practica III

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS II
Práctica III - ANÁLISIS TRANSITORIO CIRCUITOS ELÉCTRICOS

OBJETIVOS
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Analizar las condiciones inicial y final en un circuito
RC.
Realizar mediciones de la constante de tiempo de un
circuito RC.
Comprobar experimentalmente la tensión transitoria
en circuitos RC.
Obtener los diferentes tipos de respuesta en un
circuito RLC.Determinar el tiempo de establecimiento para los
diferentes tipos de respuesta en un circuito RLC.

ACTIVIDADES PREVIAS
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Analizar y obtener las expresiones matemáticas para
la tensión y corriente del capacitor en cada uno de los
circuitos de la práctica.
Realizar la simulación, obteniendo la tensión y la
corriente en el condensador, para cada circuito de la
práctica. Obtener lasconstantes de tiempo y los
tiempos de establecimiento en los casos
correspondientes.
Llevar al laboratorio los circuitos montados en
protoboard.
Nota: Los valores de los elementos en los circuitos de
las figuras presentadas son sugeridos.

En sistemas bien diseñados, el transitorio decae con el tiempo
y se puede considerar que desaparece después de 5τ; mientras
que τ corresponde el tiempoque tardaría en desaparecer el
transitorio si continuara disminuyendo a la misma rata con la
que empieza a decrecer; es decir, si el transitorio se
comportara como una línea recta que tiene la misma pendiente
que la recta tangente a la curva de respuesta en el instante
inicial. El conocimiento de esto permite determinar de forma
aproximada la constante de tiempo a partir de la imagen derespuesta que se obtiene en un osciloscopio.
Otra interpretación de τ se da al evaluar la respuesta en el
instante t = τ. Se ve que: en una constante de tiempo la
respuesta disminuye hasta alcanzar el 36.8% de su valor
inicial, si el valor final es inferior al inicial; o aumenta hasta
alcanzar el 63.2% del valor final, si éste es superior al inicial.
El valor de τ también se puede determinar enforma gráfica a
partir de lo enunciado.
El proceso de carga y descarga de un condensador, la
desintegración de un elemento radioactivo y la amortiguación
de una onda son fenómenos típicamente transitorios. En esta
práctica se trabajarán ejemplos de carga y descarga de un
condensador; así como se analizará el comportamiento de un
circuito RLC, como ejemplo de un sistema de segundo orden.En esos sistemas no se habla de constante de tiempo, sino de
frecuencias. Sin embargo, para determinar el tiempo en el que
se puede suponer que la respuesta transitoria ha desaparecido,
se utiliza el concepto de tiempo de establecimiento.

ACTIVIDADES DE LABORATORIO
EQUIPOS NECESARIOS
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a) Circuito RC:

Multímetro digital.
Osciloscopio.
Generador de funciones.
Fuente detensión DC.
Protoboard, interruptor (de 3 pines), resistencias,
inductor, capacitores electrolíticos y cerámicos,
potenciómetro de 100Ω y 1kΩ.(Elementos que hay
que traer)

1.

Realizar el montaje de la Figura 1

INTRODUCCIÓN
FIGURA 1
Existen numerosos fenómenos en los que el valor de la
magnitud física que los caracteriza (la respuesta de interés)
evoluciona de un estado estable aotro a través de un régimen
transitorio. Esto es, la respuesta aumenta, o disminuye,
siguiendo un comportamiento en el tiempo que depende de la
facilidad con la que la energía se transforma y/o se transfiere
de un elemento a otro. En sistemas de primer orden, el
término transitorio tiene la forma exponencial αe-t/τ, donde τ
tiene dimensiones de tiempo y se denomina constante de
tiempo.Nota: La duración del pulso alto es igual al tiempo bajo.
1.1 Determinar la frecuencia de la fuente, de tal manera que el
condensador se cargue con un valor de tensión igual al de
la fuente.
1.2 Por medio del osciloscopio medir la tensión en el
condensador y determinar la constante de tiempo.
1.3 Medir indirectamente la corriente del circuito y
determinar la constante de tiempo.
1.4...