labo 5 de fisica

Corriente Alterna

Cancha Yauri Johan Antonio 20122646G
Pajares Aguirre Eduardo Franco 20122546B
Sánchez Zumaeta Christian Javier 20122594G

Universidad Nacional de Ingeniería

Lima, Perú


RESUMEN: La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección periódicamente en un conductor. La variación de la tensión con el tiempo puede tener diferentesformas: senoidal, triangular, cuadrada, trapezoidal, etc. Si bien estas otras formas de onda no senoidales son más frecuentes en aplicaciones electrónicas..

I. INTRODUCCIÓN

Cuando en un circuito el voltaje de la fuente varía con el tiempo se dice que el voltaje es alterno (cambia de signo mediante transcurre el tiempo.

Sea:
Introduciremos el concepto de corriente, el cual está dado por:

Parapoder encontrar el valor eficaz de la corriente, se puede calcular el calor desarrollado en una resistencia en un ciclo completo. Esto se da de la siguiente manera:

El calor desarrollado en un periodo viene dado por:

Se demuestra que:
Se demuestra a partir de acá que:
Entonces:
Obs.- Solo válido para una corriente sinusoidal

CIRCUITO RLC:


Fig. 1.: Circuito R-L-C en serieAplicando la segunda ley de Kirchoff en todo instante de tiempo, entonces se tiene que:


Resolviendo la ecuación diferencial se demuestra que la caída de tensión en cada elemento está dada por:



Se puede observar que:
esta en fase con la corriente.
esta desfasada con la corriente.
esta desfasada con la corriente.
El análisis que se realiza para poder comprender las relacionesdadas es la descripción fasorial, en el cual se consideran vectores rotantes.

Fig. 2.: Diagrama fasorial de circuito R-L-C en serie
A partir de esto se puede deducir que:

De modo similar hallamos la resistencia del sistema, previamente definiendo reactancia:
Reactancia del capacitor:
Reactancia del inductor:
A la “resistencia” equivalente del sistema se le denominaimpedancia, en el circuito RLC en serie está definida como:

El valor instantáneo de voltaje se puede dar de la siguiente manera:

Dondey está dado por:

La potencia eficaz consumida es el producto del valor eficaz del voltaje Vr y la corriente eficaz:

Donde

III. CALCULOS Y RESULTADOS

Parte I.-


Fig. 3.: Conexión del fusible con la fuente



Fig. 4.: Conexión uniendo los puntos Q yS.


Fig. 5.: Desconexión súbita del cable QS





Fig. 6.: Circuito equivalente al proceso de la figura 1,2,3



Parte II.-


1.-Resistencia del reactor experimental

Resistencia reactor=

2.- Medición de Vef y Ief

Vef =210 V

Ief=0,4 A


Fig. 7.: Configuración fuente, amperímetro, voltímetro y reactor




3.- Grafico de reactancia inductiva


Fig. 8.:Grafico de reactancia inductiva
El grafico a escala se adjuntara al final.

4.- Calculo de L



5.- Angulo de fase entre V e I a través del reactor 1





6.- Potencia disipada por el reactor






Parte III.-


Fig. 9.: Grafico solicitado
El grafico a escala se adjuntara al final.

1.- Medición de Vef
Vef (MN)=220V
Vef (MP)=56V
Vef (PN)=190V
2.- Medición de Ief
Ief=0,35A

3.- Medición del ángulo



4.- Potencia disipada a través de la lámpara fluorescente




5. Trace el triángulo DAC’, que será el triángulo del circuito ¿Por qué?
En el caso del triángulo ACB tomamos como voltaje de entrada para el circuito formada solo por el reactor que contiene un valor de 210V; en el caso de la lámpara el voltaje eficaz que entra al circuito es que esequivalente a la longitud AD; además la caída de tensión que sufre el circuito por parte del reactor es que es equivalente a la longitud AC’; por ultimo para poder cerrar el circuito tendríamos que ver la caída de tensión sobre la lámpara y esta se da en la caída de voltaje igual a que es equivalente a longitud C’D, cerrando así el triángulo del circuito.


5.- ¿Es posible hacer funcionar la...