Corriente alterna fisica 2 utn frba

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Circuito RLC Alimentado con Corriente Alterna

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Se arma el circuito RLC serie y se lo alimenta con tensión armónica de amplitud y frecuencia variable y se hacen las siguientes determinaciones

Objetivos del Trabajo Práctico:
• Obtener la Frecuencia de resonancia del circuito RLC y estudiar su comportamiento y el de cada uno de sus componentes en dicha frecuencia
• Verificarlas sobretensiones en el inductor y en el capacitor
• Estudiar el circuito en frecuencias mas altas y más bajas que la de resonancia y verificar los cambios en el comportamiento del inductor y del capacitor dependiendo el caso
• Estudiar las diferencias en las relaciones de fase, tensiones e intensidades de corriente entre las configuraciones usadas en el circuito

Valores de loscomponentes tomados del circuito:

                 Resistencia =   120 ohms

                 Inductor o Bobina = 43 mHy

                 Capacitor = 0.47 F
 
DETERMINACIÓN DE LA RESONANCIA:

Podemos determinar la F de resonancia por 3 métodos diferentes:

1er método:

Nuestro primer objetivo es verificar la resonancia del circuito RLC serie, para ello, verificamos cualitativamente,cuándo la tensión en la Resistencia pasa por un máximo. Vimos, en la resonancia Serie, que la corriente es máxima, en consecuencia la tensión sobre la Resistencia, también pasa por un máximo. Este método lo realizamos cambiando la frecuencia del generador y estudiando los valores de la tensión sobre la resistencia

2do Método:

Obtenemos la frecuencia de resonancia mediante el osciloscopio, usandolas figuras de Lissajous. El mismo esta basado en la composición de movimientos armónicos ortogonales (x-y), de la misma frecuencia o múltiplos enteros y fase arbitraria. Esta técnica se facilita con el osciloscopio, que viene preparado para desarrollarla

3er Método:

Es utilizando el osciloscopio en el modo convencional. Consiste en verificar la frecuencia de resonancia de la siguientemanera: Utilizando el modo DUAL, se tiene la tensión del generador en el canal Y2 y la tensión proporcional a la corriente en el canal Y1. Ambas tensiones se deben encontrar en fase, en resonancia, para que la frecuencia sea la de resonancia.

Método utilizado: Figuras de Lissajous

Nosotros utilizamos para el TP, el método de las figuras de Lissajous, por la cual obtenemos la siguiente Frecuenciade Resonacia:

                      f = 1169 Hz

Una vez tenida la frecuencia de resonancia, medimos los valores de las tensiones que caen en los diferentes componentes del circuito.

Los datos obtenidos de las mediciones fueron estos:
              
• Tensión  del Generador = Vg = 2.81 V
• Caída de tensión en la resistencia = Vr = 2.05 V
• Caída de tensión en el capacitor= Vc = 6.35 V
• Caída de tensión en la bobina =  VL = 6.33 V
 
Viendo estas mediciones, podemos ver que los valores tanto de Vc como de VL son mucho mayores que los de Vg y prácticamente iguales entre sí, pero debido a las propiedades de cada componente, estas se oponen, anulandose entre sí. Esto hace que el circuito en resonancia sea puramente de inductancia resistiva.

Vamos adeterminar si nuestras mediciones son consistentes con los valores de algunos parámetros del circuito, obtenidos por otro método

El valor eficaz de la intensidad de corriente en resonancia es

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Determinamos la reactancia capacitiva

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Determinamos el módulo de la impedancia ZL de la tensión medida sobre el inductor

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La Resistencia medida del inductor es RL = 30 +- 2 ohm
Enconsecuencia la reactancia inductiva XL es

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Se puede ver que Xc es apróx.=XL, esto implica que el circuito se encuentra en resonancia

Calculamos si el valor del inductor L es del orden del valor medido por otro método al 1%

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Ahora calculamos la Q del circuito

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Diagrama de Impedancia

0 R

Estudio del circuito en una frecuencia por encima a la de...
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