Circuitos rcl corriente alterna

Introducción

En este laboratorio analizaremos 3 tipos de circuitos de corriente alterna: RC (resistencia y condensador), RL (resistencia y bobina) y RCL (resistencia, condensador y bobina), primero armaremos nuestros circuitos como muestra nuestra guía de laboratorio seguidamente hallaremos sus respectivas impedancias, reactancias capacitivas y reactancias inductivas, calcularemos todoslos datos que necesitamos para llenar nuestras tablas de datos ayudándonos con las respectivas formulas por ultimo procederemos a armas nuestros diagramas de fasores con los datos calculados.

Fundamento teórico:
Impedancia: Impedancia Z de un circuito es la relación de la amplitud de voltaje en un circuito a la amplitud de corriente en el circuito
Z=√(R^2+X^2 )
Z: impedancia medida enohmios ()
R: impedancia medida en ohmios ()
X: impedancia medida en ohmios ()

Circuitos series
En los circuitos RLC se acoplan resistencias, capacitores e inductores. De tal manera que sea cual sea nuestra impedancia, podremos clasificarla dentro de 3 tipos: RL, RC y RLC.

Circuito RL. Tiene una parte resistiva y una parte inductiva.

Z=√(R^2+X_L^2 )

Por tanto, en forma compleja suimpedancia será. Donde XL se llama reactancia inductiva, y representa el módulo de la impedancia inductiva pura, por lo tanto

X_L=|WL|

En este circuito se tiene una resistencia y una bobina en serie. La corriente en ambos elementos es la misma.
El voltaje en la bobina está en fase con la corriente que pasa por ella. (Tienen sus valores máximos simultáneamente), pero el voltaje en la bobinaestá adelantado a la corriente que pasa por ella en 90º (la tensión tiene su valor máximo antes que la corriente)

Circuito RC. Tiene una parte resistiva y una parte capacitiva.

Z=√(R^2+X_C^2 )

Donde XC se llama reactancia capacitiva, y representa el módulo de la impedancia capacitiva pura, es decir
x_c=|1/ωc|

En un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa porla resistencia y por el condensador es la misma. Esto significa que cuando la corriente está en su punto más alto (corriente de pico), estará así tanto en la resistencia como en el condensador (capacitor.) Pero algo diferente pasa con los voltajes, en la resistencia, el voltaje y la corriente están en fase (sus valores máximos coinciden en el tiempo). Pero con el voltaje en el capacitor no esasí. El voltaje en el condensador está retrasado con respecto a la corriente que pasa por él. (el valor máximo de voltaje sucede después del valor máximo de corriente en 90o) Estos 90º equivalen a ¼ de la longitud de onda dada por la frecuencia de la corriente que está pasando por el circuito.

Circuito RLC. Tiene una parte resistiva, una inductiva y una capacitiva.

Z=√(R^2+(X_L+X_C )^2 )

Enestos circuitos, según la frecuencia de funcionamiento, se impondrá la parte inductiva o la capacitiva, ya que W=2πfA la frecuencia en que la parte inductiva y la capacitiva se anulan, se le llama frecuencia de resonancia.

Objetivos:

Determinación de la resistencia, inductancia y capacidad de un circuito de corriente alterna.

Determinar el voltaje en el condensador.

Determinar elvoltaje en la bobina

Construir los diagramas fasoriales en circuitos RL, RC, RCL.

Determinar la impedancia de cada circuito armado.

Materiales:

Procedimiento:

Circuito RC serie:

Arme el circuito como muestra la guía, aplicando 110v a la fuente de tensión alterna. Tenga en cuenta los datos efectúe las mediciones correspondientes, llene la tabla 1-2.

DATOS VALORES MEDIDOS
U(V) R
(Ω) XC
(Ω) F
(Hz) V
(V) UC
(V) UR
(V) A
(A)
110 4400 4400 50 109.81 69.8 82.2 0.018
TABLA 1. VALORES MEDIDOS (CIRCUITO RC)

VALORES CALCULADOS
f
(Hz) XC
(Ω) Z
(Ω) Ф (0) I
(A) UR
(V) UC
(V) U
(V)
60 3684.14 5738.71 39.87 0.019 84.37 69.99 109.62
TABLA 2. VALORES CALCULADOS (CIRCUITO RC)

Circuito RL serie

Arme el circuito como muestra la guía, aplicando 110v...