ACTIVIDA INICIAL

ANALISIS DE CIRCUITOS AC

INTEGRANTES:

JAVIER YOBANI YUQUILEMA MARTHA LILIANA IDROBO

JAVIER OSWALDO VARGAS

GRUPO: 201423A_224

Tutor

PABLO ANDRES GUERRA GONZALEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

CEAD – POPAYAN

AGOSTO DE 2015

CUADROS: JAVIER YOBANI YUQUILEMA

PROCEDIMIENTOS Esquemas del circuito Objetivos Herramientas de verificación de desarrollo

Descripción de circuito

Procedimiento 1

1. Verificar mediante experimentos que la impedancia, Z, de un circuito RL serie está dada por la

fórmula 2 2 Z R XL 2. Estudiar la relación entre impedancia, resistencia, reactancia inductiva y ángulo de fase.

Multímetro Digital Generador de funciones

Verificación de la fórmula de la impedancia para un circuito RL

Determinación del ángulo de fase y la impedancia

Procedimiento 2

Medir el ángulo 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, VR, y el voltaje en L, VL, se describen por las formulas

Osciloscopio de doble traza Multímetro Digital Generador de funciones

Uso del osciloscopio para hallar el

ángulo de fase, , en un circuito RL en serie.

Relaciones entre el ángulo de fase, y el voltaje en un circuito RL en serie

Procedimiento 3

Objetivos 1. Verificar que la impedancia, Z, de un circuito RC serie está dada por la

fórmula 2 2 Z R XC . 2. Estudiar las relaciones entre impedancias, resistencia, reactancia capacitiva y ángulo de fase

Multímetro Digital Generador de funciones

Determinación de la impedancia en un circuito RC en serie Determinación del ángulo de fase y la impedancia en un circuito RC en serie

Procedimiento 4

Medir el ángulo de fase entre el voltaje aplicado, V, y la corriente, I, en un circuito RC serie. verificar que las relaciones entre el voltaje aplicado, V, el voltaje en R, VR, y el voltaje en C, VC, se describen por las formulas:

Osciloscopio de doble traza Multímetro Digital Generador de funciones

Uso del osciloscopio para hallar el

ángulo de fase, , en un circuito RC serie

Ángulo de fase, , y relaciones de voltaje en un circuito RC serie

Procedimiento 5

Diferenciar Potencia real de potencia aparente en circuitos AC 2. Medir la potencia en un circuito AC

Osciloscopio de doble traza Multímetro Digital Amperímetro de 0 – 25 mA o un segundo MMD con escalas de amperímetro de CA Fuente de alimentación.

Medición de potencia por el método de voltaje-corriente Determinación del factor de potencia con osciloscopio

Procedimiento 6

Verificar que la impedancia, Z, de un circuito RLC serie

Multímetro Digital Generador de funciones

Determinación de la impedancia de un circuito RLC serie.

Procedimiento 7

determinar la impedancia de un circuito que contiene una resistencia, R, en paralelo con una inductancia, L, en paralelo con una capacitancia, C.

Generador de funciones Osciloscopio

Determinación de la impedancia de un circuito RLC en paralelo.

CUADRO COMPARATIVO HOJA RUTA 2

PROCEDIMIENTOS Esquemas del circuito Objetivos Herramientas de verificación de desarrollo

Descripción de circuito

Procedimiento 1

Estudiar el efecto sobre la impedancia y la corriente de un cambio de frecuencia en un circuito RL serie.

Estudiar el efecto

sobre la impedancia y la corriente de un cambio de frecuencia en un circuito RC serie.

MMD Generador de

funciones Osciloscopio

Respuesta en frecuencia de un circuito RL en serie

Respuesta en frecuencia de un circuito RC en serie

Procedimiento 2

Estudiar el efecto sobre la impedancia y la corriente de un cambio de frecuencia en un circuito RLC serie.

Generador de funciones Osciloscopio

Efecto de la frecuencia sobre la impedancia en un circuito RLC en serie

Comparación de los cálculos de impedancia en un circuito RLC en serie

Procedimiento 3

Determinarla frecuencia de resonancia, fR, de un circuito LC serie.

2. Verificar que la

frecuencia de resonancia de un circuito LC en serie está dada por la formula.

Generador de funciones Osciloscopio

Frecuencia de resonancia de un circuito RLC en serie

Respuesta en frecuencia de un circuito RLC en serie

Procedimiento 4

Medir el efecto de la Q de un circuito en la respuesta en frecuencia.

medir el efecto de la

Q de un circuito en el ancho de banda en los puntos de potencia media

Generador de funciones

Osciloscopio

La Q del circuito y la respuesta en frecuencia de un circuito resonante en serie

Efecto de la resistencia en un circuito resonante en serie

Procedimiento 5

Determinar la frecuencia de resonancia de un circuito RLC en paralelo.

medir la corriente de línea y la impedancia de un circuito RLC en paralelo en la frecuencia de resonancia.

medir el efecto de las variaciones de frecuencia en la impedancia de un circuito RLC en paralelo.

Generador de funciones

Osciloscopio.

Respuesta en frecuencia de un circuito resonante en paralelo

Características de la reactancia en un circuito LC en paralelo

Procedimiento 6 Determinar la Osciloscopio Filtro pasaltas

respuesta en frecuencia de un filtro pasa bajas.

Determinar la respuesta en frecuencia de un filtro pasa altas.

Generador de funciones

Filtro pasabajas

Procedimiento 7

Determinar la respuesta en frecuencia de un filtro pasabanda.

Determinar la respuesta en frecuencia de un filtro rechazabanda.

Generador de funciones

Osciloscopio

Filtro RC pasabandas

Filtro RC rechazabanda

CUADROS: JAVIER OSWALDO VARGAS C.

CUADROS: MARTHA LILIANA IDROBO

DESCRIPCIÓN DEL ESQUEMA

En el estudio de los circuitos RLC, es muy usual encontrar el termino de Resonancia (o sintonizado). La resonancia es producida por circuitos

eléctricos que tienen capacitares e inductores, y además siempre estará presente una resistencia debido a la carencia de elementos ideales o

al control ofrecido en la curva de resonancia.

Los circuitos RLC tienen este tipo de comportamiento como se muestra en la imagen anterior, observe que la respuesta es máxima para una frecuencia

central (fr) y disminuye hacia y derecha de la misma. Así que podemos darnos la idea que para un conjunto de frecuencias que entran al circuito, la

respuesta estará cerca del máximo o será igual a fr. La frecuencia central se le conoce como frecuencia natural (fr ).

Cuando ocurre una resonancia por la aplicación de la frecuencia aplicada (fr ), la energía que absorbe un elemento reactivo es la misma que libera otro

elemento reactivo al otro. Cuando los elementos L y C han alcanzado un estado de resonancia, ya no requieren una potencia reactiva adicional, dado que es

auto sostenido.

En los circuitos prácticos, existen ciertas resistencias asociadas con los elementos reactivos que producirán un eventual amortiguamiento de las oscilaciones

entre los elementos reactivos. Los circuitos RLC se pueden configurar en: Circuitos RLC serie y paralelo. Para un análisis matemático de los circuitos RLC, se

tiene que la mejor forma de describir el comportamiento de dichos circuitos es a partir de la construcción de ecuaciones diferenciales de segundo grado las

cuales tienen la siguiente forma:

( )

( )

( ) ( )

Donde x(t)es la corriente o el voltaje de salida del circuito y f (t)es la entrada al circuito. Los coeficientes de esta ecuación diferencial tiene nombres: se

denomina el coeficiente de amortiguamiento y w0 se denomina la frecuencia de resonancia. Luego esta ecuación característica de un circuito de segundo

orden es:

donde de la solución resultan dos soluciones, s1 y s2; estas soluciones se denominan frecuencias naturales. Otra de las características que se logra tener de

este análisis, es acerca de las respuestas debido a la combinación de los elementos. Los circuitos de segundo orden se caracterizan como sobre

amortiguado, críticamente amortiguado, o subamortiguado. La siguiente tabla describe las respuestas:

CONCLUSIONES

El desarrollo de la actividad inicial se desarrollaran elementos sobre los ciercuitos R L y R C serie obteniendo datos de verificación.

De acuerdo con el análisis previo de los contenidos temáticos, de los argumentos demostrar factores de la práctica, la impedancia,

reactancia y capacitiva y tratar de reunir datos detallados, esto con la ayuda de algunos instrumentos de medición (generador de

señales, osciloscopio, multímetro digital, resistencias, inductores y condensadores.