TP Comportamiento RLC
Páginas: 8 (1889 palabras)
Publicado: 2 de julio de 2015
Facultad de Ingeniería
Cátedra: Electrotecnia
Comportamiento de elementos pasivos en CA
Objetivo
Que el alumno comprenda el comportamiento de elementos pasivos en un circuito sometido al paso de la corriente alterna.
Objetivos secundarios:
Que el alumno se familiarice con la utilización de los instrumentos de medida que se manejan frecuentemente en el laboratorio.
Que aprenda aconectar correctamente en un circuito el amperímetro, voltímetro y wattimetro y que interprete adecuadamente las medidas proporcionadas por estos instrumentos.
Consideraciones teóricas
Al aplicar las leyes de Kirchhoff a una malla en corriente alterna (CA) con componentes pasivos se llega a una ecuación integrodiferencial, es decir con términos en derivadas e integrales. La intensidad decorriente, al estar la malla sometida a un régimen de tensión senoidal (coseinodal) también será de forma senoidal (coseinodal) y constará de dos partes. Una de ellas corresponde a la intensidad del régimen transitorio que normalmente se anula a las pocas fracciones de segundo y la otra constituye la intensidad en régimen permanente, la cual perdura mientras exista excitación. El siguiente prácticocorresponde al comportamiento en régimen permanente de circuitos sometidos a tensión senoidal.
Impedancia
La impedancia de un elemento aislado, o de una rama de varios elementos, o de un circuito completo es la relación entre la tensión aplicada y la intensidad de corriente que circula:
Si las tensiones e intensidades de corriente son senoidales, esta relación tiene un módulo y un argumento(ángulo).
Ángulo de fase
Si tanto la tensión y la intensidad de corriente son funciones senoidales del tiempo y se representan gráficamente en la misma escala de tiempos, aparece un desplazamiento relativo
Comportamiento de elementos pasivos en CA
entre ambas magnitudes que sólo es nulo en el caso de tratarse de un elemento resistivo puro. Dicho desplazamiento es el ángulo de fase y nuncapuede ser superior a 90 º ó /2 radianes.
Comportamiento de resistencias en CA
La ecuación de este circuito simple es:
iR UR0 sen ( wt)
En una resistencia, la intensidad iR y la tensión VR están en fase, y la relación entre sus amplitudes es:
iR UR0
con UR = U0
Como vemos en la representación vectorial de la figura, al cabo de un cierto tiempo t,los vectores rotatorios que representan a la corriente en la resistencia y a la diferencia de potencial entre sus extremos, ha girado un ángulo w t. Sus proyecciones sobre el eje vertical son los valores en el instante t de la intensidad que circula por la resistencia y de la diferencia de potencial entre sus extremos.
La potencia media (potencia activa) está representada por:
Consideracionesteóricas 1
Comportamiento de elementos pasivos en CA
P U I cos U I I 2 R
Comportamiento de Inductancias en CA
La ecuación del circuito para una inductancia ideal (pura) es:
L dtdi U 0 sen ( wt) 0
Integrando esta ecuación obtenemos i en función del tiempo
iL UwL0 cos ( wt ) UwL0 ( wt 2 )
La intensidad iL de la en la bobina está retrasada 90º respecto dela tensión VL. La relación entre sus amplitudes es:
iL UwLL
con UL=U0 , donde ωL = XL llamada reactancia inductiva y XL = 2 π f L
La potencia media es cero en este circuito:
P= U IL cosφ =0
Consideraciones teóricas 2
Comportamiento de elementos pasivos en CA
En este práctico vamos a trabajar con un circuito R-L ya que constructivamente es imposible obteneruna inductancia pura, con lo cual el circuito estará compuesto por un resistencia (propia del cobre con que esta construida la inductancia) y la inductancia propiamente dicha, con lo cual:
I = U/Z (Z= impedancia total),
Donde Z2=R2 + XL2 y tg φ = XL / R
La potencia activa será entonces: P = U I cosφ = R I2
Comportamiento de Capacitores en CA
En un condensador la carga...
Cátedra: Electrotecnia
Comportamiento de elementos pasivos en CA
Objetivo
Que el alumno comprenda el comportamiento de elementos pasivos en un circuito sometido al paso de la corriente alterna.
Objetivos secundarios:
Que el alumno se familiarice con la utilización de los instrumentos de medida que se manejan frecuentemente en el laboratorio.
Que aprenda aconectar correctamente en un circuito el amperímetro, voltímetro y wattimetro y que interprete adecuadamente las medidas proporcionadas por estos instrumentos.
Consideraciones teóricas
Al aplicar las leyes de Kirchhoff a una malla en corriente alterna (CA) con componentes pasivos se llega a una ecuación integrodiferencial, es decir con términos en derivadas e integrales. La intensidad decorriente, al estar la malla sometida a un régimen de tensión senoidal (coseinodal) también será de forma senoidal (coseinodal) y constará de dos partes. Una de ellas corresponde a la intensidad del régimen transitorio que normalmente se anula a las pocas fracciones de segundo y la otra constituye la intensidad en régimen permanente, la cual perdura mientras exista excitación. El siguiente prácticocorresponde al comportamiento en régimen permanente de circuitos sometidos a tensión senoidal.
Impedancia
La impedancia de un elemento aislado, o de una rama de varios elementos, o de un circuito completo es la relación entre la tensión aplicada y la intensidad de corriente que circula:
Si las tensiones e intensidades de corriente son senoidales, esta relación tiene un módulo y un argumento(ángulo).
Ángulo de fase
Si tanto la tensión y la intensidad de corriente son funciones senoidales del tiempo y se representan gráficamente en la misma escala de tiempos, aparece un desplazamiento relativo
Comportamiento de elementos pasivos en CA
entre ambas magnitudes que sólo es nulo en el caso de tratarse de un elemento resistivo puro. Dicho desplazamiento es el ángulo de fase y nuncapuede ser superior a 90 º ó /2 radianes.
Comportamiento de resistencias en CA
La ecuación de este circuito simple es:
iR UR0 sen ( wt)
En una resistencia, la intensidad iR y la tensión VR están en fase, y la relación entre sus amplitudes es:
iR UR0
con UR = U0
Como vemos en la representación vectorial de la figura, al cabo de un cierto tiempo t,los vectores rotatorios que representan a la corriente en la resistencia y a la diferencia de potencial entre sus extremos, ha girado un ángulo w t. Sus proyecciones sobre el eje vertical son los valores en el instante t de la intensidad que circula por la resistencia y de la diferencia de potencial entre sus extremos.
La potencia media (potencia activa) está representada por:
Consideracionesteóricas 1
Comportamiento de elementos pasivos en CA
P U I cos U I I 2 R
Comportamiento de Inductancias en CA
La ecuación del circuito para una inductancia ideal (pura) es:
L dtdi U 0 sen ( wt) 0
Integrando esta ecuación obtenemos i en función del tiempo
iL UwL0 cos ( wt ) UwL0 ( wt 2 )
La intensidad iL de la en la bobina está retrasada 90º respecto dela tensión VL. La relación entre sus amplitudes es:
iL UwLL
con UL=U0 , donde ωL = XL llamada reactancia inductiva y XL = 2 π f L
La potencia media es cero en este circuito:
P= U IL cosφ =0
Consideraciones teóricas 2
Comportamiento de elementos pasivos en CA
En este práctico vamos a trabajar con un circuito R-L ya que constructivamente es imposible obteneruna inductancia pura, con lo cual el circuito estará compuesto por un resistencia (propia del cobre con que esta construida la inductancia) y la inductancia propiamente dicha, con lo cual:
I = U/Z (Z= impedancia total),
Donde Z2=R2 + XL2 y tg φ = XL / R
La potencia activa será entonces: P = U I cosφ = R I2
Comportamiento de Capacitores en CA
En un condensador la carga...
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