fisica

 “Año de la Integración Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad”
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)


CIRCUITOS RCL CON GENERADOR
Se denomina Corriente alterna (CA o AC en inglés) a la corriente eléctrica que cambia repetidamente de polaridad. Esto es su voltaje instantáneo va cambiando en el tiempo desde 0 a un máximo positivo,vuelve a cero y continúa hasta otro máximo negativo y así sucesivamente. La corriente alterna más comúnmente utilizada, cambia sus valores instantáneos de acuerdo con la función trigonométrica seno, de ahí se denominación de corriente alterna senoidal.

CIRCUITO RLC EN SERIE

DEFINICION:
En electrodinámica un circuito RLC es un circuito lineal que contiene una resistencia eléctrica,una bobina (inductancia) y un condensador (capacidad).
Existen dos tipos de circuitos RLC, en serie o en paralelo, según la interconexión de los tres tipos de componentes. El comportamiento de un circuito RLC se describen generalmente por una ecuación diferencial de segundo orden (en donde los circuitos RC o RL se comportan como circuitos de primero orden).
Con ayuda de un generador de señales, es posibleinyectar en el circuito oscilaciones y observar en algunos casos el fenómeno de resonancia, caracterizado por un aumento del corriente (ya que la señal de entrada elegida corresponde a la pulsación propia del circuito, calculable a partir de la ecuación diferencia que lo rige).

COMPONENTES:
Generador: Proporciona energía al circuito eléctrico.
Resistencia (R): Presente en todo circuitoeléctrico extrae energía del sistema al exterior del mismo según:
R = U / I (Ohmios)
Inductancia( L): Generalmente en forma de bobina, acumula energía en forma magnética según:
L = P / I2(Henrios)
Capacidad (C): Generalmente en forma de condensador, acumula energia en forma electroestática según:
C = P / U2 (Faradios)



En los circuitos RLC se acoplan resistencias, capacitores e inductores.Existe también un ángulo de desfasaje entre las tensiones y corrientes (y entre las potencias), que incluso puede llegar a hacerse cero. En caso de que las reactancias capacitivas e inductivas sean de distinto valor para determinada frecuencia, tendremos desfasajes.

Dependiendo de cuál de las reactancias sea mayor podremos afirmar si se trata de un circuito con características capacitivas oinductivas y por lo tanto si la tensión adelanta a la corriente (y con qué ángulo) o si la corriente adelanta a la tensión.
Reactancia capacitiva


ω = Velocidad angular = 2πf
C = Capacidad
Xc = Reactancia capacitiva


Reactancia inductiva



ω = Velocidad angular = 2πf
L = Inductancia
Xl = Impedancia inductiva

Impedancia total del circuito RLC serie



R = Resistencia
Xl =Reactancia inductiva
Xc = Reactancia capacitiva

Angulo de desfasaje entre tensión y corriente



Xl = Reactancia inductiva
Xc = Reactancia capacitiva
R = Resistencia

Corriente máxima
El módulo de la corriente máxima que circula por el circuito es igual al módulo de la tensión máxima sobre el módulo de la impedancia.


Corriente eficaz
Para ondas senoidales podemos calcular laintensidad eficaz como:



¿Cómo resolver un circuito RLC?
A estos circuitos también se les llama circuitos de segundo orden, ya que la ecuación que resulta al aplicar las leyes de Kirchoff es una ecuación diferencial de segundo orden. Supongamos un circuito como el de la figura 1 al que conectamos una batería que suministra un voltaje continuo Vb. La segunda Ley de Kirchoff dice lo siguiente:"La suma de voltajes en una malla cerrada es igual a cero."
Por lo tanto, aplicado a nuestro circuito obtenemos lo siguiente.


CIRCUITO RLC EN PARALELO

En la figura 29.25, se muestran una resistencia R, un condensador C y una bobina L conectados a un generador ac. La corriente total I procedente del generador se divide en tres corrientes, la que pasa por la resistencia, la por el...