circuitos
Páginas: 6 (1277 palabras)
Publicado: 24 de junio de 2015
INFORME #7
Circuitos RC y RL
Abstract— this report explains the principal characteristics of capacitors and inductors and how those basic circuit elements works in different voltage and current conditions.
Keywords— ohm´s law, resistance, current, voltage, capacitors, inductors.
I. INTRODUCCION
Este informe explica las diferentes características de los condensadores y bobinas y como estosdos elementos trabajan bajo diferentes condiciones de voltaje y corriente.
II. Marco teórico
A. Capacitancia e inductancia
Capacitancia
Se define como la razón entre la magnitud de la carga de los conductores y magnitud diferencial potencial entre ellos, en consecuencia la capacitancia de un dispositivo es su capacidad para almacenar carga y energía potencial eléctrica.
Lacantidad de la capacitancia siempre es positiva debido a que la diferencial de potencial aumenta cuando la carga almacenada incrementa, la unidad de medida de la capacitancia es el Faradio y se indica por F se deriva por:
1F = 1Coulombio / 1Voltio. [1]
Inductancia
Es la propiedad que muestran los circuitos eléctricos por la cual se produce una fuerza electromotriz al pasas una variación decorriente ya sea por su propio circuito o una próximo a él, la
Característica de una bobina que mide la influencia de cada diferencial de longitud del alambre de la bobina sobre el resto de la bobina su símbolo es L y se mide en Henrios (H). [2]
B. Solución de circuitos de primer orden (respuesta natural y forzada)
Un circuito con un único elemento de almacenamiento (RL o RC) puede ser modeladopor una ecuación diferencial de primer orden, y por ello se lo denomina circuito de primer orden, se demuestra entonces, que la expresión de la solución general es:
Figura 1. Ecuación general circuitos de primer orden. [3]
Respuesta natural
Consiste en la respuesta de un circuito cuando no hay fuentes de entrada, pero el circuito tiene energía almacenada en las capacitancias oinductancias, por lo cual las condiciones de voltajes y corrientes en las mismas pueden ser distintas a cero.
Respuesta forzada
Corresponde a la respuesta del circuito cuando hay condiciones iniciales nulas (voltajes y corrientes en inductancias y capacitancias iguales a cero). La respuesta depende entonces exclusivamente de las fuentes y la forma particular que tengan dichas fuentes, corresponde a lasolución la ecuación diferencial para señal de entrada condiciones iniciales a cero, también conocida como respuesta particular. [4]
III. PROCEDIMIENTO
A. Circuitos RC
Respuesta transitoria I
Figura 2 .Circuito I práctica 7. [5]
Comenzamos la práctica realizando el circuito de la figura 2 con R1 igual a 5,6Ω y R2 igual a 2,7Ω, C1 igual 2200μF/20V y con la fuente configurada en 10Vdcposteriormente con ayuda de dos multímetros y un cronometro tomamos las medidas de corriente, tensión y tiempo para caracterizar el proceso de carga del condensador con el interruptor en posición AB. Antes de empezar la prueba garantizamos que el condensador se encuentre en descarga, luego caracterizamos el proceso de descarga del mismo condensador con el interruptor en posición CB y tomamos lasmedidas de tensión, corriente tiempo.
Realizamos un dibujo del esquemático del circuito realizado indicando los sentidos de circulación de la corriente del circuito, anexamos los datos en dos tablas y elaboramos 4 graficas (corrientes y tensiones en los procesos de carga y de
descarga). Finalmente, hallamos las expresiones matemáticas asociadas a los procesos de carga y de descarga delcondensador para las corrientes y las tensiones.
Respuesta transitoria II
Figura 3 .Circuito II práctica 7. [5]
En esta etapa de la práctica, medimos la constante de tiempo de un circuito RC con ayuda de un osciloscopio. Inicialmente, armamos el circuito de la Figura 3 con la fuente configurada en señal rectangular, 100Hz, ciclo útil del 50%, 5Vpp y 2,5V de offset. Posteriormente medimos la...
INFORME #7
Circuitos RC y RL
Abstract— this report explains the principal characteristics of capacitors and inductors and how those basic circuit elements works in different voltage and current conditions.
Keywords— ohm´s law, resistance, current, voltage, capacitors, inductors.
I. INTRODUCCION
Este informe explica las diferentes características de los condensadores y bobinas y como estosdos elementos trabajan bajo diferentes condiciones de voltaje y corriente.
II. Marco teórico
A. Capacitancia e inductancia
Capacitancia
Se define como la razón entre la magnitud de la carga de los conductores y magnitud diferencial potencial entre ellos, en consecuencia la capacitancia de un dispositivo es su capacidad para almacenar carga y energía potencial eléctrica.
Lacantidad de la capacitancia siempre es positiva debido a que la diferencial de potencial aumenta cuando la carga almacenada incrementa, la unidad de medida de la capacitancia es el Faradio y se indica por F se deriva por:
1F = 1Coulombio / 1Voltio. [1]
Inductancia
Es la propiedad que muestran los circuitos eléctricos por la cual se produce una fuerza electromotriz al pasas una variación decorriente ya sea por su propio circuito o una próximo a él, la
Característica de una bobina que mide la influencia de cada diferencial de longitud del alambre de la bobina sobre el resto de la bobina su símbolo es L y se mide en Henrios (H). [2]
B. Solución de circuitos de primer orden (respuesta natural y forzada)
Un circuito con un único elemento de almacenamiento (RL o RC) puede ser modeladopor una ecuación diferencial de primer orden, y por ello se lo denomina circuito de primer orden, se demuestra entonces, que la expresión de la solución general es:
Figura 1. Ecuación general circuitos de primer orden. [3]
Respuesta natural
Consiste en la respuesta de un circuito cuando no hay fuentes de entrada, pero el circuito tiene energía almacenada en las capacitancias oinductancias, por lo cual las condiciones de voltajes y corrientes en las mismas pueden ser distintas a cero.
Respuesta forzada
Corresponde a la respuesta del circuito cuando hay condiciones iniciales nulas (voltajes y corrientes en inductancias y capacitancias iguales a cero). La respuesta depende entonces exclusivamente de las fuentes y la forma particular que tengan dichas fuentes, corresponde a lasolución la ecuación diferencial para señal de entrada condiciones iniciales a cero, también conocida como respuesta particular. [4]
III. PROCEDIMIENTO
A. Circuitos RC
Respuesta transitoria I
Figura 2 .Circuito I práctica 7. [5]
Comenzamos la práctica realizando el circuito de la figura 2 con R1 igual a 5,6Ω y R2 igual a 2,7Ω, C1 igual 2200μF/20V y con la fuente configurada en 10Vdcposteriormente con ayuda de dos multímetros y un cronometro tomamos las medidas de corriente, tensión y tiempo para caracterizar el proceso de carga del condensador con el interruptor en posición AB. Antes de empezar la prueba garantizamos que el condensador se encuentre en descarga, luego caracterizamos el proceso de descarga del mismo condensador con el interruptor en posición CB y tomamos lasmedidas de tensión, corriente tiempo.
Realizamos un dibujo del esquemático del circuito realizado indicando los sentidos de circulación de la corriente del circuito, anexamos los datos en dos tablas y elaboramos 4 graficas (corrientes y tensiones en los procesos de carga y de
descarga). Finalmente, hallamos las expresiones matemáticas asociadas a los procesos de carga y de descarga delcondensador para las corrientes y las tensiones.
Respuesta transitoria II
Figura 3 .Circuito II práctica 7. [5]
En esta etapa de la práctica, medimos la constante de tiempo de un circuito RC con ayuda de un osciloscopio. Inicialmente, armamos el circuito de la Figura 3 con la fuente configurada en señal rectangular, 100Hz, ciclo útil del 50%, 5Vpp y 2,5V de offset. Posteriormente medimos la...
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