Resonancia electrica

ÍNDICE:

1- Introducción teórica (Pág. )

2- Dispositivo experimental y método operativo (Pág. )
2.1 – Materiales (Pág. )
2.2 – Método operativo (Pág. )

3- Datos, cálculos, tablas y gráficas (Pág. )

4- Análisis de resultados (Pág. )

5- Conclusiones (Pág. )

6- Bibliografía (Pág. )

7- Anexo (Hojas de laboratorio y gráficas)
7.1 – Aplicaciones
7.2 –Comentario de los resultados teóricos vs prácticos

1- INTRODUCCIÓN TEÓRICA
En este ejercicio vamos a realizar prácticas relacionadas con la resonancia eléctrica. La resonancia eléctrica es de un fenómeno físico que debemos tener en cuenta siempre que experimentemos con circuitos eléctricos de corriente alterna, puesto que se trata de un fenómeno muy complejo y que provoca importantesmodificaciones físicas. Este proceso, se dará en aquellos circuitos que contengan elementos reactivos (condensadores y bobinas). En función de cómo estén conectados, tendrá una consecuencia u otra. Si la bobina y el condensador se encuentran conectados en el circuito en paralelo, la corriente que transcurre por el circuito tiene una frecuencia tal que provocará que la reactancia se anule; si por el contrarioambos elementos se encuentran conectados en paralelo, la reactancia será infinita.
La reactancia es el proceso que ocurre dentro de los circuitos eléctricos que contienen estos dos elementos. Cuando la corriente alterna circula por uno de los que contienen reactancia, la energía es alternativamente almacenada y posteriormente liberada de manera eléctrica o magnética, en función del componente.En el caso de los condensadores, será eléctrica, mientras que en las bobinas será magnética. Este proceso provoca un adelanto o un atraso en las diferentes ondas, de corriente y de tensión. Ello implica un desfase en las ondas que hace disminuir la potencia que se le entrega a una carga resistiva que se encuentra conectada después de la reactancia y que no consume energía.
Circuito en serie tipoRLC
Si montamos un circuito RLC alimentado por una fuente de corriente continua según el modelo de la ilustración, al suministrarle un voltaje senoidal de frecuencia ω podremos demostrar que la respuesta que tendremos del circuito también será una onda sinusoidal y de la misma frecuencia que el voltaje. En definitiva, la corriente o paso de carga por unidad de tiempo será constante.
V (t) = Vosen (t) I (t) = Io () sen (t - ())
En la siguiente expresión matemática, observamos dos características particulares del comportamiento de la corriente. La primera de ellas es que la amplitud Io es función de la frecuencia del voltaje excitado. En concreto, su dependencia cumple lo siguiente:
Io () = Z () =
El valor máximo de la corriente equivale al resultado de dividir el voltaje máximo yla impedancia Z () que es el término directamente dependiente de la frecuencia.
La impedancia es la magnitud que mide la oposición existente en un circuito al paso de la corriente alterna. Denominada resistencia como concepto generalizado, indicará el consumo de voltaje que requieren los elementos del circuito para lograr una determinada corriente.
De la segunda ecuación podemos deducir quepara todo circuito del tipo RLC siempre existirá una frecuencia determinada para la cual la impedancia será mínima. En definitiva, para dicha frecuencia y con un voltaje dado lograremos una corriente máxima. Esta frecuencia podemos obtenerla fácilmente analizando la segunda expresión matemática del informe. Obtendremos la impedancia mínima cuando las impedancias individuales de la autoinducción y dela capacidad tengan el mismo valor y, por tanto, el término dependiente de la frecuencia se anule como se demuestra:
LωR - 1CωR = 0 → ωR = 1LC ó fR = 12π 1LC
Esta situación especial será denominada como resonancia eléctrica, el fenómeno que queremos estudiar en nuestra práctica; ocurre a una frecuencia específica la cual denominaremos como frecuencia de resonancia (ωR). Esta frecuencia...