desfasamiento de ondas senoidales
CIRCUITOS R-L y R-C
Profesor: Alfredo Torres León
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
EXPERIMENTO Nº 2
I.
OBJETIVO
Determinar el ángulo de fase entre la tensión y corriente en un circuito RL y RC
usando el osciloscopio.
II.
MATERIALES Y EQUIPOS
Resistencia de : 1K,
1 condensador de 0.01 uF
Bobina de 2.8H
Equipo:Generador de señales, ORC y VOM
Diversos, extensiones, conectores, etc.
Circuitos Eléctricos II
Málaga Ortega Miguel Ángelo 1
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III. CIRCUITO EXPERIMENTAL
A. Armar el circuito de la fig. 2-1
B. Conectar el generador de audio y regule para una frecuencia de 1KHz y una
amplitud de 10Vpp senoidal.
C. Coloque el osciloscopio en una escalaadecuada para medir la tensión VR y así
obtener la corriente en forma indirecta.
D. Tome valores de VR y VL variando la tensión del generador, llenando la tabla
adjunta.
E (Vpp)
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
VR (Vpp)
0.72
1.12
1.44
1.76
2.24
VL(Vpp)
1.84
3.84
5.76
7.52
9.68
I(mA)
0.72
1.12
1.44
1.76
2.24
ZL(KΩ)
2.6
3.434.0
4.27
4.32
E. Reemplaza la bobina por un condensador de 0.01uF como se muestra en Fig
2.2. Construya una tabla similar a la anterior, repitiendo los pasos anteriores.
E (Vpp)
4.00
6.00
8.00
10.00
VR (Vpp)
0.32
0.24
0.64
0.84
1.2
VC(Vpp)
1.71
3.96
5.88
7.92
10.08
I(mA)
0.32
0.24
0.64
0.84
1.2
ZC(KΩ)
CircuitosEléctricos II
2.00
5.34
16.5
9.19
9.43
8.4
Málaga Ortega Miguel Ángelo 2
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F. Coloque el osciloscopio en modo alterno (ALT) para observar dos señales
(BOOT) y haga la medición del desfasaje entre VR y VR tomando como
referencia horizontal el periodo de la señal como 360º, centrando y dándoles
una amplificación adecuada a las señales enla pantalla.
Ahora veamos las mediciones con el osciloscopio.
Por lo tanto:
.
(El voltaje se adelanta a la corriente)
G. Coloque nuevamente el condensador en lugar de la bobina y mida como en el
paso anterior el desfasaje entre VC y VR.
Los datos obtenidos con el osciloscopio:
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSPor lo tanto:
(La corriente se adelanta al voltaje)
IV.
CUESTIONARIO
1. Con la señal de corriente expresada en forma trigonométrica, determine por
aplicación de las leyes de Lenz y Faraday, las tensiones en las impedancias
reactivas para la bobina y condensador.
Sabemos por la ley de Lenz que:
La señal de corriente es:
Luego:
Introduciendo el signo menos dentro del seno ycambiando a coseno tenemos:
Vemos entonces que el voltaje se adelanta 90º respecto de la corriente en el
inductor.
Ahora, la ley de Faraday nos dice que en el capacitor:
∫
Nuevamente, la señal de corriente será:
Luego:
∫
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∫
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Asumiendo que en el infinito no hay voltaje ni corriente,tenemos:
Entonces:
En este caso, el voltaje se atrasa en 90º respecto de la corriente.
2. En que difiere la impedancia Z de la resistencia R
La impedancia es un pseudo - fasor, que relaciona el voltaje y la corriente
fasorial sobre un elemento. Y como tal, introduce un desfasamiento en una
señal, respecto de otra; en cambio, una resistencia solo presenta oposición a la
amplitud de la señal,más no altera su fase.
Donde R es lo que se llama resistencia, y X es la reactancia que puede ser
inductiva o capacita. Es este término el que diferencia a la resistencia de la
impedancia. Expresando Z en forma polar:
√
( )
Vemos que la impedancia tiene un ángulo de desfase. La resistencia y la
impedancia serán igual si la reactancia es cero.
3. Describa como se relaciona la...
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