Electricidad

MARCO TEÓRICO

Oscilaciones Forzadas y Resonancia

Si en un circuito eléctrico tenemos una bobina de inductividad L, un condensador de capacidad C y una resistencia óhmica R en serie con unafuente de tensión alterna
V=V0Sent, de la regla de las mallas resulta:

V=IxR+LdIdt+QC

siendo I la intensidad de corriente que atraviesa el circuito y Q la carga del condensador. Teniendo encuenta que I = dQ/dt, diferenciando la expresión anterior, y resolviendo la ecuación para I se obtiene:

I=I0sen(ωt+ϕ)

donde la amplitud de corriente en función de la amplitud del voltaje es:I0=V0R2+ωL−1ωC⎛ ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟
El corrimiento de fase es:

tgϕ=ωL−1ωCR

De la expresión (8) se deduce que la intensidad de corriente tiende a cero cuando ω
tiende a cero o a infinito y pasa por unmáximo para un valor de ω de:
Lω=1ωC, o sea LCω2=1 , que se denomina Frecuencia de Resonancia.
Y la amplitud máxima de la corriente será:

I0=V0R

OBJETIVOS
- Observar la variación de laamplitud de la corriente en un circuito RLC cuando es
conectado a una fuente de voltaje alterno de frecuencia variable.
- Calcular la frecuencia de resonancia del circuito RLC por el método práctico yel método teórico.

MATERIALES
2 Sensor de Voltaje
4 Cables de conexión
1 Capacitor, 100 microfaradios (100 mF)
1 Bobina inductora y núcleo de hierro
1 Resistor, 10 ohm (10 W)
1Computador con Data Studio.
1 Amplificador de señal.

PROCEDIMIENTO PARA EL MONTAJE
- Conecte el amplificador de potencia a la interfase en el canal analógico A para suministrar una corriente alterna alcircuito RLC, y a su vez la interfase al computador. El Generador de Señal debe ser configurado para producir una onda sinusoidal de 3 voltios con una frecuencia de 10 Hz. Active la opción 'Auto' delgenerador, así, la señal arrancará o se detendrá automáticamente cuando empiece o detenga la medición de datos y por lo tanto no necesita prender y apagar el amplificar de señal para cada medición....