GUIA 3 Lab Electricos II (1)

8/16/2019 GUIA 3 Lab Electricos II (1)

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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECATRONICA FIEI-UNFV

TERCER AÑO – V CICLO PAGINA 1

EXPERIMENTO Nº 3

DESFASAJE ENTRE TENSION Y CORRIENTE

I. OBJETIVOS:-Analizar el comportamiento y los diversos fenómenos físicos que ocurren en los circuitos RC y

RL.-Determinar las caídas de voltaje en un circuito RC, RL y determinar su comportamientorespecto al tiempo.-Verificar los desfasajes de tensión y corriente. Calcular los porcentajes de error, la capacitanciay constante de tiempo experimentales del capacitor y bobina, comparar dichos resultado con losvalores teórico.

NOTA: El profesor debe realizar una breve introducción del experimento y sus objetivos. Así mismo debe permanecer durante toda lasesión del experimento, para responder y formular las preguntas necesarias.

II.-EQUIPOS Y MATERIALES:

- Un Osciloscopio.- Un Generador de funciones.

-Un multímetro digital.- 2 Cable coaxial 50 oh .con conector BNC-cocodrilos (rojo y negro) a los extremos.-1 Cable coaxial 50 oh .con conector BNC-BNC a los extremos.-Un prothoboard-Resistencias de 3 y 10 ohmios / 0.5 w.-Condensadores de 10 nF y 100 u F /25 v.

III.-DESCRIPCION BASICA:

Fase La fase se puede explicar mucho mejor si consideramos la forma de onda senoidal. La onda senoidal sepuede extraer de la circulación de un punto sobre un circulo de 360º. Un ciclo de la señal senoidal abarca los 360º.

Circuitos capacitivos en corriente alterna

En corriente continua vimos que luego de un tiempo denominado transitorio, por el capacitor prácticamente no

continúa circulando corriente. En corriente alterna los circuitos se comportan de una manera distinta ofreciendouna resistencia denominada reactancia capacitiva, que depende de la capacidad y de la frecuencia.

Reactancia Capacitiva

ω = Velocidad angular = 2πf C = Capacidad Xc = Reactancia Capacitiva

Podemos ver en la fórmula que a mayor frecuencia el capacitor presenta menos resistencia al paso de la señal.

Circuitos capacitivos puros



LABORATORIO DE ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS II EXP.1

PAGINA 2 Ing. CIP Iván Gonzales Cisneros.

En el instante en que tenemos Vmax aplicada, el capacitor está cargado con todas las cargas disponibles y porlo tanto la intensidad pasa a ser nula. Cuando el ciclo de la señal comienza a disminuir su potencial, las cargascomienzan a circular para el otro lado (por lo tanto la corriente cambia de signo). Cuando el potencial es cero,la corriente es máxima en ese sentido.

Como podemos ver existe un desfasaje entre la tensión y la corriente. En los circuitos capacitivos puros se diceque la corriente adelanta a la tensión 90 grados.

Circuitos RC en corriente alterna

En un circuito RC en corriente alterna, también existe un desfasaje entre la tensión y la corriente y quedepende de los valores de R y de Xc y tiene valores mayores a 0 y menores a 90 grados.

Angulo de desfase

Impedancia (Z) La impedancia tiene una componente real (por R) y una imaginaria (por Xc). En forma binómica se representacomo:

Expresada en notación polar:

Intensidad

La intensidad se calcula como la tensión (adelantada en Φ, ya que la tensión se atrasa) dividido por el

módulo de la impedancia.

se puede observar que:

R Z 0

0 Z 0 /2

Circuitos RL en corriente alterna

En un circuito RL en corriente alterna, también existe un desfasaje entre la tensión y la corriente y

que depende de los valores de R y de Xc y tiene valores mayores a 0 y menores a 90 grados.

Angulo de desfase

Impedancia (Z) En forma binómica se representa como:

Módulo de la impedancia: Impedancia en forma polar

Intensidad



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IV.-PROCEDIMIENTO: 1.- Conecte el generador de funciones con una frecuencia de 1 K Hz, onda senoidal, la amplitud a 10

Voltios pico-pico, para el circuito RC de la fig. N 1. Llene la tabla .N 1

Fig. 1

TABLA Nº 1

Frecuencia del Vr Vc eficazVrcosciloscopio

I eficaz

multimetrodesfase

Zrc datos

medidos

Xc datos

medidos

Generador osciloscopio multímetro

60 Hz

100 Hz

500 Hz

1 KHz

10 KHz

20 KHz

2.- Dibuje el desfase entre la intensidad y la tensión aplicada.

ORC

Y

X

10 nF

Vpp

= 10 V



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PAGINA 4 Ing. CIP Iván Gonzales Cisneros.

3.-Reemplace las resistencia y el condensador de la figura 1 por R= 3 oh y C = 100 uF, con estos datos

llene la tabla 2.

TABLA Nº 2

Frecuencia del Vr Vc eficazVrcosciloscopio

I eficaz

multimetrodesfase

Zrc datos

medidos

Xc datos

medidos

Generador osciloscopio multímetro

60 Hz

100 Hz

500 Hz

1 KHz

10 KHz

20 KHz

4.- Dibuje el desfase entre la intensidad y la tensión aplicada.

V.-CUESTIONARIO: 1. Defina ¿Impedancia? ¿Diagrama fasorial?, ¿? ¿Desfasé?

2.- Explique reactancia inductiva y capacitiva.

3.- Analizar las ventajas del uso de la corriente alterna.

4.- Compare los valores teóricos con los experimentales, según las tablas 1 y 2 .

5.- Anote sus observaciones y conclusiones del experimento.

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