Laboratorio de Electrotecnia Estudio experimental de circuitos RC, RL, LC y RLC Segundo Semestre de 2001 En este laboratorio Ud. estudiará en forma experimental las relaciones entre corriente y diferencia de potencial en circuitos que contienen elementos resistivos, inductivos y capacitivos. Previamente se efectuarán análisis teóricos de circuitos que contengan estos elementos ya sea en forma aislada o combinados, para posteriormente, confrontar los modelos teóricos con los resultados prácticos observados en el laboratorio. Circuito RC :

La parte teórica, consiste en obtener mediante análisis, los modelos matemáticos que permiten determinar las funciones temporales que dan cuenta de la carga, diferencia de potencial y corriente, en cada uno de los componentes del circuito esquematizado en la figura anterior, cuando el interruptor s es llevado de la posición a a la posición b. Al llevarse el interruptor a la posición a el condensador C se carga por la diferencia de potencial que se establece instantáneamente en sus extremos, iniciándose una corriente i a través del resistor R. Transcurrido un tiempo suficiente, la caída de

tensión en el condensador se iguala a la FEM disminuyendo a cero el valor de la corriente i. Al llevar el interruptor a la posición b, el condensador se descarga a través de la resistencia R hasta que la corriente se iguala a cero. La verificación experimental de los modelos matemáticos obtenidos anteriormente en forma teórica, se realizará en el laboratorio construyendo el circuito que se propone a continuación:

El interruptor s del modelo teórico, es reemplazado por una fuente de poder , que genera en sus terminales una función temporal periódica en forma de escalón. De esta forma, se logra visualizar en la pantalla de un osciloscopio, simultáneamente, las caídas de tensión en la resistencia y el condensador, tanto en el proceso de carga como en la descarga.

Circuito RL :

En una forma similar a la actividad anterior, analícese teóricamente el comportamiento del circuito RL indicado en la figura, cuando el interruptor es llevado en forma alternativa desde la posición a a la posición b. La confrontación de los resultados teóricos, obtenidos mediante análisis, con los resultados experimentales, se establecen diseñando en el laboratorio un circuito como el propuesto a continuación:

Al igual que en el circuito RC, el interruptor s del modelo teórico, es reemplazado

por una fuente de poder , que genera en sus terminales una función temporal periódica en forma de escalón. De esta forma, se logra visualizar en la pantalla del osciloscopio, simultáneamente, las caídas de tensión en la resistencia y la bobina. Circuito RLC :

Obténganse por análisis directo las relaciones teóricas que determinan las funciones temporales corriente y diferencia de potencial en el circuito anterior, cuando el interruptor es llevado en forma alternativa desde la posición a a la posición b.

Análogamente a las actividades anteriores, procédase a experimentar con el circuito propuesto a continuación:

El informe que debe entregarse, considera un análisis comparativo entre los valores teóricos y los valores experimentales obtenidos en esta sesión de laboratorio. De ser necesario, apoye su estudio y conclusiones de este, en la bibliografía recomendada.