Fisica Practica 3 Circuito RCL

Física
Unidad 3
Actividad 3:
Practica 3
MODELO DE UN CIRCUITO RLC CON BATERIA
Número de equipo: 06




1. Descarguen la simulación ejs_RlcCircuitoConBateria.jar que se encuentra en el aula virtual.
2. Investiguen el comportamiento de un circuito RLC.
PROBLEMAS RLC
Un circuito serie de corriente alterna consta de una resistencia R de 200 Ω una autoinducción de 0’3 H y un condensador de 10 µ F. Siel generador suministra una fuerza electromotriz
V = 2 ⁰′⁵ sen( 1000 t), calcular :
la impedancia del circuito
la intensidad instantánea
a)
b)




rad
circuito inductivo Tensión adelantada respecto de I
(Intensidad RETRASADA respecto V)

Mediante la red eléctrica ordinaria de 220 V (eficaces) a 50 Hz, se alimenta un circuito R-L-C con una R=20 Ω, L=0’02 H y C= 20 µ F Calcular :
lapotencia media disipada por el circuito
deducir si se encuentra o no en resonancia.
a)
b) Si está en resonancia. Podemos ver que no son iguales, por lo tanto no está en resonancia
Un circuito serie R-L-C está formado por una bobina de coeficiente de autoinducción L= 1 H y resistencia óhmica interna de 10 Ω, un condensador de capacidad C= 5 µ F, y una resistencia de 90 Ω. La frecuencia de lacorriente es de 100 Hz. Si el circuito se conecta a un generador de corriente alterna de 220 V de tensión máxima, calcular:
la potencia disipada por el circuito
la expresión de la intensidad instantánea

a)
V;
b)

;rad

o
En un circuito serie RLC se aplica una tensión alterna de frecuencia 50 Hz, de forma que las tensiones entre los bornes de cada elemento son: VR = 200 V, VL= 180 Vy V c = 75 V, siendo R= 100 Ω Calcular:
el valor de L y de C
la intensidad que circula por el circuito.
b)

a)

;;F
;;H


Modelo de un circuito RLC con batería

Fig1. Un circuito sencillo en serie RLC con una fuente de voltaje Vs.
El modelo del circuito RLC simula un resistor R, un capacitor C y un inductor L en serie con una batería y gráfica la dependencia del tiempo de caída de voltaje através de estos elementos. La resistencia R refleja todas las pérdidas de energía en el circuito. La ecuación diferencial para la carga en el capacito Q se encuentra aplicando la regla de la malla de Kirchhoff.
Como se resuelve un modelo dinámico, se observan cambios cuando la simulación se corre y el voltaje de la batería cambia. El parámetro de paso de tiempo configura el incremento de tiempoentre las medidas del voltaje y el parámetro de número de puntos n configura el la cantidad de datos que serán desplegados. La gráfica se muestra después de que n puntos de datos se han salvado, ya que los datos que se toman en un inicio se desechan.
3. Corran el modelo y observa lo que ocurre al cambiar el voltaje de la batería. Aumenta el valor del paso de tiempo entre puntos a y observa cómo sevisualizan los cambios conforme se modifica el voltaje de la batería. Explica cómo se relaciona y n al tiempo de barrido en un osciloscopio.


Al correr la simulación los valores de VR, VL y VC describen ondas sinodales, VL inicia en el valor más alto y VR y VC inician en cero, para después describir valores continuos, al cambiar el voltaje, de Vs=V(+) a Vs=V(-), se observa que el voltaje seconserva en cero.



Al cambiar el paso de 5x10-6 a un valor menor 5x10-7 la animación corre más lentamente, y al cambiar el paso de 5x10-6 a un valor mayor como 5x10-5 la animación corre más rápido.


Y así queda cuando se aumenta el voltaje a 20 volts por ejemplo.


4. Cambien el valor de la inductancia, la resistencia y la capacitancia. Observa que la gráfica muestra la fuente de voltaje (en gris) asícomo los voltajes en cada elemento del circuito (los colores se muestran en la parte superior de la pantalla).


Se cambiaron los valores de R, L y C. En la animación se observa como es que VL y Vc se contraponen, están desfasados 180°.


5. Seleccionen un punto especifico en el tiempo y mide los voltajes, verifica que el voltaje a través del inductor (rojo), el resistor (verde) más el capacito...