Guía-de-Laboratorios-1-y-2-1.pdf

8/20/2019 Guía-de-Laboratorios-1-y-2-1.pdf

1/8

RELACIONES ESCALARES Y COMPLEJAS EN CIRCUITOSLINEALES AC

I. OBJETIVO:

Determinar experimentalmente la variación de la intensidad y el voltaje a través

de los elementos R-L-C, al aplicarles un voltaje alterno sinusoidal.

II. ELEMENTOS A UTILIZAR:

1 Autotransformador (Variac) AC 220 V – 5 Amp.

2 Resistencias variables AC (R1 y R2).

1 Banco de Condensadores AC.

1 Pinza amperimétrica (A, A1 y A2). 1 Multímetro digital (c/voltímetro) (V, V1, y V2)

1 Bobina (L) AC 220V- 3A

III. CIRCUITOS A UTILIZAR:

A

V220 V

60 HZ

CIRCUITO N°1

V2

V1

R1

L


2/8

A

V

220 V

60 HZ

CIRCUITO N° 3

V

V

R1

1

2

A2

A1

R2

LC

IV. PROCEDIMIENTO:

Medir las resistencias, capacitancias e inductancias de los elementos que se

utilizarán en la experiencia asimismo medir la resistencia interna de la bobina.

CASO I

1. Establecer el circuito N° 1. La resistencia R1 está en su máximo valor.

2. Verificar la escala de los instrumentos para evitar posibles daños

3. Regular el autotransformador hasta obtener 150 voltios en su salida.

4. Varíe el valor de R procurando que la corriente que registra el amperímetro

(A) aumente de 0,2 a en 0,2 A; hasta el valor máximo de 2 Amperios

(Tomando en cuenta los valores de R1 y la reactancia de la bobina, calcular

la corriente que circulará por el circuito a fin de no sobrepasar este valor

máximo).

A

V C220 V

60 HZ

CIRCUITO N°2

V2

V1

R1


3/8

5. Tomar las lecturas de los instrumentos en por lo menos 10 valores

diferentes.

CASO II

1. Montar el circuito como se muestra en la figura N° 2. Con la resistencia R1

está en su máximo valor.

2. Verificar la escala de los instrumentos para evitar posibles daños.

3. Regular el autotransformador hasta obtener 100 voltios en su salida.

4. Regular la resistencia R1 y la capacidad C hasta que la corriente que

registra el amperímetro (A) sea de 1 Amperio (De acuerdo a los valores de

R1 y la reactancia del condensador calcular la corriente que circulará por el

circuito a fin de no sobrepasar este valor máximo).

5. Manteniendo R1 constante, varíe el valor de C (en el banco de

condensadores) conectando en serie o paralelo, según sea el caso, con la

finalidad de disminuir la lectura que registra el amperímetro.

6. Tomar las lecturas de los instrumentos en por lo menos 10 puntos y anotar

las conexiones de los condensadores utilizadas.

CASO III

1. Montar el circuito como se muestra en la figura N° 3. Regular la resistencia

R1 y R2 en su máximo valor.

2. Repetir los pasos dados en el caso II,

3. De ser necesario, también regular el valor de la resistencia R2, tomando en

cuenta de que por la bobina debe circular como máximo una corriente de 1

amperio.

Nota:

Al finalizar la experiencia no olvidarse de medir la resistencia interna de la

bobina “L”.

IV. CUESTIONARIO:

1) Sobre un par de ejes coordenadas graficar en función de R (caso 1) y C (caso

2 y 3) las lecturas de V1, V2 y A tomadas en la experiencia.


4/8

2) Graficar en cada caso el lugar geométrico de la impedancia del circuito (Z),

en el plano R-X.

3) Graficar el lugar geométrico de los fasores corriente para los tres casos,

tomando como referencia el fasor tensión (V) En el mismo diagrama graficar

el lugar geométrico de los fasores V1 y V2.

4) Para el caso I, graficar el voltaje V2 en función de la corriente registrada por

el amperímetro A.

5) Para el caso II, graficar los voltajes V1 en función de la corriente registrada

por el amperímetro A.

6) Para el caso III, graficar el voltaje V2 en función de la corriente registradas

por el amperímetro A1.

7) Para los tres casos: plantear y verificar el cumplimiento de las Leyes de

Kirchhoff y la Ley de ohm en cada uno de los circuitos empleados, asimismo,

elaborar un cuadro con los valores de los voltajes y corrientes obtenidos en

cada caso y compararlo con los obtenidos teóricamente, indicando el % de

error del voltaje y corriente suministrada por la fuente (obtenida al resolver

cada circuito).

Explicar e indicar la forma como se obtuvieron dichos valores tomando en cuenta

un juego de valores para cada caso.

NOTAS:

En cada una de las preguntas anteriores, explicar los diagramas y/o gráficos

obtenidos.

Todos los gráficos pedidos en el cuestionario son gráficos experimentales,

es decir, deben ser obtenidos a partir de los valores medidos en el

laboratorio.


5/8

DESFASAMIENTO DE ONDAS SINUSOIDALES

EN CIRCUITOS R-C y R-L

I. OBJETIVO:

Determinar el ángulo de desfasaje entre el voltaje y corriente en un circuito R-

C y un circuito R-L mediante un osciloscopio digital.

II. ELEMENTOS A UTILIZAR:

1 Generador Ondas.

1 Panel de Resistencias de Carbón.

1 Panel de Condensadores Cerámicos.

1 Panel de Condensadores AC.

1 Resistencia Variable de 1 A.

1 Bobina de 1 A.

1 Osciloscopio Digital.

Cables conectores.

III. CIRCUITO A UTILIZAR:

CH 1 CH 2

Generador

de

Ondas

Osciloscopio

C

R


6/8

sen ø = A / B

ø: ángulo de desfasaje

Y

X

Ø = Tg-1

(Xc /R)

IV. PROCEDIMIENTO:

1) Armar el circuito de la figura 1.

2) Conectar el generador de frecuencias en la salida main out en la función de

ondas senoidales en 60 Hz y regular la amplitud en 5 voltios.

3) Colocar la sonda del canal 1 a la salida del generador de frecuencias tanto

en como lo indica la figura; Luego la salida del canal 2 entre el condensador

y el resistor conectar los bornes de tierra de los canales al borne de tierra del

generador.


7/8

4) Presionar el botón AUTOSET del osciloscopio digital para poder iniciar la

lectura de datos a graficar correctamente. (Esto ha de realizarse cada vez

que hay un cambio en el circuito analizarse).

5) Graduar la escala V/div correctamente; con el uso de las perillas

correspondientes para cada canal, ajustarlo a la misma escala para ambos

canales.

6) Coloque las dos ondas superpuestas en el monitor de tal manera que se

pueda apreciar con mayor facilidad el desfasaje entre las ondas y medir dicho

desfasaje (método de Superposición de ondas).

7) Presionar el botón DISPLAY del osciloscopio, observando en la parte

derecha del monitor las opciones de formato, elíjase el formato Y(X), el cual

presentará una de las figuras de Lissajous (Método de Lissajous).

8) Centrar la figura lissajous por medio de la perilla posición vertical de ambos

canales, desplazándose por medio de estas perillas horizontal y

verticalmente.

9) Una vez armado el circuito y con el osciloscopio, mantener un valor constante

para C y tomar 5 mediciones variando las resistencias. Centrar

perfectamente la figura, medir para cada valor de R las distancias de "A" y

"B". Ver fig.2.

10) Manteniendo R constante variar el valor de C y tomar 5 mediciones variando

las resistencias. Tomar los valores de "A" y "B" para cada valor de "C" ver

fig. 2.

11) Reemplazar el generador de ondas por un autotransformador, regular éste

último en 15 voltios, luego, realizar 5 mediciones empleando diferentes

resistencias y condensadores utilizados en corriente alterna (AC) y medir el

desfasaje aplicando los pasos anteriores.

12) Reemplazar el condensador del paso 11. por una bobina, luego, realizar 5

mediciones empleando diferentes valores de resistencias y la inductancia de

la bobina y medir el desfasaje aplicando los pasos anteriores.


8/8

V. CUESTIONARIO:

1. Describir los elementos y equipos usados en la experiencia.

2. ¿Cuándo se observa un círculo en la pantalla?

3. ¿Por qué cuando el desfasaje aumenta de 90° a 180° la elipse se inclina en

sentido contrario?

4. Elaborar un cuadro indicando el desfasaje teórico y experimental para los

datos tomados con el generador de ondas (métodos de superposición de

ondas y método de Lissajjous.

5. Además del desfasaje entre las ondas para qué nos puede servir las curvas

de Lissajjous.6. Explicar ¿Por qué se mide el desfase entre la tensión en los bornes de la

resistencia y la tensión de entrada?

7. ¿Cuáles son las posibles causas de error en las mediciones?

8. Explicar ¿qué otros métodos existen para medir el desfasaje de dos ondas

sinusoidales?

9. ¿Qué diferencias existen en las ondas sinusoidales obtenidas al utilizar el

generador de ondas y el autotransformador? ¡A qué se deben estas

diferencias?

10. Elaborar un cuadro indicando el desfasaje teórico y experimental para los

datos tomados con el autotransformador (métodos de superposición de

ondas y método de Lissajjous.

Documents

Guía-de-Laboratorios-1-y-2-1.pdf