Laboratorio de fisica eletrica
Páginas: 5 (1099 palabras)
Publicado: 6 de junio de 2010
Circuito RLC
Profesor: I
Laboratorio de Física de Campos,
Resumen
Los circuitos como han sido objeto de estudio hasta ahora, han mostrado hasta ahora la conexión de dos componentes diversos, en esta oportunidad, haremos el montaje experimental de un circuito RLC el cual involucra resistores, capacitores e inductores en una conexión en serie y analizaremos el comportamiento delvoltaje a través de él y observar cómo varía la frecuencia en función de la distancia relativa entre las mismas.
Palabras claves
Circuito RLC, Resistores, Capacitores, Inductores
Abstract
The circuits since they have been study object until now, have shown until now the connection of two diverse components, in this opportunity, we will make the assembly experimental of a circuit RLCwhich involves resistors, capacitors and inducers in a connection in series and we will analyze the behavior of the voltage through him and to observe how it varies the frequency based on the relative distance between the same.
Key words
Circuit RLC, Resistors, Capacitors, Inducers
1. Introducción
Si un circuito de ca está compuesto por un generador y un resistor, la corriente enel circuito está en fase con el voltaje. Esto significa que la corriente y el voltaje alcanzan su valor máximo al mismo tiempo.
la cualidad de los circuitos RLC radica en que su respuesta depende en la frecuencia. Un caso particular es cuando éste circuito entra en resonancia, esto sucede cuando se comporta como un resistivo puro, o gráficamente nos encontramos que la corriente en elcircuito y la diferencia de tensión que la genera están en fase.
Por otra parte, las bobinas generan campos magnéticos que pueden estar afectados por diferentes causas, en nuestro caso con la cercanía entre ellas.
2. Fundamentos Teóricos
Realizaremos el montaje de un circuito que consta de un inductor, un condensador y un resistor conectados en serie, como se muestra en la figura 1.Supóngase que el condensador tiene una carga inicial Qm, antes de cerrar el interruptor. Una vez que éste se cierra, se establece una corriente y la energía total almacenada en el circuito en cualquier instante está dada por
[pic]
Energía total en un circuito LC
Entonces, la energía almacenada en el condensador es Q²/2C y la energía almacenada en el inductor es ½LI².
[pic]
Figura 1.Circuito RLC
Sin embargo, la energía total ya no es constante, como en el circuito LC, debido a la presencia del resistor, el cual disipa energía en forma de calor. Como la razón de energía disipada a través de la resistencia es I²R, se tiene
[pic]
Donde el signo negativo significa que U decrece con el tiempo, sustituyendo este resultado en la derivada respecto al tiempo, la ecuación RLqueda
[pic]
Como sabemos, I=dQ/dt y dI/dt=d²Q/dt² y dividiendo la ecuación anterior por I, obtenemos
[pic]
Miremos que en un circuito RLC es análogo al oscilador armónico amortiguado, entonces, la ecuación del movimiento de este sistema mecánico es.
[pic]
Comparando estas dos últimas ecuaciones, podemos observar que el valor de Q corresponde al de x, el de L a m, el valor de R a laconstante de amortiguamiento b y C corresponde a 1/k, donde k es la constante de fuerza del resorte.
Ahora consideraremos cuando la resistencia es bastante pequeña (sin ser cero), en este caso la ecuación vendría dada por
[pic]
[pic]
si un circuito de ac consta de un generador y de un inductor, la corriente esta retrasada 90 respecto del voltaje. Esto es, el voltaje alcanza su valormáximo un cuarto periodo antes que la corriente alcance su valor máximo.
Si un circuito de ac consta de un generador y un capacitor, la corriente adelanta al voltaje 90. lo que significa que la corriente alcanza su valor máximo un cuarto periodo antes de que el voltaje llegue a su valor máximo.
En circuitos de ac que contienen inductores y capacitores es útil definir la reactancia inductiva XL y...
Profesor: I
Laboratorio de Física de Campos,
Resumen
Los circuitos como han sido objeto de estudio hasta ahora, han mostrado hasta ahora la conexión de dos componentes diversos, en esta oportunidad, haremos el montaje experimental de un circuito RLC el cual involucra resistores, capacitores e inductores en una conexión en serie y analizaremos el comportamiento delvoltaje a través de él y observar cómo varía la frecuencia en función de la distancia relativa entre las mismas.
Palabras claves
Circuito RLC, Resistores, Capacitores, Inductores
Abstract
The circuits since they have been study object until now, have shown until now the connection of two diverse components, in this opportunity, we will make the assembly experimental of a circuit RLCwhich involves resistors, capacitors and inducers in a connection in series and we will analyze the behavior of the voltage through him and to observe how it varies the frequency based on the relative distance between the same.
Key words
Circuit RLC, Resistors, Capacitors, Inducers
1. Introducción
Si un circuito de ca está compuesto por un generador y un resistor, la corriente enel circuito está en fase con el voltaje. Esto significa que la corriente y el voltaje alcanzan su valor máximo al mismo tiempo.
la cualidad de los circuitos RLC radica en que su respuesta depende en la frecuencia. Un caso particular es cuando éste circuito entra en resonancia, esto sucede cuando se comporta como un resistivo puro, o gráficamente nos encontramos que la corriente en elcircuito y la diferencia de tensión que la genera están en fase.
Por otra parte, las bobinas generan campos magnéticos que pueden estar afectados por diferentes causas, en nuestro caso con la cercanía entre ellas.
2. Fundamentos Teóricos
Realizaremos el montaje de un circuito que consta de un inductor, un condensador y un resistor conectados en serie, como se muestra en la figura 1.Supóngase que el condensador tiene una carga inicial Qm, antes de cerrar el interruptor. Una vez que éste se cierra, se establece una corriente y la energía total almacenada en el circuito en cualquier instante está dada por
[pic]
Energía total en un circuito LC
Entonces, la energía almacenada en el condensador es Q²/2C y la energía almacenada en el inductor es ½LI².
[pic]
Figura 1.Circuito RLC
Sin embargo, la energía total ya no es constante, como en el circuito LC, debido a la presencia del resistor, el cual disipa energía en forma de calor. Como la razón de energía disipada a través de la resistencia es I²R, se tiene
[pic]
Donde el signo negativo significa que U decrece con el tiempo, sustituyendo este resultado en la derivada respecto al tiempo, la ecuación RLqueda
[pic]
Como sabemos, I=dQ/dt y dI/dt=d²Q/dt² y dividiendo la ecuación anterior por I, obtenemos
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Miremos que en un circuito RLC es análogo al oscilador armónico amortiguado, entonces, la ecuación del movimiento de este sistema mecánico es.
[pic]
Comparando estas dos últimas ecuaciones, podemos observar que el valor de Q corresponde al de x, el de L a m, el valor de R a laconstante de amortiguamiento b y C corresponde a 1/k, donde k es la constante de fuerza del resorte.
Ahora consideraremos cuando la resistencia es bastante pequeña (sin ser cero), en este caso la ecuación vendría dada por
[pic]
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si un circuito de ac consta de un generador y de un inductor, la corriente esta retrasada 90 respecto del voltaje. Esto es, el voltaje alcanza su valormáximo un cuarto periodo antes que la corriente alcance su valor máximo.
Si un circuito de ac consta de un generador y un capacitor, la corriente adelanta al voltaje 90. lo que significa que la corriente alcanza su valor máximo un cuarto periodo antes de que el voltaje llegue a su valor máximo.
En circuitos de ac que contienen inductores y capacitores es útil definir la reactancia inductiva XL y...
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