Régimen Permanente De Circuitos R-L-C Serie Y Paralelo Excitados Con Señales Senoidales

RÉGIMEN PERMANENTE DE CIRCUITOS R-L-C SERIE Y PARALELO EXCITADOS CON SEÑALES SENOIDALES ELEMENTOS UTILIZADOS: 1 Multímetro 1 Multímetro 1 Autotransformador 1 Capacitor de 5 F 1 Capacitor de 10 F 1 Transformador 220-6,3 V 1 Inductor a carrete Resistor R = 100  Marca: Metex Marca: YFE Marca: VARIOSTAT Marca: Marca: SICELA Marca: Marca: Nº: NG0874 Nº: NG0875 Nº: NG0771 Nº: 1 Nº: NG0831 Nº: NG0902Nº: NG0921

OBJETO DEL TRABAJO PRÁCTICO a) Familiarizarse con el empleo de las magnitudes características de señales senoidales. b) Medición de capacitancias e inductancias utilizando voltímetro y amperímetro. c) Análisis de circuitos R-L-C serie y paralelo excitados con señales senoidales. d) Análisis de la potencia puesta en juego en cada uno de los casos. e) Realización de los diagramasfasoriales de tensión, corriente y potencia. 1.- MEDICIÓN DE CAPACITANCIAS

Tabla de valores 1
Valor nominal de Cx F 10 Cuestionario 1 1.a) Deducir la expresión utilizada para el cálculo de capacidad midiendo tensión y corriente. 1.b) Comparar el valor calculado de Cx con el indicado por el fabricante. En caso de existir diferencias, justificarlas. 1.c) Realizar, suponiendo al capacitor ideal, eldiagrama fasorial de tensiones y corrien tes. Indicar las escalas utilizadas en la representación. 1.d) Calcular los valores de potencia activa, reactiva y aparente. Justificar el valor particular obtenido para la potencia activa. Dibujar el diagrama de potencias indicando sus escalas. 1.e) Calcular el factor de disipación. Comentar. VC V 20 I mA 64.8 Valor calculado de Cx F 10.313Página 1

1.A) Ecuaciones para el capacitor:

En una frecuencia de 50 Hz

1. B) El valor calculado de la capacidad es mayor al valor nominal, esto se debe a que los elementos no son ideales y presentan un error, los valores tienen una tolerancia de -10% y +20% en este caso el capacitor muestra una diferencia de 0.313, está dentro de los valores de tolerancia. 1.C) Tomando al capacitor comoideal:
I=j62.831 mA

Escalas: Corriente (I): 1 mA en 0,05cm Tensión (V): 1 V en 0,25 cm

V = 20 V

m

1.D)
m

;

m



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Potencia instantánea:
Como S = Sm m m m m

Potencia activa:

El resultado de la potencia activa es nulo, ya que la función de la potencia instantánea tiene la misma área tanto por encima del eje del tiempo como por debajo del mismo, resultando,la integral en un periodo, cero.
z v i

=0q q
q

Potencia reactiva:

z

q

Potencia aparente:

S S

q

Ps = -j1,296 VA
Pq = -

Escalas: 0.648 VA en 1cm 0.648VAr en 1cm

1.e)

El factor de disipación del circuito es cero, ya que no posee potencia activa, y la división resulta cero. El circuito no disipa energía por el capacitor.


S

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2.- MEDICIÓN DEINDUCTANCIAS Y EFECTO DE SU VARIACIÓN SOBRE LA TENSIÓN O LA CORRIENTE EN UN CIRCUITO. Figura 2 Figura 3 Figura 4

Valor medido de RL

RL =

638 Ω

Calcular el valor de Lx para cada posición del núcleo y registrarlo en la tabla.

Tabla de valores 2
Posición del núcleo 1.- afuera 2.- 50% dentro 3.- 100% dentro VAB (CTE) V 20 20 20 I mA 26.7 9 6.3 Lx Hy 1.249 6.7757 9.898

Cuestionario 22.a) Deducir la expresión utilizada para el cálculo de inductancia a partir de las mediciones efectuadas con voltímetro y amperímetro. 2.b) Dibujar superpuestos y en las mismas escalas los diagramas fasoriales de tensión y de corriente. 2.c) ¿Qué lugar geométrico describe el extremo del fasor VAB al variar la inductancia? ¿Por qué?. 2.d) Dibujar superpuestos los diagramas de potencia. 2.e) ¿Quélugar geométrico describe el extremo del fasor PS al variar la inductancia? ¿Por qué?. c) Repetir el procedimiento anterior con el mismo circuito, manteniendo ahora constante la corriente. Medir los valores de tensión para tres posiciones del núcleo y volcarlos en la Tabla de Valores 3.



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2.A)

L

RL

1. 2.

3.



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2.B

a) b) c)

(Sin núcleo)...