Circuitos En Rc Y Rl

CIRCUITOS RL Y RC

I. FUNDAMENTO TEÓRICO
Circuito RL serie
En el circuito RL en serie, la corriente tiene un valor que se usa como referencia en el eje horizontal, debido a que es la misma en todo punto del circuito (véase Figura .1), por ello se dice que en términos de formas de onda, la corriente se atrasa con respecto a la tensión en el dispositivo o que es lo mismo decir que la tensión enel inductor está adelantada 90 grados respecto a la corriente.










Circuito RL paralelo
Aquí se suele tomar la tensión de entrada de referencia, debido a que es la misma para los dos elementos (véase Figura 2). La corriente en la resistencia, está en fase con la tensión de entrada, no así en el inductor, cuya corriente está atrasada 90 grados respecto a la tensión en la bobina(el fasor de la corriente es negativo y el ángulo de la fase depende de la carga conectada, por lo que el ángulo de la impedancia equivalente siempre es positivo, debido a que es inductivo).

Fasores.
Son vectores rotativos, que se toman convencionalmente con un giro antihorario a una velocidad ω y que su componente en el eje “y” de un plano cartesiano, representa el valor instantáneo de lavariable en estudio. Los ángulos de desplazamiento están definidos por ωt y constituyen la componente en el eje “x”.



Circuito RC serie.
Es importante aclarar que cuando se tiene un circuito serie, la suma de las magnitudes no es igual a la magnitud de la fuente, debido a que son fasores y se tiene que involucrar el ángulo de fase ϴz. También este desfase sólo se mantiene si se establece quetanto la corriente como la tensión tienen la misma frecuencia y ésta es constante, dado que la característica de los capacitores es que varían su reactancia con la frecuencia.

La reactancia es la oposición a la corriente alterna y se determina mediante la expresión:


En un circuito RC serie (véase la Figura 3) la corriente que pasa por el resistor está en fase con la tensión que cae en elresistor.










Para ello se tomará como referencia la corriente, pues es la misma en toda la trayectoria y la carga se conserva en todos los puntos de dicho circuito para un instante t y un instante t + Δt, es necesario aclarar que la carga eléctrica es variable en el tiempo en una forma sinusoidal, por esa razón es necesario tomar dichas magnitudes como “fasores” o vectoresrotativos en el tiempo, a una velocidad angular definida por la frecuencia de la red que para nuestro caso será siempre 60 Hertz, a no ser que se especifique lo contrario. Luego como la tensión de entrada proporciona una corriente I, se produce una caída de tensión tanto en la resistencia como en el capacitor; en donde la corriente en el circuito está desfasada respecto a la tensión de entrada, en unángulo definido por la relación:


Si la componente resistiva que ve el circuito fuera cero (conductor ideal), la magnitud de éste ángulo será igual a 90˚, es decir una capacitancia pura, lo que sería cuando la magnitud de la impedancia se acerca más al eje imaginario (-j) en el triángulo de impedancias. Ver Figura 4.




Figura 7.4: “Esquema del circuito RC serie. Es común tomar lacorriente como referencia para el
Análisis (diagrama fasorial)”.

Circuito RC paralelo.
En un circuito RC paralelo (Figura 5), el valor de la fuente de tensión VS es el que se toma como referencia debido a que es la magnitud común en todo el circuito, donde tanto la corriente en la resistencia y la tensión de entrada están en fase, no así la corriente en el capacitor, lo que hace descomponer a lacorriente total del circuito en una suma fasorial de dos componentes, una componente real y una imaginaria, recordando además que el capacitor se opone al cambio de tensión en el tiempo.





II. PROCEDIMIENTO
Parte A: “Arreglo en serie RL”.
Paso 1. Identifique los materiales propuestos
Paso 2. Implemente el circuito de la Figura 1, del arreglo RL en serie (tal como se muestra en la...