscopio y
desconecte el circuito.
1.5 Con los valores medidos de VR y el valor nominal de R calcule la
corriente de lnea, I, a cada una de las frecuencias. Escriba sus respuestas en la
tabla 11.
1.6 Con los valores de I calculados en el paso 1.5 y el valor pico a pico de V (4Vpp),
calcule la impedancia del circuito tanque a cada frecuencia. Registre sus
respuestas en la tabla 11.
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2. Caractersticas reactivas de un circuito LC en paralelo
2.1 Con el generador y el osciloscopio apagados arme el circuito de la figura 9.
Suponga que la frecuencia de resonancia, fR de este circuito es la misma que
en la parte 1. Anote las frecuencias de la tabla 11 en la tabla.
2.2 Encienda el generador y el osciloscopio. Ajuste el voltaje, V, del generadoren 4 Vpp y conserve este voltaje en todo el experimento. Revise V de vez en
cuando y ajstelo si es necesario.
2.3. Para cada frecuencia de la tabla 12 mida el voltaje VR1 en el resistor de la
rama capacitiva AB y el voltaje VR2 en el resistor de la rama inductiva CD. Registre
los valores en la tabla 12. Despus de todas las mediciones, apague el generador
y el osciloscopio y desconecte el circuito.
2.4 con los valores medidos de VR1 y VR2 y los valores nominales de R1 y R2,
calcule, para frecuencia, las corrientes IC en la rama capacitiva, e IL en la rama
inductiva. Anote sus respuestas en la tabla 12.
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Tabla 11. Respuesta en frecuencia de un circuito resonante en paralelo
Desviacin de
frecuencia
Frecuencia
F, Hz
Voltaje enelresistor
Voltaje enel circuito
tanque
Corrientede lnea
(calculada)
Impedanciadel circuito
tanque
fR - 6 k 16875 6.44v 320mv 644 uA 6211
fR - 5 k 15840 7.04v 360mv 704 uA 5681
fR - 4 k 14800 7.84v 440 mv 784 uA 5347
fR - 3 k 13800 9.16v 520 mv 916 uA 4366
fR - 2k 12854 10.20v 760mv 1.02 mA 3921
fR - 1k 9222 9.6 v 680 mv 960 uA 4166
fR - 500k 11300 10.20v 1.96 v 1.02 mA 3921
fR 10852 15.2v 2.12 v 1.52 mA 2631
fR+ 500 10223 10.20v 1.52 v 1.02 mA 3921
fR + 1 k 9222 9.6 v 680m
v
960 A 4166
fR + 2 k 8249 5.28 480mv 528 A 7525
fR + 3 k 7240 3.1v 320 mv 310 uA 12903
fR + 4 k 6204 1.99v 240 mv 199 uA 20100
fR + 5 k 5240 1.16 v 240mv 116 uA 24096
fR + 6k 4214
680mv
200mv 68 uA 58823
Voltaje medido en la cada del resistor 0,680V = 68uA
10K 1000
La impedancia calculada es de acuerdo al cociente entre el voltaje pico a pico
aplicado y la corriente calculada en la cada de voltaje en el resistor.
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Z = 4V/68uA = 58823
Tabla 12. Caractersticas de la reactancia en un circuito LC en paralelo
La corriente en la rama capacitiva, la calculamos como el cociente entre la
cada de voltaje en el resistor y la resistencia nominal que es de 33
I = 4,2mv/33
I = 0, 0042v/33 = 12,72mA
Desviacin
de frecuencia
Frecuencia
F, Hz
Voltaje en el
resistor R1
VR1, mVpp
Voltaje en el
resistor R2
VR2, mVpp
Corriente en la
rama capacitiva(calculada)
IC, mApp
Corriente en la
rama inductiva(calculada)
IL, mApp
fR - 6 k 16875 4.2mv 6.2v 12.72 1.87v
fR - 5 k 15840 4.2mv 7.4v 12.72 2.24v
fR - 4 k 14800 4.2mv 8.5v 12.72 2.57v
fR - 3 k 13800 4.2mv 10.5v 12.72 3.18v
fR - 2 k 12854 4.2mv 11.4v 12.72 3.454v
fR - 1 k 9222 4.2mv 9.6v 12.72 2.90v
fR -500 k 11300 4.2mv 100mv 12.72 303mv
fR 10852 4.2mv 11v 12.72 3.3v
fR + 500 k 10223 4.2mv 100mv 12.72 303mv
fR + 1 k 9222 4.2mv 31.5mv 12.72 95mv
fR + 2 k 8249 4.2mv 30.2 mv 12.72 91.5mv
fR + 3 k 7240 4.2mv 26.8 mv 12.72 81.21 mA
fR + 4 k 6204 4.2mv 21.6 mv 12.72 65.45 mA
fR + 5 k 5240 4.2mv 20 mv 12.72 60.6 mA
fR + 6 k 4214 4.2mv 18.4 mv 12.72 55.75 mA
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La corriente en la rama inductiva es de igual forma el cociente entre la cada de
voltaje en el resistor y la resistencia nominal
I = 18,4mv/33
I = 55,75mA
PROCEDIMIENTO 6
Objetivos
3. Determinar la respuesta en frecuencia de un filtro pasabajas.
4. Determinar la respuesta en frecuencia de un filtro pasaltas.
MATERIALNECESARIO
Instrumentos
Osciloscopio
Generador de funciones
Resistores ( W, 5%)
1 d e 1 0
1 d e 2 2 k
Capacitor
1 de 0.001 F
A. Filtro pasaltas
1.1 Examine el circuito de la figura A. Calcule la frecuencia de corte del circuito,
fc. Para los valores que se muestran. Anote este valor en la columna de
frecuencias de la tabla 1.
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1.2 Para cada frecuencia de la tabla 1 calcule y registre los valores de Vsal en
R1 y de Xc.
1.3 Con el generador de funciones apagado arme el circuito de la figura. Ajuste el
nivel de salida del generador en V = 10 Vpp a 1KHz. Para verificar si el circuito
funciona de manera adecuada, haga un barrido de frecuencia de salida de
generador de 10Hz a 100 KHz mientras observa la seal de salida en R1. si el
circuito trabaja en forma apropiada proceda al paso siguiente.
1.4 Ponga la salida del generador en V = 10 Vpp y aplique cada una de las
frecuencias de la tabla 1. Mida y registre la seal de salida en R1 para cada entrada.
1.5 Apague el generador de funciones. Para cada voltaje de salida medidoen el paso 4, calcule el porcentaje de V que se suministra a C y anote estos
valores en la tabla 2.
Filtr pasabajas
1.1 Examine el circuito de la figura B. Para los valores que se muestran Calcule la
frecuencia de corte del circuito, fc. Registre este valor en la columna de frecuencias
de la tabla 2.
1.2 Para cada frecuencia de la tabla 2 calcule y escriba los valores de V sal en
C1 y de Xc.
1.3 Con el generador de funciones apagado arme el circuito de la figura B.
Ajuste el nivel de salida del generador en V = 10 Vpp a 1KHz. Para comprobar si el
circuito funciona bien, haga un barrido de frecuencia de salida de generador de
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10Hz a 100 KHz mientras observa la seal de salida en C1. si el circuito trabaja en
forma apropiada proceda al paso siguiente.
1.4 Ponga la salida del generador en V = 10 Vpp y aplique cada una de las
frecuencias de la tabla 2. Mida y registre la seal de salida en C1 para cada entrada.
1.5 Apague el generador de funciones. Para cada voltaje de salida medido
en el paso 4, calcule el porcentaje de V que se suministra a C y anote estos
valores en la tabla 2.
Tabla 1. Filtro pasaltas
La frecuencia de corte, la vamos a ubicar de acuerdo a nuestro calculo en 7237 Hz.
Frecuencia a
F, Hz
XC
VS
al
(calculad
VSal
(medido)
VSal porcentaje
% (medido)
100 1.592396 0.0 164mv 1.6
500 318471 0.01 680 mv 6.8
1 k 159235 0.02 1.20 v 12
2 k 79617 0.04 2.4v 24
5k 31847 0.09 5.04 v 50
Fc=7237 22002 0.12 6.16v 61
10k 15923 0.13 7.12 v 71
20k 7961 0.15 8.16 v 81.6
50k 3184 0.16 8.64v 86.4
100k 1592 0.16 8.64v 86.4
200 k 796 0.16 8.48 v 84.8
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10V 100%
0.005 ..x
X= .5%
Al aumentar la frecuencia el desfasamiento se reduce.
La frecuencia de corte se calcula como el cociente entre 1 y el producto de
2 y el valor del resistor y el capacitor
fc = 1 / 6.28 22000 0.001 10
fc = 7237 Hz
Como la practica nos sugiere, tener un voltaje pico a pico de 10 V, Esto nos
indica que el voltaje pico es de 5 voltios y que en RMS corresponde al
70.7 % de la amplitud mxima, veamos:
R= 22K
Vrms= 5 70.7 / 100
Vrms= 3.53v
Veamos la imagen en el simulador:
Se evidencia entonces, el voltaje en rms del canal A y la cada de voltaje en el
resistor
Tabla 1. Filtro pasabajas
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Para el circuito del filtro pasabajas, el clculo de la frecuencia de corte esta
dado por:
fc = 1 / 6.28 10000 0.001 10
fc = 15923 Hz
Frecuencia
F,Hz XC
VSal
(calculado) VSal (medido)
VSal porcent% (medido
100 1592356 0.0 10.8 V 100
500 318471 0.01 10.16 V 100
1 k 159235 0.02 10.8 V 100
2 k 79617 0.04 9.92V 99.2
5k 31847 0.11 9.36 V 93.6
Fc=15923 10000 0.25 8.16V 81.6
10k 15923 0.19 6.72 V 67.2
20k 7961 0.18 5.68 V 56.8
50k 3184 0.34 2.84 V 2.84
100k 15920.35
1.46 V 14.6
200 k 796 0.36 760 mv 7.6
El porcentaje de voltaje medido lo calculamos de acuerdo al siguiente modelo,
teniendo en cuenta que el 100%, representa el voltaje RMS de la fuente:
3.57 V 100%
3.56 .X
X=99.7%
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KELMIN JAIR RICO GUTIERREZ
PROCEDIMIENTO 1
Realizan los clculos, muestran las operaciones y las graficas diagramas
fasoriales- aplicando las leyes de Kirchhoff con fasores a los siguientes esquemas:
1)encuentren la relacin entre impedancia = + , resistencia, reactancia
inductiva y ngulo de fase.
MATERIAL NECESARIO
Instrumentos
Multmetro Digital
Generador de funciones
Resistores 1 de 3.3 k, W, 5%
Inductores
1 de 47 mH
1 de 100 mH
k3.3
mH471L
1R
ppV
5
Realicen los clculos con 47mH y 100 mH.
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CIRCUITO SIMULADO EN PROTEUS
Se calcula la corriente:
= = 5
3300
= 1.5
= = 53100
= 1.6
Se calcula la reactancia inductiva:
= = 5
1.5= 3.3
= = 51.6= 3.1
Se calcula el ngulo
tan = = 3.3349.5
= 0.067 = 1.05
tan = = 3.12
100= 0.031 = 3.12
Se calcula la impedancia
= = 3.33
cos 1.05= 6.51
= = 3.12cos 3.12
= 3.12
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JUAN CAMILO MORALES
PROCEDIMIENTO 1
Objetivos
1. Verificar mediante experimentos que la impedancia, Z, de un circuito RL serie
est dada por la formula 22LXRZ +=
2. Estudiar la relacin entre impedancia, resistencia, reactancia inductiva yngulo de fase.
MATERIAL NECESARIOInstrumentos
Multmetro Digital Generador de funciones
Resistores 1 de 3.3 k, W, 5%
Inductores
1 de 47 mH 1 de 100 mH
1. Mida los inductores de 47 mH y 100 mH para verificar sus valores. Registre los
valores medidos en la tabla 1.2. Con el interruptor de alimentacin del generador de funciones en la posicin
apagado, arme el circuito de la figura 1.
k3.3
mH47
1L
1RppV 5
Figura 1
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Pantallazo del circuito:
Calculo de la corriente:
= = 5
3300= 1.5
= =
5
3100= 1.6
Calculo de la reactancia inductiva:
= = 5
1.5= 3.3
= = 51.6
= 3.1
Valor del Inductor mH V entVp-p
V. en elresistor
Vr, V p-
p
Icalculada
Vr/R mA
Reactancia
inductiva
Calculad
a
,
Impedancia del
circuito
calculada
Ley e Ohm
,
22LXRZ +=
Impedancia del
circuito calculada
Nominal Medio
47 49.5 5 3.5 1.5 3.36 3.3 K 3.2 K
100 100 5 3 1.6 3.10 3.1 K 3.2 K
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Tabla 1. Verificacin de la frmula de la impedancia para un circuito RL
Se calcula el ngulo y la impedancia
tan = =
3.33
49.5= 0.067 = 1.05
tan = = 3.12
100= 0.031 = 3.12
= = 3.33
cos 1.05= 6.51
= = 3.12cos 3.12
= 3.12
Valor del
inductor mH
Reactancia
inductiva de la
tabla 1
Tan = / Angulo de
fase, grados
Impedancia Z
= R/cos
Nominal Medio
47 49.7 3.33 0.067 1.05 6.71
100 100 3.12 0.031 3.12 3.12
Tabla 2. Determinacin del ngulo de fase y la impedancia
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PROCEDIMIENTO 2
Objetivos
1. Medir el ngulo de fase entre el voltaje aplicado, V, y la corriente, I, en un
circuito RL serie.
2. verificar que las relaciones entre el voltaje aplicado, V, el voltaje en R, V R, y el
voltaje en L, VL, se describen por las formulas.
= +
=
=
Se realiz el primer montaje con la resistencia 3.3K en el simulador Proteus
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Se realiz el montaje con la resistencia 1 K
Resistencia R, Ancho de onda
sinodal D,
divisiones
Distancia entre
puntos cero d,
divisiones
Angulo de fase ,
grados.Nominal Medido
3.3K 10 1.3 46.8
1K 10 2 72
Tabla 3. Uso del osciloscopio para hallar el ngulo de fase , en circuito R L en serie
Se calcula la corriente para los circuitos:
= = 5.83300
= 1.7
= = 2.1
1000= 2.1
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Se calcula la reactancia inductiva:
= =
4.9
0.0017= 2882.3
= = 6.7
0.0021= 3190.4
Ahora se calcula el ngulo de la fase:
tan = = 2882.3
3300 = 41.02
tan = = 3190.41000
= 72.12
Con los valores que se midieron de VR y VL para el resistor 3.3 k , se calcula Vp-
p segn la frmula de la raz cuadrada:
=cos
= 3300
cos 41.02= 4374.33
= .
=10.33004374.33
= 7.54
= .
=10.28824374,33
= 6.58
= +
= 7.54 + 6.58
=56.85 + 43.29
=100.1
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=10.007
Con los valores adquiridos de VR y VL para el resistor de 1K, se calcula Vp-p
segn la frmula de raz cuadrada.
=cos
= 1000cos 72.12
= 3257.32
= .
=10.1000
3257.32= 3.07
= .
=10.31903257.32
= 9.79
= +
= 3.07 + 9.79
= 9.42 + 94.08
= 103.5
= 10.01
Valor
Nomin
al del
resistor
Voltaje
aplicad
o Vpp,
V
Voltaj
e en el
resisto
r
VR
Vpp
Voltaje
en el
inducto
r VL,
Vpp
Corrient
e
calculad
a I, mA
Reactanci
a
inductiva,
XL
calculada
Angulo
de fase,
calculad
a con XL
y R
,grados
Voltaje
aplicado
calculand
o Vpp, V
3.3K 10V 5.08V 4.09V 2.1 mA 2882.3 41.02 10.00V
1.0K 10V 2.12V 6.73V 1.7 mA 3190.4 72.12 10.01V
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Tabla 4. Relaciones entre el ngulo de fase, y el voltaje en un circuito RL enserie
Pantallazo de la resistencia de 3.3 K
Pantallazo de la resistencia de 1 K
PROCEDIMIENTO 3
Objetivos:
1. Verificar que la impedancia, Z, de un circuito RC serie est dada por la formula
22
CXRZ += .
2. Estudiar las relaciones entre impedancias, resistencia, reactancia capacitiva yngulo de fase.
R/: Se realiz el montaje del circuito con un condensador de 0.033 F
Simulacin:
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Hora se calcula la corriente del circuito:
= = 6.51
2000= 3.25
= = 2.74
2000= 1.37
Ahora se calcula el valor de la reactancia:
= 1
2 . .
= 1
2 . 1000.0.033= 4822.8
Ahora se calcula la impedancia:
= +
= 2000 + 4822,8
= 27259399.8
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= 5221
Ahora se sustituye el condensador por uno de 0.1 F y se realiza la simulacin:
= = 4.362000
= 2.18
Ahora se calcula el valor de la reactancia:
= 1
2 . .
= 1
2 . 1000.0.1= 1591,5
Ahora se calcula la impedancia:
= +
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= 2000 + 1591.5
=27259399.8
= 2555.9
Ahora se calcula el ngulo de fase para los dos circuitos:
=
= 4822
2000= 67.47
=
1591
2000= 38.50
Valor del capacitor
F
Vent
Vp-p
Voltaje
en el
resistor
Vr, Vp-p
Voltaje
en el
capacit
or Vc,
Vp-p
Corriente
calculada
Vr/R
calculada
mA p-p
Reactancia
capacitiva
calculada
Xc,
Reactancia
capacitiva
calculada
Vc/Lc,
Impedancia
circuito
calculada
VT/It, le
Ohm
Nominal Medido
0.033. F 10V 2.74V 6.51V 1.37mA 4822 4790 5154
0.1 F 10V 5.55V 4.36V 2.77mA 1591 1556 2551
Tabla 5. Determinacin de la impedancia en un circuito RC en serie
= = 2000
cos67.47= 5220.56
= = 2000cos 38.50
= 2555.58
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Valor del capacitor en F Reactancia
capacitiva de
la tabla 5
Tan = XC/R Angulo de fase
grados
Impedancia
Z=R/ cos
Nominal Medido
0.033. F 921.9 M 4790 2.39 67.47 5220.5
0.1 F 617.7 M 1556 0.77 38.50 2555.5
Tabla 6. Determinacin del ngulo de fase y la impedancia en un circuito RC en
serie.
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PROCEDIMIENTO 4
Objetivos
1. circuito RC serie.
2. verificar que las relaciones entre el voltaje aplicado, V, el voltaje en R, V R, y el
voltaje en C, VC, se describen por las formulas
22
CR VVV +=
Z
RVVR =
Z
XVV C
C
=
Realizacin del montaje de la resistencia 2k
Ahora se calcula los datos de la resistencia de 1K
= = 2.741000
= 2.74
Ahora se calcula el valor de reactancia:
= 1
2 . .
= 1
2 . 1000.0.03= 4822.8
Ahora se calcula la impedancia:
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= +
= 1000 + 4822.8
=24259399.8
= 4925.3
= 49.25
Ahora se calcula el ngulo de la fase para los dos circuitos:
=
= 4822
1000= 78.28
Ahora se calcula el Voltaje de la resistencia:
=
= 10 100049.25
= 2.03
Ahora se calcula el condensador:
=
= 10 4822.849.25
= 9.79
Ahora se calcula el voltaje aplicado:
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= +
= 2.03 + 9.79
= 4.01 + 95.85
= 9.99
Ahora se realiza el montaje con la resistencia de 6.8 k
= = 8.05
6800= 1.18
Ahora se calcula el valor de reactancia:
= 1
2 . .
= 1
2 . 1000.0.03= 4822.8
Ahora se calcula la impedancia:
= +
= 6800 + 4822.8
= 69499399.8
= 8336.6
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= 833.6
Se calcula el ngulo de fase para los dos circuitos:
=
= 4822
6800= 35.34
Ahora se calcula el voltaje de la resistencia:
=
= 10 6800
833.6
= 8.15
Ahora se calcula el voltaje del condensador:
=
= 10 4822.8
833.6= 5.78
Ahora se calcula el voltaje aplicado:
= +
= 8.15 + 5. 78
= 66.42 + 33.40
= 99.82
= 9.99
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Resistencia R, Capacitancia D CM Ancho de la
onda sinodal cm
Distancia entre
puntos cero, cm
ngulo de fase
grados
Nominal Medido
1k 0.033. 10 cm 6 cm 4 cm
6.8k 0.033. 10 cm 4 cm 2 cm
Tabla 7. Uso del osciloscopio para hallar el ngulo de fase , en un circuito RC en
serie.
Resistencia valor
nominal
capacitanci
a valor
nominal C
F
Voltaje
aplicad
o Vp-p,
V
Voltaje
en el
resisto
r VC
Vp-p
Voltaje
en el
capacito
r VC Vp-
p
Corriente
calculad
a I, mA
Reactanci
a
capacitiva
calculada
XC,
Angulo
de fase
calcula
do con
XC y R
grados
Voltaje
aplicad
calcula
Vp-p, V
Nomina Medid
o
1K 0.033. 10V 2.74V 9.79V 2.74mA 4822 78.28 9.99V
6.8K 0.033. 10V 8.05V 5.78V 1.18mA 4822 35.34 9.99V
Tabla 8. Angulo de fase y relaciones de voltaje en un circuito RC serie.
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Procedimiento 5
Objetivos
1. Diferenciar Potencia real de potencia aparente en circuitos AC
2. Medir la potencia en un circuito ACMATERIAL NECESARIO
Instrumentos
Osciloscopio de doble traza
Multmetro Digital
Ampermetro de 0 25 mA o un segundo MMD con escalas de
ampermetro de CA
Fuente de alimentacin
Resistor ( W, 5%)
1 de 100 , 5 W
Capacitores
1 de 5 F o 4.7 F, 100 V
1 de 10 F, 100 V
Otros
Interruptor de un polo un tiro
Desarrollo:
Para el condensador de 5 uF
Vab 50v; I = 76 mA; VR = I*R = 76mA *100 = 7.6 v
Potencia promedio = P
Para el de 10 uF
Vab 25v; I = 95mA; VR = I*R = 95mA *100= 9.5V
Xc =.
60 10 = 265
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Potencia aparente = s = V*I = 25V * 95mA = 2.375va
Potencia promedio = P = I 2* R = 0.884w
Factor de potencia = = .
. = 0372
= = 265 98 = 2.70
69.72 grados
Tabla 9. Medicin de potencia por el mtodo de voltaje corriente
esistencia R, Capacitanc
ia
Valor
Nominal C,
F
Voltaje
aplicado
VAC, V
Voltaje
en el
resistor
VR, V
Corrien
te
Medida
I, mA
Potencia
aparente
PA VA
Potenc
ia real
P, W
Factor de
potencia
FP
Angul
de fas
gradoaloromi
al
ValorMedido
00 98 5 50 7.6 76 3.8va 0.5776 0.152 79.52
00 98 10 25 9.31 95 2.3 0.884 0.372 69.72
Tabla 10. Determinacin del factor de potencia con osciloscopio
Resistencia
(valor
nominal)
R,
Capacitancia
(valor
nominal)
C, F
Distancia
entre
puntos
cero
d, cm
Ancho de
la onda
senoidal
D, cm
Angulo de
fase
(calculado)
, grados
Factor de
potencia
(calculado)
FP, %
100 5 57.86 0.53
100 10 32.82 0.84
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PROCEDIMIENTO 6
Objetivos
3. Verificar que la impedancia, Z, de un circuito RLC serie
( )22 CL XXRZ ++=
MATERIAL NECESARIO
Instrumentos
Multmetro Digital
Generador de funciones
Resistor
1 de 2 k, W, 5%
Capacitor 1 de 0.022 F
Inductor
Inductor de 100 mH
1. Con el generador de funcionesapagado, arme el circuito de la figura 8a. Ajuste
el generador en su voltaje de salida ms bajo.
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k2
mH1001
L
1RKHzV pp 510
2. Encienda el generador de funciones. Aumente el voltaje de salida hasta que VAB
= 10 Vpp. Mantenga este voltaje en todo el experimento. Verifquelo de vez en
cuando y ajstelo si es necesario.
3. Mida el voltaje en el resistor, VR, y en el inductor, VL. Registre los valores en la
tabla 11 para el circuito RL. Apague el generador.
4. Calcule la corriente en el circuito con el valor medido de VRy el valor nominal de
R.Anote la respuesta en la tabla 11 para el circuito RL.
= = 52
= 2,5
5. Con el valor calculado de I y el valor medido de VL, calcule XL. Registre surespuesta en el rengln RLde la tabla 11.
= = 7,82,5
= 3120
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6. Calcule la impedancia total del circuito con dos mtodos: la ley de Ohm (con el
valor calculado de Iy el voltaje aplicado, VAB) y la frmula de la raz cuadrada (con
RyXL). Escriba sus respuestas en el rengln RLde la tabla 11.
= =
10
2,5 = 4000Ecuacin de reactancias en serie:
= + = (2000) + (31200)
= 4000000 + 9734400 =13734400 = 3706
7. Aada un capacitor de 0.022 F en serie con el resistor y el inductor, como en el
circuito de la figura 8b.
k2
mH100
1L
1R
F022.01C
8. Encienda el generador. Revise si VAB = 10 V. Mida el voltaje en el resistor, VR,
en el inductor, VL, y en el capacitor, Vc. Registre los valores en el rengln RLC de
la tabla 11. Despus de realizar todas las mediciones,apague el generador de
funciones.
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9. Calcule IyXL como en los pasos 4 y 5. De igual modo, con el valor medido de Vc
y el valor calculado de I, obtenga la reactancia capacitiva del circuito. Anote la
respuesta en el rengln RLCde la tabla 11.
= =
6,4
2 = 3,2
= = = 9,83,2
= 3062,5
= = 4,6
3,2 = 1437,5
10. Calcule la impedancia, Z, del circuito con dos mtodos: la ley de Ohm (mediante
VAB e I) y la frmula de la raz cuadrada (con R, Xc yXL). Registre sus respuestas
en el rengln RLCde la tabla 11.
= = 103,2
= 3125
Ecuaciones de reactancias en series:
= + ( + ) = (2000) +(3062,5 1437,5) = (2000) + (1625)
= 4000000 + 264025 = 6640625 = 2577
11. Retire el inductor del circuito y deje slo el resistor en serie con el capacitor
como en la figura 8c.
k2
1R
F022.01C
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12. Encienda el generador de funciones. Revise VAB y ajstelo si es necesario.
Mida VRy VC. Anote los valores en el rengln RCde la tabla 11. Despus de
realizar todas las mediciones,apague el generador.
13. A partir de los valores medidos de VRy VCy el valor nominal de R, calcule la
corriente, I, en el circuito. Despus, con el valor calculado de I, determine Xc.
Registre sus respuestas en el rengln RC de la tabla 11.
= =7,62
= 3,8
= = 5,63,8
= 1473,6
14. Calcule la impedancia total del circuito con dos mtodos: la ley de Ohm
(mediante VAB e I) y la frmula de la raz cuadrada (con R y Xc). Anote sus
respuestas en el rengln RCde la tabla 11.
= = 103,8
= 2631,5
Ecuacin de reactancias en serie:
= + = (2000) + (2631,5)
= 4000000 + 692520,7 = 10925207,7 = 3305,3
Tabla 11.Determinacin de la impedancia de un circuito RLC serie
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Circuito Componente Voltaje
aplicad
o
,
Voltaje
en
resistor
,
Voltaje en
el
inductor
,
Voltaje
en el
capacit
or
,
Corri
ente
I, mA
Reactanc
ia,
Impeda
ia z,R, L,mH C,F
Ind
XL
Cap
XC
Ley
deOh
m
F
ma
d
la
ra
c
d
d
RL 2K 100 x 10 x x
RLC 2K 100 0.022 10
RC 2K x 0.022 10 x
PROCEDIMIENTO 7
Objetivos
1. determinar la impedancia de un circuito que contiene una resistencia, R, en
paralelo con una inductancia, L, en paralelo con una capacitancia, C.
MATERIAL NECESARIO
Instrumentos
Generador de funciones
Osciloscopio
Resistores
1 de 2 k, W
1 de 10 k, W
Capacitor
1 de 0.022F
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Inductor
Inductor de 100 mH
mH1001
L
1R
KHzV pp 510 k2 F022.0
1C
.indicR
10
= =50
10 = 5
Como se puede evidenciar, las dos seales se encuentran en fase, por lo tanto, elAngulo de fase es igual a cero.
4. Cierre S2. Compruebe que V= 10 Vpp. Mida la corriente y el ngulo de fase. Puesto
que S1 y S3 estnabiertos, la nica corriente en el circuito es la del inductor, IL.
Anote su valor en la tabla 12.Abra S2.
= =33
10 = 3,3
El resultado sera:
Un ciclo de 360 = 130 div. Luego dos ondas senoidales, demarcando por las dos
rayas negras es de: 30 divisiones. Entonces, el desfase ser de 2,77/*30 divisiones
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= 83,07 de desfase, donde la tensin de la fuente se adelanta a la corriente en el
valor antes calculado.
5. Cierre S3. Compruebe V y ajuste si hace falta. Mida la corriente y el ngulo de
fase. Dado que S1 y S2estnabiertos, la nica corriente en el circuito es la de larama del capacitor, IC. Escriba su valor en la tabla 12.
= = 68
10 = 6,8
El desfase restante es:
Un ciclo de 360 div. Luego se tiene; 360/130= 2.70/
La diferencia entre las dos ondas senoidales es de marcado por las dos rayas de
color negro la cual es de 30 divisiones.
Entonces se tiene el siguiente desfase que sera de 2,77/ 30* /= 81,2 de desfase,
donde la tensin de la fuente se atrasa en el valor antes calculado a la corriente.
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6. Cierre S1 (S3 sigue cerrado). Verifique que V= 10 VPP. Mida la corriente y el
ngulo de fase del circuito. Con S1 y S3cerrados y S2abierto, la corriente en el
circuito es la suma de IR e IC, o sea IRC. Registre el valor en la tabla 12. Abra S3.
= =
90
10 = 9
El desfase resultante sera:
Un ciclo de 360=133 div. Luego se tiene; 360/130=2.70/
La diferencia entre las dos ondas senoidales es porque se demarcan por las dos
rayas de color negro, las cuales son de 17 divisiones. Por ende, el desfase ser de
2,77/* 17 divisiones=46 de desfase, donde la tensin de la fuente se atrasa en el
valor antes calculado a la corriente.
7. Cierre S2 (S1 continacerrado). V= 10 Vpp. Mida la corriente del circuito. Con
S1 y S2cerrados y S3abierto, la corriente en el circuito es la suma de IRms IL, es
decirIRL. Anote el valor en la tabla 12.
= =62
10 = 6,2
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El desfase seria:
Un ciclo de 360=130 dividido. Luego se tiene; 360/130=2.77/dividido
La diferencia entre dos ondas senoidales, demarcando por las dos lneas de color
negro es de; 11 divisiones. Por ende, el desfase sera de 2,77/*11 divisiones= 29,7
de desfase, donde la tensin de la fuente se adelanta a la corriente en el valor antes
calculado.
8. Cierre S3. Ahora S1, S2y S3 estncerrados. Compruebe V. Mida la corriente y
el ngulo en el circuito. Dado que los interruptores de todas las ramas del circuito
estncerrados, el ampermetro medir la corriente total, IT, del circuito RLCen
paralelo. Registre el valor en la tabla 6. Abra todos los interruptores yapague el
generador de funciones.
= =75
10 = 7,5
El desfase seria:
Un ciclo de 360=133 dividido. Luego se tiene; 360/130=2.70/dividido
La diferencia entre dos ondas senoidales, demarcando por las dos lneas de color
negro es de; 9 divisiones. Por ende, el desfase sera de 24,3 de desfase, donde la
tensin de la fuente se atrasa en el valor antes calculado a la corriente.
9. Calcule la corriente de lnea, IT, con los valores medidos de IR, IL e IC y la formula
de la raz cuadrada. Escriba su respuesta en la tabla 12.
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I = I + (I + I )
= 5 + (3,3 + 6,8)
= 25 + 12,25
= 37,25
= 6,1
10. Con el valor medido de V(debe ser de 10Vpp) y el valor medido de IT, calcule la
impedancia del circuito e indique si ste es inductivo, capacitivo o resistivo. Registre
sus respuestas en la tabla 12.
= = =
10
7,5 = 1333
Por el comportamiento de las ondas resultantes en el circuito RLC, se puede decir
que la impedancia es capacitiva.
11. Calcule el ngulo de fase y el factor de potencia en el circuito RLCen paralelo
e indique si tiene un factor de potencia en adelanto o en retraso. Anote sus
respuestas en la tabla 12.
El desfase seria:
Un ciclo de 360=133 dividido. Luego se tiene; 360/130=2.70/dividido
La diferencia entre dos ondas senoidales, demarcando por las dos lneas de color
negro es de; 9 divisiones. Por ende, el desfase sera de 2,77/*9 divisiones= 24,3
de desfase, donde la tensin de la fuente se atrasa en el valor antes calculado a la
corriente, luego es un circuito con componente capacitivo.
La potencia promedio del circuito est dada por;
= = .
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=(10 )(7,5 )cos(24,3)
(10 )(7,5 )
= 0,928
Tabla 12.Determinacin de la impedancia de un circuito RLC en paralelo
Voltaje
aplicado
V, VPP
Corriente
y fase en
el
resistor
IR, mApp
Corriente
y fase en
el
inductor
IL, mApp
Corriente
y fase en
el
capacitor
IC, mApp
Corriente
y fase en
el
resistor y
en el
capacitor
IRC, mApp
Corriente
y fase en
el
resistor y
en el
inductor
IRL, mApp
Corriente total
y fase en el
circuito
RCL(medidas)
IT , mApp
Corriente
total
(calculada
con la
frmula
de la raz
cuadrada)IT , mApp
Impeda
del circ
Z ( R,
C)
10 V5 -0 3,3
83,07
6,8
81,2
9-46 6,2
29,7
7,5 24,3 6,1 133
Factor de potencia 0,92% En retraso/en adelanto? __adelanto_______ Angulo
de fase (grados).
CONCLUCIONES
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Mediante el anlisis de fasores y a travs de la observacin de los ngulos
de fase en el osciloscopio, se pudo constatar que en un circuito inductivo la
corriente se atrasa con respecto al voltaje, mientras que en uno capacitivo
sucede lo contrario, es decir el voltaje se atrasa con respecto a la corriente.
El desarrollo de los diferentes procedimientos permiti verificar el
cumplimiento de las relaciones entre inductancia, reactancia inductiva,
capacitancia, reactancia capacitiva y ngulos de fase.
Las diversas relaciones entre los conceptos aqu estudiados permiten
diferentes maneras de hallar una misma cantidad desconocida,
dependiendo de los datos o mediciones con que cuente el observador.
Se pude definir que el comportamiento en frecuencia de un circuito AC, esla variacin de su comportamiento elctrico, al variar la frecuencia de la
seal.
En uno de los procedimientos se puede evidenciar que la impedancia y la
corriente de un circuito RL y RC, son afectadas de manera considerable, a
medida que la frecuencia vara.
Continuando con los ejercicios, en uno de ellos se puede observar la
congruencia de la frmula para hallar la impedancia de un circuito de serie
RLC, la cual est dada por la formula; = + ( + )
La resonancia es una condicin en un circuito RLC en el cual las reactancias
capacitivas e inductivas son de similar magnitud, lo que da origen a una
impedancia resistiva.
El factor Q, tambin denominado factor de calidad o factor de selectividad,es un parmetro que mide la relacin entre la energa reactiva que almacena
y la energa que disipa durante un ciclo completo de la seal. Un alto factor
Q indica una tasa baja de prdida de energa en relacin a la energa
almacenada por el resonador.
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Es un parmetro importante para los osciladores, filtros y otros circuitos
sintonizados, pues proporciona una medida de lo aguda que es su
resonancia.
Los sistemas resonantes responden a una frecuencia determinada,
llamada frecuencia natural, frecuencia propia o frecuencia de resonancia,
mucho ms que al resto de frecuencias. El rango de frecuencias a las que el
sistema responde significativamente es el ancho de banda, y la frecuencia
central es la frecuencia de resonancia elctrica.
Tambin se define el factor de calidad para componentes, en particular, para
los varactores y cristales.
En la medida que baja la resistencia aumenta el voltaje en el condensador,este fenmeno es bastante notorio en la frecuencia de resonancia.
BIBLIOGRAFIA
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Referencias bibliogrficas requeridas:
Pereda, Jose A. Anlisis Alterna. Recuperado
de http://personales.unican.es/peredaj/pdf_Apuntes_AC/Presentacion-Analisis-
Alterna.pdf
MetAs & Metrlogos Asociados. Qu es el Factor de Potencia?. Recuperado de
http://www.metas.com.mx/guiametas/La-Guia-MetAs-10-02-factor_de_potencia.pdf
Qu son los circuitos trifsicos, su historia, porqu se usan, cmo se utilizan para
distribuir energa elctrica, conceptos indispensables para su estudio, problemas
resueltos, frmulas, etc. Recuperado de http://trifasicos.com/
Referencia bibliogrfica complementaria:
Velsquez Santos Carlos Osvaldo & Ramrez Echavarra Jos Leonardo. (2012).
Fundamentos de Circuitos Elctricos. Instituto Tecnolgico Metropolitano.
Recuperado de http://fondoeditorial.itm.edu.co/Libros-electronicos/Fundamentos-
circuitos/index.html
AC Electronics. Recuperado de http://electronics.wisc-
online.com/Category.aspx?ID=1
Bescs Cano, Jess. Tiburzi Paramio, Fabrizio. Estudio de Circuitos en Rgimen
Permanente Sinusoidal. Recuperado de
http://arantxa.ii.uam.es/~eyc/apuntes/t2.pdf
Respuesta en frecuencia, filtros pasivos. Recuperado de
http://www.uco.es/grupos/giie/cirweb/ejercicios/ej_tema_12/ej_tema_12.htm
Salgado, J. Los filtros pasivos de primer orden. Recuperado de http://ele-
mariamoliner.dyndns.org/~jsalgado/analogica/6CA-filtros.pdf
7/26/2019 TRABAJO FINAL COLABORATIVO 1_ANALISIS DE CIRCUITOS AC_201423A_288.pdf
73/73
1. http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201423/Numeros_complejos_y_fasores_
001.mp4
2. http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201423/circuito_RL_serie_002.mp4
3. http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201423/Circuito_RC_serie_003.mp4
4. http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201423/Analisis_de_potencia_RC_serie
_004.mp4
5. http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201423/RLC_serie_005.mp4
6. http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201423/RLC_paralelo_006.mp4
http://www.electrowork.com.ar/ElectroTiger/Impedancia.htm
Vesga Ferreira; J. C. (2010) Modulo, Introduccin a la Ingeniera de
Telecomunicaciones. Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD.
http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_factor_potencia/ke_factor_potencia_1
.htmhttp://www.sapiensman.com/electrotecnia/problemas22.html