rlc forzado laboratorio

Resumen— En el presente informe se analizaron las oscilaciones eléctricas forzadas, en un circuito RLC donde se acoplan resistencias (R), capacitores (C) e inductores (L), y algunas de las principales características de estos; para este fin se contó con un montaje experimental conformado por un circuito RLC, una fuente generadora y un osciloscopio, con los que fue posible medir el periodo(T), la amplitud ( y obtener la frecuencia natural ( y la frecuencia lineal (, para finalmente hallar la similitud en las tensiones…

Palabras clave—oscilación forzada, frecuencia natural, amplitud, frecuencia de resonancia, tensión.

Abstract—This report forced electrical oscillations were analyzed in a RLC circuit in which resistors are coupled (R), capacitors (C) and inductor (L), and someof the main features of these; for this purpose he had an experimental setup consists of a RLC circuit, generating source and an oscilloscope, with which it was possible to measure the period (T), amplitude (V_OR) and obtain the natural frequency (ω_0) and frequency linear (f_0), to finally find the similar tensions…

Key Word— forced oscillation, natural frequency, amplitude, resonancefrequency, voltage.


I. INTRODUCCIÓN

Un aspecto importante en el estudio de las oscilaciones electromagnéticas, es el de los movimientos armónicos forzados, cuyo análisis es fundamental en diversos ámbitos de la física y la ingeniería. Dicho movimiento, se presenta cuando un oscilador físico, se somete a una fuerza impulsora periódica mediante un agente externo dependiente del tiempo, esto se debe aque la amplitud de una oscilación amortiguada decrece con el tiempo; al cabo de un cierto tiempo teóricamente infinito, el oscilador se detiene en el origen y para mantener la oscilación es necesario aplicar dicha fuerza oscilante [1].


II. OBJETIVOS

Comprender el funcionamiento de un circuito RLC
Determinar los parámetros fundamentales de las oscilaciones amortiguadas
Comprender elfenómeno de la resonancia en un circuito RLC.

III. MARCO TEÓRICO

Cuando un circuito RLC serie es alimentado por una tensión alterna sinusoidal de frecuencia ω, la respuesta del circuito consta de un régimen transitorio, que se extingue con el transcurso del tiempo, y de un régimen estacionario, del cual nos ocupamos ahora y que consiste en una oscilación con la misma frecuencia ω de la tensiónaplicada. Así, en este régimen estacionario la carga en el condensador puede escribirse como:



Donde es la amplitud de las oscilaciones de carga y representa el retraso de la carga con respecto a la tensión aplicada. Estas dos constantes dependen de las características del circuito y de las de la tensión aplicada.

Para la amplitud se tiene que:



Y para el desfase:




Enestas expresiones, V0 y ω corresponden respectivamente a la amplitud y a la frecuencia de la tensión aplicada, mientras que R y L son respectivamente la resistencia y el coeficiente de autoinducción del circuito. El parámetro representa la frecuencia natural o propia del circuito, y también la frecuencia de resonancia en energía o frecuencia natural, y puede obtenerse a partir de la capacidad y lainductancia como:


Y

La frecuencia constituye otro parámetro característico del circuito, denominado frecuencia de resonancia de amplitud que viene dada por la expresión:



El fenómeno de resonancia surge de la dependencia de la amplitud de las oscilaciones en el circuito no sólo de la amplitud de la tensión aplicada, sino también de su frecuencia. Ciertos valores de esta frecuencia dealimentación conducen en el circuito a oscilaciones de la mayor amplitud posible para una amplitud dada, diciéndose en ese caso que el circuito se halla en resonancia.

La suma de la tensión en bornes de cada elemento en el circuito RLC forzado debe igualar la tensión aplicada, es decir:




Si el oscilador se ve impulsado a partir de la posición de equilibrio y se le deja oscilar por...