Estudiante

Practica No. 1
Mediciones de voltaje y corriente en circuitos DC y AC.
Introducción
Esta práctica sirve de recordatorio de lo que aprendimos en la clase de circuitos, recordar cómo medir la impedancia (Z) de la inductancia y la del capacitor. También las características de los circuitos RL y RC. Veremos la manera en cómo se comporta el voltaje cada componente la bobina y el capacitor encorriente alterna (AC) y corriente directa (DC).
Material y equipo
Para realizar esta práctica se necesito de:
* Una bobina de 5.62mH
* Resistencias de 2.2kΩ, 3.7kΩ
* Capacitores, uno cerámico de 129μF y uno electrolítico 47μF
* Una lámpara de 12V
Y por supuesto el equipo necesario para realizar las mediciones; las puntas DVM, puntas de osciloscopio y un medidor de inductancias ycapacitancias.
Marco teórico.
Circuito RL en DC
Un circuito RL está compuesto por una resistencia R y una bobina L en serie. La corriente que pasa en R y L es la misma. Esta corriente, que es variable (se llama transitoria hasta llegar a su estado estable), crea un campo magnético. Este campo magnético genera una corriente cuyo sentido está definido por la Ley de Lenz.

La ley de Lenz estableceque:
 "La corriente inducida por un campo magnético en un conductor tendrá un sentido que se opone a la corriente que originó el campo magnético"
Es debido a esta oposición, que la corriente no sigue inmediatamente a su valor máximo, sino que sigue la siguiente forma:
La duración de la carga está definida por la constante de tiempo T. La bobina alcanza su máxima corriente cuando t(tiempo) = 5 x T. En otras palabras, cuando han pasado el equivalente a 5 constantes de tiempo.
 - T = L / R
La ecuación de la línea de carga anterior tiene la siguiente fórmula:
 - IL(t) = IF x ( 1 - e -t / T)
Donde:
 - IL(t) = corriente instantánea en la bobina o inductor
 - IF = corriente máxima
 - e = base de logaritmos naturales (aproximadamente = 2.73)
 - t = tiempo
 - T = constantede tiempo  (L / R)
La forma de onda de la tensión y la corriente en el proceso de carga y descarga en un inductor se muestran en las siguientes figuras:

- IL(t) (descarga) = Io x e-t / T
- VL(t) (carga) = Vo x e-t / T
- VL(t) (descarga) = Vo x e-t / T
Donde:
- Io = corriente inicial de descarga
- Vo = Tensión inicial de carga o descarga
- IL(t) = corriente instantánea en la bobina
-VL(t) = Tensión instantánea en la bobina
- e = base de logaritmos naturales (aproximadamente = 2.73)
- t = tiempo
- T = constante de tiempo  (L / R)

Circuito RL en AC
En un circuito RL serie en corriente alterna, se tiene una resistencia y una bobina en serie. La corriente en ambos elementos es la misma.

La tensión en la bobina está en fase con la corriente (corriente alterna) que pasa porella (tienen sus valores máximos simultáneamente), pero el voltaje en la bobina está adelantado a la corriente que pasa por ella en 90º (la tensión tiene su valor máximo antes que la corriente).

El valor de la fuente de voltaje que alimenta este circuito esta dado por las siguientes fórmulas:
- Voltaje (magnitud) VS = (VR2 + VL2)1/2
- Angulo = /Θ = Arctang (Vl/VR).

Estos valores se expresanen forma de magnitud y ángulo. Ver el diagrama fasorial de tensiones
Ejemplo: 47 /30° que significa que tiene magnitud de 47 y ángulo de 30 grados
La impedancia Z sería la suma (suma fasiorial) de la resistencia y la reactancia inductiva. Y se puedecalcular con ayuda de la siguiente fórmula:

Para obtener la magnitud de Z de dividen los valores de Vs e I
Para obtener el /Θ de Z se resta elángulo de la corriente, del ángulo del voltaje.
Nota: lo que está incluido en paréntesis elevado a la 1/2, equivale a la raíz cuadrada.

Circuito RC en AC
En un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistor y por elcapacitor es la misma y el voltaje VS es igual a la suma fasorial delvoltaje en el resistor (Vr) y elvoltaje en el capacitor (Vc).

Ver la...