L6 Informe

L6. Resonancia en circuitos RLC-M

-INTRODUCCIÓN:

Actualmente existen un tipo particular de circuitos, los cuáles se caracterizan por no tener corriente continua, éstos son los circuitos de corriente alterna. Uno de estos circuitos es el RLC, el cuál será objeto de estudio durante ésta práctica. Éste tipo se caracteriza por ser un circuito lineal en el que intervienen una resistenciaeléctrica(R), unas bobinas o inductor (L) y un condensador(C), de ahí su nombre RLC.

La corriente alterna varía la magnitud y el sentido cíclicamente. Debido a esto y a que hay más componentes en el circuito además de la resistencia eléctrica, la oposición total del sistema al paso de la corriente se denomina impedancia, la cuál es la resistencia más la reactancia que se genera en los otros componentes delcircuito, liberando energía en forma de campo magnético para las bobinas, y en forma de campo eléctrico para el capacitor.

-OBJETIVOS:

Determinar la impedancia a partir de los datos experimentales y compararlos con los teóricos, analizando las posibles causas de su diferencia.
Realizar el diagrama fasorial con los datos obtenidos en los distintos circuitos (RL, RC, RLC) y mediante el gráficodeterminar si el voltaje está adelantado o atrasado con respecto a la corriente.
Observar las características y el comportamiento de circuitos RLC en resonancia, así como frecuencias próximas, para observar el comportamiento del espectro.
Para circuitos RLC observar el comportamiento del voltaje en las bobinas, en el capacitor, así como la intensidad de corriente para distintos valores deresistencia, con frecuencias cercanas a la de resonancia.
Para circuitos RC, RL y RLC determinar la reactancia capacitiva, inductiva o ambas según sea el caso y el ángulo de desfase entre el voltaje y la corriente.

-MARCO TEÓRICO:

Para tener mayor claridad en la práctica es necesario tener claros algunos conceptos previos.

¿Qué es un circuito de corriente alterna?
Dentro de nuestro marco de estudio, esuna rama de la electrónica que permite el análisis del funcionamiento de los circuitos compuestos de resistores, condensadores e inductores, utilizando una corriente alterna, que trabajan mediante una señal sinusoidal que varía cíclicamente la magnitud y el sentido.
Circuito RLC de corriente alterna.

Corriente alterna:
Fue propuesta por George Westinghouse, la cual se diferenciaba de la corrientecontinua de Thomas Edison que era estable y no variaba con el tiempo, mientras que la alterna tenía voltajes y corrientes que variaban sinusoidalmente.


Ejemplo de una señal sinusoidal de la fuente.

Valor eficaz:
Cuando se habla de corriente alterna, en electricidad y electrónica, el valor cuadrático medio de una corriente variable es denominado valor eficaz.
Se define como el valor deuna corriente rigurosamente cte. (continua) que al circular por una determinada resistencia óhmica pura produce igual potencia disipada que dicha corriente variable (C.A.). El valor eficaz es independiente de la frecuencia o periodo de la señal.
La intensidad de esta corriente variable siendo I (t) una función continua se puede calcular:

Donde T es el periodo de la señal.
Casos:
C.A.Sinusoidal.

Señal triangular.


Señal cuadrada.


Valor eficaz para voltajes:

Impedancia en un circuito RLC:
Es una magnitud que impide el paso de la corriente eléctrica a través del circuito, definiéndose como el cociente entre el voltaje o tensión y la intensidad de corriente.
En circuitos de corriente alterna la impedancia es un número complejo cuya parte real es la resistencia y su parteimaginaria es la reactancia, dejando de depender en éste caso únicamente de la resistencia.
Siendo para un circuito de corriente continua:

Con I como intensidad eficaz, V voltaje eficaz y z impedancia en ohmios.
Para un circuito RLC en serie:


Siendo I la corriente del sistema, el voltaje del inductor, el voltaje del capacitor, el voltaje de la resistencia y la suma vectorial de los tres...