COMPONENTE PRÁCTICO ANALISIS DE CIRCUITOS AC UNIDAD 1

INFORME PRACTICA 1 ANLISIS DE CIRCUITOS ACKAREN LIZETH GIRALDO VALENCIA C.C 1.118.551.330 – grupo 201423_58 TUTOR CEAD: ALEXANDER CELY TUTOR CAMPUS: NESTOR JAVIER RODRIGUEZ [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD) ANÁLISIS DE CIRCUITOS AC CEAD YOPAL 2012 COMPONENTE PRÁCTICO ANALISIS DE CIRCUITOS AC UNIDAD 1 PROCEDIMIENTO 1: OBJETIVOS: 1. Verificar mediante experimentos que la impedancia Z, de un circuito RL serie esta dada por la formula: 2. Estudiar la relación entre la impedancia, resistencia, reactancia inductiva y ángulo de fase. MATERIAL NECESARIO Instrumentos Resistores Inductores 1. Mida los inductores de 47 mH y 100 mH para verificar sus valores. Registre los valores medidos en la tabla 1. 2. Con el interruptor de alimentación del generador de funciones en la posición apagado, arme el circuito de la figura 1. Llene la tabla 2 para los circuitos con inductores de 47 mH Y 100 mH. Remplace el inductor de 47mH por el de 100 mH medido en el paso 1. los ángulos de impedancia serán más claros. Valor del inducto r mH 47 100 V.38 1. 6. Repita los pasos del 2 al 7. En el espacio bajo la tabla 2 trace los diagramas fasoriales de impedancia de los circuitos respectivos. registre todos los valores en el renglón de 100 mH de la tabla 1.3. Vp-p 4. Recuerde usar el modo ADD y el botón INVERT del osciloscopio para medir en L1. 5. Ω 3615. calcule y registre la corriente por el circuito en serie. Vp-p 2. Registre estos valores en la tabla 1.56 3. Con la caída de voltaje medida en el inductor y el valor de su corriente en serie. 4. 8. Examine la tabla 2. Anote este valor de entrada en la tabla 1. calcule el ángulo de fase y la impedancia con las relaciones de ángulo de fase.04 3.09 Reactanci a Inductiva (calculada VL/L Ω 1478. Con el voltaje medido en R1 y el valor de su resistencia. Si los lados del triángulo se dibujan a una escala determinada.3 4556. Mida los valores de Vp-p en el resistor y el inductor. 7. Anote ambos valores en la tabla 1.44 Corriente calculad a VR/R mA 1. Como el resistor y el inductor están en serie. Con los valores de la impedancia (calculados a partir de VL / IL) de la tabla 1. 9. calcule y registre la reactancia inductiva en L1.6 . 11. esta corriente calculada para R1 es la misma para L1.3 3156 Impedanci a del circuito calculada ley de ohm 3623 4587 Impedanci a del circuto calculada R-XL.62 Voltaje en el inducto r VL. 10. Encienda el generador de funciones y ajuste su salida con el osciloscopio a un valor de 5 Vp-p a una frecuencia de 5kHz. Con la ley de Ohm y la ecuación de reactancias en serie (tabla 2) obtenga la impedancia del circuito. en t VP –P 5 5 Voltaje en el resisto r VR. columna Vent. 59 de θ.59 Angulo fase grados 24.1 Voltaje en el Resistor: Voltaje en el Inductor Corriente Calculada .3 24.11 3156 43.Tabla 2: Determinación del ángulo de fase e impedancia Valor del inductor mH Nominal Medido 47 46.11 43. 3615.3 100 101 Despejando: Procedimiento 1 con inductor de 47 mH Para tener en cuenta Reactancia Tanθ – XL/R Inductiva (de la tabla 1) Ω 1478.3 4556. Reactancia Inductiva Impedancia del circuito Impedancia del circuito Reactancia Inductiva Donde Entonces XL = . Angulo de fase Impedancia del circuito Diagrama Fasorial inductor 47 mH . Procedimiento 1 con inductor de 100 mH Voltaje en el resistor Voltaje en el Inductor Corriente Calculada . Reactancia Inductiva Impedancia Del Circuito Impedancia del Circuito Reactancia Inductiva Donde Entonces XL = Angulo de fase . Impedancia del circuito PROCEDIMIENTO 2 Objetivos . 5%) Inductores 1. VL. y el Voltaje en L. 2. VR. el voltaje en R. Registre los valores en la tabla 3.Circuito RL serie. arme el circuito de la figura 2. se describen por las formulas MATERIAL NECESARIO Instrumentos Resistores (½ W. verificar que las relaciones entre el voltaje aplicado. Con el generador de funciones apagado. 2. V. Mida con un óhmetro la resistencia de los resistores de 3.3 kΩ y 1 kΩ. . XL. Repita los pasos del 2 al 6 con el resistor de 1kΩ en lugar del de 3. Observe que la entrada del disparo se debe ajustar en el canal núm. a cada división le corresponderán 36°. Encienda el generador de funciones y con el canal núm. del inductor según la ley de Ohm para inductores . renglón de 1kΩ. 8. En un circuito en serie la corriente es la misma en todas partes. 10. Con el selector de MODO (MODE) vertical puesto en DUAL-ALT mida el desfasamiento resultante entre la corriente del circuito (representada por la onda senoidal VR1) y el voltaje de entrada (Vent). 4.3kΩ. Calcule la corriente por el circuito mediante la ley de Ohm con los valores medidos de VR y R. Si la pantalla tiene 10 divisiones. Anote los resultados en la tabla 3. apague el osciloscopio y el generador de funciones. 7. Así pues.3. en un circuito en serie la corriente del circuito se usará como punto de referencia. 1 del osciloscopio ajuste su salida en 10Vpp a una frecuencia de 5kHz. 5. renglón de 3. La caída del voltaje en R1 es resultado de la corriente que fluye por el mismo. 6. 9. Calcule la reactancia inductiva. La mayoría de los osciloscopios tienen 10 divisiones de ancho y un ciclo completo ocurre en 360°. es decir 0° cuando se hagan mediciones y se tracen los diagramas fasoriales. Mida la caída de voltaje en el resistor de 1kΩ (VR) y en el inductor (VL). Ajuste los controles del osciloscopio para que aparezca un ciclo completo que cubra la retícula en forma horizontal.3kΩ. 2. anote su respuesta en la tabla 4 para el resistor de 1kΩ. Ajuste los controles NIVEL (LEVEL) y PENDIENTE (SLOPE) del osciloscopio de modo que VR1llene la retícula con un ciclo completo. Escriba estos valores en la tabla 4. Con los valores medidos de VR y VL para el resistor de 1 kΩ. XL 3141. calcule el ángulo Escriba su respuesta en la tabla 4 para el resistor de 1kΩ.3 kΩ y 1 kΩ. Con el valor de XL calculado en el paso 10 y el valor medido de R. Registre su respuesta en la tabla 4. Ω Valor Nominal 47 100 Tabla 4 Valor Voltaje Voltaje nomina aplicad en l del o Vpp V Resisto resistor r VR .5 3141.19 3. En el espacio debajo de la tabla 4 trace los respectivos diagramas fasoriales para la impedancia y el voltaje en los circuitos de 3.89 9.6 2. Anote su respuesta en la tabla 4.3K 10 7.3 kΩ. Tabla 3 Resistencia R. Repita los cálculos para VR y VL con el resistor de 3.6 72.99 Procedimiento 2.3K) . Reactanci a inductiva.5 Angul o de fase Voltaje Aplicad o Valor Medido 101 Ancho de la onda senoidal D. 11. Repita los pasos de 8 al 11 para el resistor de 3. divisiones 10 Angulo de fase grados 43.1 (Resistencia 3.03 Voltaje en el inducto r VL Vpp 6.3 kΩ.52 Corriente (calculada ) I. 12.34 9. 14. 13.con el valor medido de VL y el valor calculado de I.Ω Vpp 3.994 9. calcule Vp -p según la fórmula de la raíz cuadrada Registre su respuesta en la columna “Voltaje aplicado (calculado)” de la tabla 4.24 1K 10 3.03 43. mA. divisiones 10 Distancia entre puntos cero d. Para tener en cuenta Voltaje en el resistor Voltaje en el inductor Corriente Calculada Reactancia Inductiva Donde . Entonces XL = Impedancia del Circuito: √ √ √ Angulo de fase θ Voltaje aplicado calculado √ √ √ √ . Procedimiento 2.2 (resistencia 1k) Voltaje en el resistor Voltaje en el inductor: Corriente Calculada Reactancia Inductiva Donde . Entonces XL Impedancia del Circuito √ √ √ Angulo de fase θ Voltaje aplicado calculado √ √ √ √ . 2. MATERIAL NECESARIO Instrumentos funciones Resistores (½ W. arme el circuito de la figura 3.033 μF y 0.PROCEDIMIENTO 3 Objetivos: 1. Estudiar las relaciones entre impedancias. de un circuito RC serie esta dada por la formula 2. Con un analizador de capacitores/inductores o un medidor LCR mida los capacitores de 0. Registre los valores medidos en la tabla 5. reactancia capacitiva y ángulo de fase.1 μF para verificar sus valores. . resistencia. 5%) Capacitores 1. Z. Con el interruptor del generador de funciones en la posición de apagado. Verificar que la impedancia. Registre estos valores en la tabla 5. 4.91mA 3. A partir de los valores de impedancia de la tabla 5 (calculados mediante Vc/Ic).9 2557. la reactancia capacitiva de C1. Recuerde que para medir en C1 en el osciloscopio debe usar el modo ADD y el botón INVERT.032 0. la corriente calculada para R1 es la misma que para C1.1 1592.6 4824. Llene la tabla 6 para los capacitores de 0. por el de 0. 10. Dado que el resistor y el capacitor están en serie. los ángulos de la impedancia serán más claros. Sustituya el capacitor de 0.4 5221. Si los lados de los triángulos se trazan a cierta escala. a partir de la caída de voltaje medida en el capacitor y de su corriente en serie. Repita los pasos del 3 al 7 y anote todos los valores en el renglón respectivo de 0.238 6. medido en el paso 1. Mida los valores de Vpp en el resistor y el capacitor. 7.3 2556. fase.226 4822.1 10 10 3. 11. En el espacio bajo la tabla 6 trace los diagramas fasoriales de impedancia para los circuitos respectivos.033 μF y 0. 6.8 1591.5 55221. Registre ambos valores en la tabla 5.3.1 0.1 .1 μF de la tabla 5.91mA Reactanci a Capacitiva Reactanci a Capacitiva Impedanci a del Circuito Impedanci a del Circuito 0.1 μF. Con el voltaje medido en R1 y el valor de su resistencia.033 μF.83 7. Valor del Capacitor Nominal Medido V ent Vp-p Voltaje en el resistor Voltaje en el capacit or Corrie nte calcula da 1.82 9. Anote el valor de entrada en la columna Vent de la tabla 5. 5.1 μF. Calcule y registre el valor de la reactancia capacitiva de C1 mediante la fórmula También calcule y registre. Encienda el generador de funciones y con el osciloscopio ajuste su salida en un valor de 10 Vp-p a una frecuencia de 1kHz. 9. calcule y registre la corriente por el circuito en serie. Después utilice la ley de Ohm y la ecuación de la reactancia en serie (tabla 5) para calcular la impedancia del circuito. 8.033 0. 477636853 67.1 Procedimiento 3.3 0.8 5221.52 2556.1 (capacitor 0.Valor del Reactancia Angulo Impedancia Tan  Capacitor Capacitiva de fase Nominal Medido  67.6 38.48 0.51277424 38.1 0.032 4822.033) Voltaje en el resistor Voltaje en el inductor: Corriente Calculada Reactancia Capacitiva Donde .033 0.1 1591. Impedancia del Circuito √ √ √ Angulo de fase θ Voltaje aplicado calculado √ √ √ √ Procedimiento 3.2 (Capacitor 0.1) Voltaje en el resistor . en un circuito RC serie. verificar que las relaciones entre el voltaje aplicado. y la corriente. y el voltaje en C. V. se describen por las formulas . V. VC. el voltaje en R. 2. VR. I.Voltaje en el capacitor: √ √ PROCEDIMIENTO 4 Objetivos 1. Medir el ángulo de fase θ entre el voltaje aplicado. Por tanto. Mida con un óhmetro la resistencia de los resistores de 1 kΩ y 6. mida el desfasamiento que resulta entre la corriente del circuito (representada por la onda . Ajuste los controles de NIVEL (LEVEL) y PENDIENTE (SLOPE) del osciloscopio de modo que VR1 cubra la retícula con un ciclo completo. 5. Encienda el generador de funciones y con el canal 1 del osciloscopio ajuste su salida en 10 Vpp a una frecuencia de 1kHz. 4.033 μF 1. Anote los valores en la tabla 7. La caída de voltaje en R1 se debe a la corriente que fluye por ella. 6. 2. Para la entrada de disparo debe seleccionarse el canal 2.8 kΩ. en el osciloscopio habrá 36°/div. La mayoría de los osciloscopios tienen 10 divisiones horizontales y un ciclo completo ocurre en 360°. en un circuito en serie la corriente se usará como línea de referencia o de base (0°) cuando se hagan las mediciones y se dibujen los diagramas fasoriales.8 kΩ Capacitores  1 de 0.MATERIAL NECESARIO Instrumentos  Osciloscopio de doble traza  Multímetro Digital  Generador de funciones Resistores (½ W. Ajuste los controles del osciloscopio para desplegar un ciclo completo que ocupe la retícula en forma horizontal. En un circuito en serie la corriente es la misma en todo el circuito. 3. Si el despliegue se ajusta a 10 divisiones. 5%)  1 de 1 kΩ  1 de 6. Con el generador de funciones apagado arme el circuito de la figura 4. Con el selector de MODO (MODE) vertical puesto en DUAL-ALT. cm 10 10 Voltaje Capacitor Corriente Distancia entre puntos 0 78. Calcule la reactancia capacitiva.991 .6 10 6.79 5. 8. 7. 11. Mida la caída de voltaje en el resistor de 6.35 9.35 Angulo de fase Voltaje Aplicado Reactancia 1k 6.8 kΩ.8 4822. cm Nominal Medido 1K 998. Apague el generador de funciones. Apague el osciloscopio y el generador de funciones. Registre los resultados en la tabla 7.8 kΩ.03 8.8k 10 10 2.VR1) y el voltaje de entrada (Vent ). Encienda el generador de funciones y ajuste la salida como en el paso 3. 10.15 9.8 kΩ. Registre sus respuestas en la tabla 8 para el resistor de 6. A partir de los valores calculados de XC en el paso 10 y el valor medido de R.8 kΩ. renglón 6. Repita los pasos del 2 al 6 con el resistor de 6. 9.81 10 Valor Nominal R Voltaje Aplicado Voltaje Resistor Ancho de la onda senoidal. 13.29 35. 14.8 kΩ (VR) y en el capacitor (Vc).78 2.8 kΩ Resistencia R D. Registre estos valores en la tabla 8. XC del capacitor con la ley de Ohm para capacitores con el valor medido de VC y el valor calculado de I. Anote sus respuestas en la tabla 8 para el resistor de 6. 12. En el espacio bajo la tabla 8 trace los diagramas fasoriales de impedancia y voltaje para los circuitos de 1 kΩ y 6.8 kΩ. Repita los pasos del 8 al 11 para el resistor de 1 kΩ. Con los valores medidos de VR y VC para el resistor de 1 kΩ. Registre sus respuestas en la tabla 45-2 para el resistor de 6.03 1.29 35. Repita el cálculo de VR y VC con el resistor de 6. No apague el generador de funciones.998 9.8K 6. Registre sus respuestas en la columna “Voltaje aplicado (calculado)” de la tabla 8.8 78.8 kΩ y anote sus respuestas en la tabla 8. Calcule la corriente en el circuito para cada valor de V mediante la ley de Ohm con los valores medidos de VR y R. calcule la Vpp con la fórmula de la raíz cuadrada 2 2 R C V V V .19 4822. renglón 1 kΩ. 033 Voltaje en el resistor Voltaje en el capacitor: Corriente Calculada √ Procedimiento 4 con resistor de 6.033 Voltaje en el resistor .8k y capacitor de 0.Procedimiento 4 con resistor de 1k y capacitor de 0. Voltaje en el capacitor: √ √ √ Procedimiento 5 Para el condensador de 5 uf . Potencia Aparente es. . Potencia Promedio es.