capc3adtulo 10 circuito resonante
Páginas: 26 (6397 palabras)
Publicado: 2 de noviembre de 2015
Capítulo 10
Circuito Resonante
En el presente capítulo discutiremos el circuito resonante. De manera especial se presentarán las combinaciones y características del mismo, por lo cual, en la Sección 10.1 se ve el circuito resonante combinado con dispositivos L-C básicos y sus características. En la Sección 10.2, Circuitos Resonantes RLC en Serie, y en la Sección 10.3Circuitos Resonantes RLC en paralelo, le suministran a los estudiantes las características del circuito resonante RLC.
Finalmente, en la Sección 10.4, se discute la utilidad del circuito resonante, y en la Sección 10.5, se presentan las aplicaciones de los mismos. Es de esperar que el estudiante aprenda los principios del circuito resonante, la relación entre los parámetros, y los campos deaplicación práctica.
10.1 Circuito Resonante L-C
En esta sección presentamos el circuito resonante L-C, y se divide en dos partes: 10.1.1, Circuitos Resonantes LC en Serie y 10.1.2, Circuitos Resonantes es Paralelo.
Para comenzar, revisemos las características de los capacitores e inductores, vistos en los primeros capítulos y podemos clasificar las relaciones entre dispositivos con impedancia yfrecuencia como:
1. Resistencia (R) es independiente de la frecuencia. Su impedancia no cambia cuando cambia la fuente de frecuencia.
2. Impedancia del inductor (L) es dependiente de la fuente de frecuencia. En realidad es proporcional a la frecuencia. La impedancia (reactancia inductiva) es XL = L = 2fL Ohmios.
3. La impedancia de capacitor (C) es dependiente de la fuente de frecuencia; esinversamente proporcional a la frecuencia. La impedancia (reactancia capacitiva) es XC = 1 / C = 1 / (2fL) Ohmios.
La Fig. 10.1 muestra las relaciones entre reactancia inductiva, reactancia capacitiva y frecuencia. Se pueden dividir como tres condiciones que:
1. A una frecuencia = 0 (f = 0 Hz, es decir, estado de CD), XL = 2fL = 0 y XC = 1 / (2fL) = . Por lo tanto, la reactancia inductiva esigual a la que existe en estado de cortocircuito. La cuando reactancia capacitiva es infinita, lo cual es igual a un estado de circuito abierto.
2. Cuando la frecuencia se aumenta gradualmente a partir de 0, XL se incrementa gradualmente y XC disminuye gradualmente.
3. Cuando la frecuencia es muy alta (f ) entonces XL y es como un circuito abierto, mientras que si XC 0, es como uncircuito en corto.
La Fig. 10.1(a) muestra las relaciones entre reactancia inductiva y frecuencia. XL = 2 f L, donde 2 L es constante, por lo que la reactancia inductiva es proporcional a f, con una relación lineal.
La Fig. 10.1(b) muestra la relación entre reactancia capacitiva y frecuencia. XC = 1/ (2 f C), donde 2C es constante, por lo tanto la reactancia capacitiva es inversamente proporcionala f con una relación curva.
10.1.1 Resonancia L-C en Serie
Cuando se conecta un inductor L y un capacitor C en serie, como se muestra en la Fig. 10.2(a), se tiene:
que es la reactancia capacitiva y la impedancia total. Al aplicar una fuente de frecuencia ajustable en el circuito en serie, se obtiene la curva de impedancia como se muestra en la Fig. 10.2(b). El eje real es lafrecuencia, y el eje imaginario es la impedancia..
Fig. 10.2 – Circuito LC en serie y curva de impedancia.
En la Fig. 10.2(b), se pueden ver las relaciones entre la impedancia total Z del circuito LC en serie y la frecuencia f :
1. La frecuencia aumenta desde 0 Hz hasta f0, XC XL. En esta región, la impedancia total revela que se trata de un circuito capacitivo, y la impedancia total Z disminuirá gradualmente y la corriente aumenta.
2. f = f0, y entonces XC = XL, la impedancia total Z = 0, la corriente alcanza el valor máximo, y en teoría llega al infinito.
3. La frecuencia se aleja de f0, f f0, y XC < XL. En esta región, la impedancia total revela que se trata de un circuito inductivo, y la impedancia total Z aumenta gradualmente y la corriente disminuirá.
De...
Capítulo 10
Circuito Resonante
En el presente capítulo discutiremos el circuito resonante. De manera especial se presentarán las combinaciones y características del mismo, por lo cual, en la Sección 10.1 se ve el circuito resonante combinado con dispositivos L-C básicos y sus características. En la Sección 10.2, Circuitos Resonantes RLC en Serie, y en la Sección 10.3Circuitos Resonantes RLC en paralelo, le suministran a los estudiantes las características del circuito resonante RLC.
Finalmente, en la Sección 10.4, se discute la utilidad del circuito resonante, y en la Sección 10.5, se presentan las aplicaciones de los mismos. Es de esperar que el estudiante aprenda los principios del circuito resonante, la relación entre los parámetros, y los campos deaplicación práctica.
10.1 Circuito Resonante L-C
En esta sección presentamos el circuito resonante L-C, y se divide en dos partes: 10.1.1, Circuitos Resonantes LC en Serie y 10.1.2, Circuitos Resonantes es Paralelo.
Para comenzar, revisemos las características de los capacitores e inductores, vistos en los primeros capítulos y podemos clasificar las relaciones entre dispositivos con impedancia yfrecuencia como:
1. Resistencia (R) es independiente de la frecuencia. Su impedancia no cambia cuando cambia la fuente de frecuencia.
2. Impedancia del inductor (L) es dependiente de la fuente de frecuencia. En realidad es proporcional a la frecuencia. La impedancia (reactancia inductiva) es XL = L = 2fL Ohmios.
3. La impedancia de capacitor (C) es dependiente de la fuente de frecuencia; esinversamente proporcional a la frecuencia. La impedancia (reactancia capacitiva) es XC = 1 / C = 1 / (2fL) Ohmios.
La Fig. 10.1 muestra las relaciones entre reactancia inductiva, reactancia capacitiva y frecuencia. Se pueden dividir como tres condiciones que:
1. A una frecuencia = 0 (f = 0 Hz, es decir, estado de CD), XL = 2fL = 0 y XC = 1 / (2fL) = . Por lo tanto, la reactancia inductiva esigual a la que existe en estado de cortocircuito. La cuando reactancia capacitiva es infinita, lo cual es igual a un estado de circuito abierto.
2. Cuando la frecuencia se aumenta gradualmente a partir de 0, XL se incrementa gradualmente y XC disminuye gradualmente.
3. Cuando la frecuencia es muy alta (f ) entonces XL y es como un circuito abierto, mientras que si XC 0, es como uncircuito en corto.
La Fig. 10.1(a) muestra las relaciones entre reactancia inductiva y frecuencia. XL = 2 f L, donde 2 L es constante, por lo que la reactancia inductiva es proporcional a f, con una relación lineal.
La Fig. 10.1(b) muestra la relación entre reactancia capacitiva y frecuencia. XC = 1/ (2 f C), donde 2C es constante, por lo tanto la reactancia capacitiva es inversamente proporcionala f con una relación curva.
10.1.1 Resonancia L-C en Serie
Cuando se conecta un inductor L y un capacitor C en serie, como se muestra en la Fig. 10.2(a), se tiene:
que es la reactancia capacitiva y la impedancia total. Al aplicar una fuente de frecuencia ajustable en el circuito en serie, se obtiene la curva de impedancia como se muestra en la Fig. 10.2(b). El eje real es lafrecuencia, y el eje imaginario es la impedancia..
Fig. 10.2 – Circuito LC en serie y curva de impedancia.
En la Fig. 10.2(b), se pueden ver las relaciones entre la impedancia total Z del circuito LC en serie y la frecuencia f :
1. La frecuencia aumenta desde 0 Hz hasta f0, XC XL. En esta región, la impedancia total revela que se trata de un circuito capacitivo, y la impedancia total Z disminuirá gradualmente y la corriente aumenta.
2. f = f0, y entonces XC = XL, la impedancia total Z = 0, la corriente alcanza el valor máximo, y en teoría llega al infinito.
3. La frecuencia se aleja de f0, f f0, y XC < XL. En esta región, la impedancia total revela que se trata de un circuito inductivo, y la impedancia total Z aumenta gradualmente y la corriente disminuirá.
De...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.