Efectos de los cambios de frecuencia en la impedancia y corriente de un circuito rlc en serie

Efectos De Los Cambios De Frecuencia En La Impedancia Y Corriente De Un Circuito RLC En Serie

Andrés R. Muñoz, Pablo W. Zúñiga
Universidad del Cauca

RESUMEN

En esta práctica se observo mediante experimentos como el cambio de frecuencia en la fuente de voltaje afecta la impedancia y corriente del circuito RLC en serie.
*
* 1. Procedimiento

1. Se montó el circuito que semuestra en la figura 1
2. Se ajustaron los controles que se indica en la guía.
3. Se aumento la frecuencia de salida del generador hasta que la amplitud empezara a decrecer.
4. Se determino la frecuencia a la cual es máxima con las indicaciones dichas en la guía.
5. Con la frecuencia del generador puesta en FR mida el voltaje en resistor, mida el voltaje en el capacitor, y el voltaje en elinductor y regístrelos en la tabla.
6. Se midió el voltaje en la resistencia, en el inductor, en el capacitor y en la combinación capacitor-inductor
7. Se ajusto el generador de funciones para tomar dichos voltajes.
8. Para cada frecuencia se hicieron los siguientes cálculos: La diferencia entre las mediciones de los voltajes del capacitor y la resistencia, la corriente en el circuito con elvalor medido y nominal de la resistencia.
9. Despues se encontró la impedancia Xc y XL

Fig.1
L
100mH
CANAL 1
CANAL2
GND
C
0.01
R
2k

* 2. Resultados
TABLA I
efecto de la frecuencia sobre la impedancia en un circuito RLC en serie
Paso | Frecuencia Hz | Voltaje en La Resistencia VR | Voltaje en el inductor VL | Voltaje en el capacitor VC |
fr +2.5k | 8.11 | 7.9 | 9.5 | 4.4 |fr +2k | 7.60 | 8.4 | 9.6 | 4.6 |
fr +1.5k | 7.12 | 8.1 | 9.2 | 5.3 |
fr +1k | 6.6 | 9.2 | 8.9 | 5.9 |
fr +500 | 6.13 | 9.4 | 8.6 | 6.4 |
fr | 5.61 | 9.5 | 7.9 | 7.1 |
fr -500 | 5.12 | 9.4 | 7.5 | 7.6 |
fr -1k | 4.63 | 9.1 | 6.3 | 8.5 |
fr -1.5k | 4.11 | 9 | 5.6 | 9.1 |
fr -2k | 3.62 | 8.54 | 5.2 | 9.4 |
fr -2.5k | 3.13 | 7.3 | 4.2 | 10.7 |

TABLA II
efecto de la frecuenciasobre la impedancia en un circuito RLC en serie
Paso | Voltaje entre A y B VLC , VPP | Diferencia de voltajes VL-vc | Corriente (calculada)I (mA) | Impedancia Z (calculada con la ley de Ohm) kΩ |
fr +2.5k | 5.5 | 5.0 | 3.9 | 1.27 |
fr +2k | 5.1 | 4.8 | 4.3 | 1.09 |
fr +1.5k | 4.8 | 3.8 | 4.1 | 0.95 |
fr +1k | 3.5 | 3.0 | 4.55 | 0.68 |
fr +500 | 2.4 | 2.4 | 4.7 | 0.47 |
fr | 1.9 |1.0 | 4.8 | 0.17 |
fr -500 | 2.6 | 0.3 | 4.65 | 0.02 |
fr -1k | 3.3 | 2.7 | 4.55 | 0.55 |
fr -1.5k | 3.8 | 3.4 | 4.5 | 0.80 |
fr -2k | 4.2 | 4.2 | 4.25 | 0.97 |
fr -2.5k | 4.7 | 6.3 | 3.7 | 1.68 |

TABLA III
comparación de los cálculos de impedancia en un circuito RLC en serie
Paso | Frecuencia Hz | Reactancia inductiva (calculada) Xl Ω | Reactancia Capacitiva (calculada) Xc kΩ| Impedancia Z (calculada con la ley de Ohm) kΩ |
fr +2.5k | 8.11 | 51.01 | 1.96 | 2.76 |
fr +2k | 7.60 | 47.81 | 2.09 | 2.86 |
fr +1.5k | 7.12 | 44.79 | 2.23 | 2.96 |
fr +1k | 6.6 | 41.53 | 2.40 | 3.09 |
fr +500 | 6.13 | 38.39 | 2.60 | 3.25 |
fr | 5.61 | 35.26 | 2.83 | 3.44 |
fr -500 | 5.12 | 32.12 | 3.11 | 3.67 |
fr -1k | 4.63 | 29.02 | 3.44 | 3.95 |
fr -1.5k | 4.11 | 26.51| 3.77 | 4.24 |
fr -2k | 3.62 | 22.87 | 4.37 | 4.79 |
fr -2.5k | 3.13 | 19.54 | 5.11 | 5.47 |

* 3. Preguntas complementarias

1. Explique los cambios de frecuencia en la impedancia y corriente en un circuito RLC en serie.
Como la impedancia es directamente proporcional a la frecuencia en una resistencia, entonces se podría decir que la corriente es inversamente proporcional a laimpedancia., es decir que si la frecuencia decrece la impedancia crece con respecto a la corriente.
2. Explique el desfasamiento de VR al variar la frecuencia de entrada por encima y por debajo de FR
Como la frecuencia es directamente proporcional a R y por tanto el voltaje con respecto a R también seria directamente proporcional, entonces podríamos decir, que si la frecuencia con respecto a R...