Circuitos Rlc

República Bolivariana de Venezuela |
Facultad de Ciencias UCV - Escuela de Física |
Laboratorio de Física - Sección F1 |
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Circuitos RC, RLC en
Estado Transitorio
Circuitos RC, RLC en
Estado Transitorio
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Introducción

La presente práctica estuvo diseñada para conocer el estudio del régimen transitorio de circuitos RL, RC y RCL. En prácticas anteriores hemos supuesto siempre que en cadaelemento de un circuito hay una diferencia de potencial y una corriente, directa o alterna según sea el caso, ya establecidas, originadas por fuentes de tensión que ya estaban conectadas. Sin embargo ahora nos preguntamos: ¿Qué ocurre al desconectar la fuente de tensión o al abrir el interruptor de un circuito? ¿En qué tiempo se hacen cero las diferencias de potencial y las corrientes en cadaelemento? ¿Qué ocurre cuando conectamos el circuito a una fuente de tensión, o simplemente cuando pasamos el interruptor?
Este régimen de transición a partir de un estado inicial con potencial y corriente cero, o hacia un estado final con potencial y corriente cero, es conocido como estado transitorio, donde la diferencia de potencial y la corriente poseen valores eficaces claramenteestablecidos.
Para la realización de este informe se plantearon los siguientes objetivos:
*Explicar el comportamiento de un circuito RC en serie ante una señal cuadrada, observando la señal de salida tanto en la resistencia como en el condensador.
*Medir la constante de tiempo capacitiva de un condensador.
*Medir la frecuencia angular de resonancia y el tiempo de relajación de un circuito RLC enserie.
*Medir la resistencia que produce la condición de amortiguamiento crítico.
Para llevar a cabo los objetivos planteados se consideró en la práctica los siguientes modelos físicos: los cables utilizados para medir los voltajes y las corrientes no poseen resistencia, el generador de ondas siempre puede suministrar una señal sinusoidal perfecta, las corrientes y los voltajes DC sonperfectamente constantes, la radiación es despreciable y que la bobina y el condensador son ideales, es decir, no generan resistencia.

Equipos y materiales usados |
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Tester Digital modelo Promax Multimeter PD-695. |
Osciloscopio modelo KENWOOD. |
Voltímetro. |
Generador de ondas. |
Fuente DC. |
Cronometro. |
Tablero de Resistencias. |

Marco Experimental1) Circuito RC con constante de tiempo grande.
Se instaló un circuito RC, usando un condensador de tipo electrolítico de 1000μF y una resistencia de 13,02KΩ, se ajustó la fuente DC de manera que se leyera 10V en el voltímetro. Con el condensador cargado se desconectó el cable que va
Conectando y desconectando el cable que va al terminal positivo de la fuente se observó el proceso de carga ydescarga, lo cual se realizaron diez mediciones de la semivida t ½, la cual está definida como el tiempo necesario para que la carga disminuya hasta la mitad del valor inicial. Luego se calculó la constante de tiempo τ= t½/Ln(2).
Después a partir del valor obtenido de τ y el valor de la resistencia medida se determinó la capacidad del condensador. Se instaló otro circuito RC, donde el condensadores de 10μF y como medidor de voltaje se usó el osciloscopio en posición de medir DC. Como resistencia de entrada del tablero de resistencias se usó una bastante alta, 1MΩ. Nuevamente se realizaron al menos diez mediciones de la semivida a fin de calcular la constante de tiempo τ y el valor experimental de la capacidad del condensador.
2) Circuito RC con constante de tiempo muy pequeña....