Laboratorio03 y 02 de ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS 2

7/31/2019 Laboratorio03 y 02 de ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS 2

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LABORATORIO03

Circuito capacitivo

Tabla de Datos n 1

F(Hz) Df = Desfase (ms) desfase en grados =Df * 360 / T Voltage-Corriente Vo (Vpp)500 0,5 90.00 Adelantado 0,3181000 0,25 90.00 Adelantado 0,6325000 0,04 72.00 Adelantado 3,00910000 0,0167 60.12 Adelantado 5,346420000 0,0062 44.64 Adelantado 7,7528

-Acontinuacion les mostraremos graficamente nuestros resultados, donde la onda superior esnuestra entrada y la onda inferior es la salida.

-El desfase en grados esta dado por el desfase en segundo multiplicado por 360 grados y todo estodividido entre el periodo.

Grafica N1

Para f=500hz

Grafica N 2

PARA F=1KZ


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Grafica N3

PARA=5KZ

Grafica N4

PARA=10KHZ

Grafica N5


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PARA=20KHZ

CIRCUITO INDUCTIVO

TABLA DE DATOS N 2

F(Hz) Df = Desfase (ms) desfase en grados =Df * 360 / T Voltaje-Corriente Vo (Vpp)60 3.8 82.40 Atrasado 2,5044200 1,25 88,56 Atrasado 0,7828500 0,5 90,00 Atrasado 0,3132

1000 0,25 90,00 Atrasado 0,15645000 0,05 90,00 Atrasado 0,0313

Ahora presentaremos nuestros datos grficamente con la ayuda del Multicin


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Grafica N6

PARA F=60HZ

Grafica N7

PARA F = 200HZ

Grafica N8

PARA F = 500HZ


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Grafica N9

PARA F=1KHZ

Grafica N10

PARA F=5KHZ

Cuestionario

Del Circuito 3.1 y 3.2 determine la capacitancia Reactiva total y la inductanciaReactiva total respectivamente, en fasores.

a) Para el Capacitor


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Para f = 500Hz

Zc = 318.32


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Para f = 1KHz

Zl = 62.83


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CONCLUSIONES

En un circuito RC en serie la corriente alterna que pasa por el resistor y el capacitores la misma, el voltaje Vs es la suma fasorial en el voltaje en el resistor y el voltajedel capacitor.

Significa que cuando la corriente est en el pico ms alto, ser as tanto en el

resistor como en el capacitor, pero algo diferente pasa por los voltajes ,en elresistor el voltaje y la corriente estn en fase pero en el capacitor no es as. El voltaje total que alimenta a los circuitos en serie es igual a la suma fasorial del

voltaje en el resistor y el voltaje en el capacitor. Se expuso las ecuaciones generales para el anlisis de circuitos RLC. En la experiencia llevada a cabo, pudimos analizara respuesta en frecuencia de dos

circuitos RLC (serie y paralelo) forzados con una seal de tipo senoidal. De losresultados obtenidos podemos concluir que ambos casos se ajustan a los modelostericos propuestos.

RECOMENDACIONES

El estudio de circuitos lleva en si un conceptos bsicos se deben ser analizados para poderentender que es un circuito RCL .Se debe distinguir que es un elemento pasivo y unoactivo, saber donde estn ubicados en el circuito

Para un estudio de redes el RCL se convierte en un tema importante para su diseo yutilizacin


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2.5kHz

32.0

10*10*10*5.2*21

5

2633

C V

5 KHz

16.0

10*10*10*5*21

5

2633

C V

Midiendo el desfasaje del voltaje en el condensador, respecto al voltaje de entrada para elmismo rango de frecuencias. Usando el mtodo de comparacin directa, conectando la seal deentrada al canal 2 del osciloscopio. Medimos la separacin en tiempo t entre los mximos decada seal y recordando que un perodo T , equivale a 360, podemos medir la diferencia de faseentre las seales.

Calculando los valores de forma terica usamos la formula:

F ( ) 60 Hz ( ) 100 Hz ( ) 150 Hz ( ) 200 Hz

( ) 350 Hz ( ) 450 Hz ( ) 550 Hz ( )


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700Hz ( ) 850 Hz ( ) 1 KHz

( )

2.5 kHz ( ) 5 KHz ( )

Cuestionario :

1.- Qu ocurre con la onda de salida (desfasaje y voltaje mximo) cuando el valor de f es baja(60Hz) y cuando es alta (5 KHz)? Explicar matemticamente.

Analizando el voltaje de salida mediante la formula 2

0

1 RC

V V

C

Para f = 60 Hz vemos

68.4

10*10*60*21

5

263

C V

Podemos observar que la onda

pasa con poca atenuacin, y su desfase es mayor Para f = 5 K Hz vemos

16.0

10*10*10*5*21

5

2633

C V

Podemos observar que la

onda es bloqueada y casi desaparece, y su desfase es muy pequeo

.2.- Qu ocurre con la onda de salida (desfasaje y voltaje mximo) cuando el valor de C aumenta a10uf? Explicar matemticamente.

Analizando el voltaje de salida mediante la formula 2

0

1 RC

V V

C

Para C=10uF, y f = 60 Hz vemos

28.1

10*10*10*60*21

5

263

C V

Podemos observar

que la onda es reducida, ya que nuestro filtro varia, y su desfase es tambin es reducido

.


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3.- El voltaje de salida C V depende de la frecuencia? Por qu?

Si depende, Porque como vemos en la formula directa 2

0

1 RC

V V

C

Si nuestros componentes varan, nuestro filtro tambin varia, si nuestra frecuencia varia entoncesnuestro filtro evaluara esta seal y si es mayor que la frecuencia de corte de nuestro filtroentonces la seal seria bloqueada, y el voltaje seria mnimo, esta frecuencia de corte est dadamediante la formula :

4.- Segn lo visto en cada caso, que onda se adelanta, C V

o iV

?

En ambos casos nuestra seal C V se adelanta a la seal iV

5.- Una vez obtenida la formula general para obtener el voltaje de salida C V en una red RC, evaluar

tericamente cada uno de los casos.

Nuestro circuito puede considerarse como un filtro pasa bajos. La impedancia del condensador es

grande para frecuencias bajas, entonces nuestra seal pasa con poca atenuacin, entonces laimpedancia del condensador seria pequeo para frecuencias altas, as que las frecuencias altas sonbloqueadas en la salida, lo que ocurre es que la seal de alta frecuencia es cortocircuitada a tierrapor el condensador.

La divisin entre dominios de alta y baja frecuencia ocurre aproximadamente en f=1/RC

La respuesta de estado estacionario del circuito RC: En nuestroexperimento

El circuito se reduce a un tipo de divisor de voltaje con doselementos de impedancia en serie. Entonces,

y la cada

de voltaje a travs del condensador est dada por el anlogo de la

ley de Ohm: .Sustituyendo valores obtenemos:


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( ) Vemos que un condensador se comporta como un corto circuito a frecuencias altas

y como un circuito abierto a frecuencias bajas .

Para el desfase vemos que para frecuencias altas tiende a ypara frecuencias bajas tiende a .

6.- Mencione sus observaciones y conclusiones.

- Podemos usar el osciloscopio como instrumento de medida de diferencias de fases.

- El rgimen estacionario, se encuentra que tanto la corriente como los voltajes en cada unode los elementos, son tambin sinusoidales con amplitudes y fases que dependen de lafrecuencia de la fuente . Dicha dependencia, llamada respuesta en frecuencia . La cual

debera ser el objetivo de esta prctica.

- El circuito que acabamos de estudiar, se puede usar como un filtro de frecuencias. Dadoque para bajas frecuencias el voltaje en el condensador es prcticamente igual al voltajede entrada, mientras que para altas frecuencias el voltaje es fuertemente reducido en suamplitud. Esto muestra que si en lugar de una frecuencia pura a la entrada, se tuviese lasuperposicin de seales de muchas frecuencias, al tomar la seal de salida en elcondensador, se tendra predominantemente seales de baja frecuencia, mientras que lasde alta frecuencia seran bloqueadas. Este circuito con la salida en el condensador, seconoce como filtro pasa bajos .

- El comportamiento del voltaje en la resistencia, es todo lo contrario; para seales deentrada de baja frecuencia el potencial en la resistencia es nulo, esto se debe a que todoel potencial cae en el condensador. Para altas frecuencias, la seal en la resistencia nosufre ninguna atenuacin (la cada de potencial en el condensador es nula). As, si la salidase toma en la resistencia, se tiene un filtro pasa altos

- Este experimento muestra circuitos que se comportan distinto segn la frecuencia y formade la seal aplicada


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