COMPONENTE PRÁCTICO ANALISIS DE CIRCUITOS AC UNIDAD 1

5/28/2018 COMPONENTE PRCTICO ANALISIS DE CIRCUITOS AC UNIDAD 1

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INFORME PRACTICA 1 ANLISIS DE CIRCUITOS AC

KAREN LIZETH GIRALDO VALENCIAC.C 1.118.551.330grupo 201423_58

TUTOR CEAD: ALEXANDER CELY

TUTOR CAMPUS: NESTOR JAVIER [email protected]

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD)ANLISIS DE CIRCUITOS AC

CEAD YOPAL2012
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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COMPONENTE PRCTICO ANALISIS DE CIRCUITOS AC

UNIDAD 1

PROCEDIMIENTO 1:

OBJETIVOS:

1. Verificar mediante experimentos que la impedancia Z, de un circuito RL

serie esta dada por la formula:

2. Estudiar la relacin entre la impedancia, resistencia, reactancia inductiva y

ngulo de fase.

MATERIAL NECESARIOInstrumentos

Resistores

Inductores

1. Mida los inductores de 47 mH y 100 mH para verificar sus valores. Registre losvalores medidos en la tabla 1.

2. Con el interruptor de alimentacin del generador de funciones en la posicinapagado, arme el circuito de la figura 1.


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3. Encienda el generador de funciones y ajuste su salida con el osciloscopio a un

valor de 5 Vp-p a una frecuencia de 5kHz. Anote este valor de entrada en la tabla1, columna Vent.4. Mida los valores de Vp-p en el resistor y el inductor. Recuerde usar el modo

ADD y el botn INVERT del osciloscopio para medir en L1. Registre estos valoresen la tabla 1.

5. Con el voltaje medido en R1 y el valor de su resistencia, calcule y registre lacorriente por el circuito en serie. Como el resistor y el inductor estn en serie, estacorriente calculada para R1 es la misma para L1.

6. Con la cada de voltaje medida en el inductor y el valor de su corriente en serie,calcule y registre la reactancia inductiva en L1.

7. Con la ley de Ohm y la ecuacin de reactancias en serie (tabla 2) obtenga la

impedancia del circuito. Anote ambos valores en la tabla 1.8. Remplace el inductor de 47mH por el de 100 mH medido en el paso 1.

9. Repita los pasos del 2 al 7; registre todos los valores en el rengln de 100 mHde la tabla 1.

10. Examine la tabla 2. Con los valores de la impedancia (calculados a partir de VL/ IL) de la tabla 1, calcule el ngulo de fase y la impedancia con las relaciones dengulo de fase. Llene la tabla 2 para los circuitos con inductores de 47 mH Y 100mH.

11. En el espacio bajo la tabla 2 trace los diagramas fasoriales de impedancia delos circuitos respectivos. Si los lados del tringulo se dibujan a una escaladeterminada, los ngulos de impedancia sern ms claros.

Valordelinductor mH

V.entVP

P

Voltajeen elresistor VR,Vp-p

Voltajeen elinductor VL;Vp-p

Corrientecalculada VR/RmA

Reactancia Inductiva(calculadaVL/L

Impedancia delcircuitocalculadaley de ohm

Impedancia delcircutocalculadaR-XL,

47 5 4.56 2.04 1.38 1478.3 3623 3615.3

100 5 3.62 3.44 1.09 3156 4587 4556.6


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Tabla 2: Determinacin del ngulo de fase e impedancia

Valor delinductor mH

ReactanciaInductiva (de

la tabla 1)

Tan XL/R Angulo defase ,

gradosNominal Medido47 46.3 1478.3 24.11 24.11 3615.3

100 101 3156 43.59 43.59 4556.1

Despejando:

Procedimiento 1 con inductor de 47 mH Para tener en cuenta

Voltaje en el Resistor:

Voltaje en el Inductor

Corriente Calculada


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Reactancia Inductiva

Impedancia del circuito



Donde

Entonces XL =


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Angulo de fase


Diagrama Fasorial inductor 47 mH


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Procedimiento 1 con inductor de 100 mH

Voltaje en el resistor

Voltaje en el Inductor

Corriente Calculada


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Impedancia Del Circuito

Impedancia del Circuito


Donde

Entonces XL =

Angulo de fase


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PROCEDIMIENTO 2

Objetivos


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Circuito RL serie.2. verificar que las relaciones entre el voltaje aplicado, V, el voltaje en R, VR, y elVoltaje en L, VL, se describen por las formulas

MATERIAL NECESARIO

Instrumentos

Resistores ( W, 5%)

Inductores

1. Mida con un hmetro la resistencia de los resistores de 3.3 k y 1 k. Registrelos valores en la tabla 3.

2. Con el generador de funciones apagado, arme el circuito de la figura 2.


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3. Encienda el generador de funciones y con el canal nm. 1 del osciloscopioajuste su salida en 10Vpp a una frecuencia de 5kHz. Ajuste los controles delosciloscopio para que aparezca un ciclo completo que cubra la retcula en formahorizontal.4. Observe que la entrada del disparo se debe ajustar en el canal nm. 2. En uncircuito en serie la corriente es la misma en todas partes. As pues, en un circuitoen serie la corriente del circuito se usar como punto de referencia, es decir 0cuando se hagan mediciones y se tracen los diagramas fasoriales. La cada delvoltaje en R1 es resultado de la corriente que fluye por el mismo.

5. Ajuste los controles NIVEL (LEVEL) y PENDIENTE (SLOPE) del osciloscopio demodo que VR1llene la retcula con un ciclo completo. La mayora de lososciloscopios tienen10 divisiones de ancho y un ciclo completo ocurre en 360. Si la pantalla tiene 10divisiones, a cada divisin le correspondern 36.6. Con el selector de MODO (MODE) vertical puesto en DUAL-ALT mida eldesfasamiento resultante entre la corriente del circuito (representada por la ondasenoidal VR1) y el voltaje de entrada (Vent). Anote los resultados en la tabla 3,renglnde 3.3k.7. Repita los pasos del 2 al 6 con el resistor de 1k en lugar del de 3.3k.

8. Mida la cada de voltaje en el resistor de 1k (VR) y en el inductor (VL). Escribaestosvalores en la tabla 4, rengln de 1k.apague el osciloscopio y el generador defunciones.9. Calcule la corriente por el circuito mediante la ley de Ohm con los valoresmedidosde VR y R. anote su respuesta en la tabla 4 para el resistor de 1k. 10. Calcule la reactancia inductiva, XL, del inductor segn la ley de Ohm parainductores


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con el valor medido de VL y el valor calculado de I. Registre su respuesta en latabla 4.11. Con el valor de XL calculado en el paso 10 y el valor medido de R, calcule elngulo

Escriba su respuesta en la tabla 4 para el resistor de 1k.

12. Repita los pasos de 8 al 11 para el resistor de 3.3 k.

13. Con los valores medidos de VR y VL para el resistor de 1 k, calcule Vp -psegn la frmula de la raz cuadrada

Registre su respuesta en la columna Voltaje aplicado (calculado) de la tabla 4.Repita los clculos para VR y VL con el resistor de 3.3 k. Anote su respuesta enla tabla 4.

14. En el espacio debajo de la tabla 4 trace los respectivos diagramas fasorialespara la impedancia y el voltaje en los circuitos de 3.3 k y 1 k.

Tabla 3Resistencia R, Ancho de la ondasenoidal D,divisiones

Distancia entrepuntos cero d,

divisiones

Angulo de fase grados

ValorNominal

ValorMedido

47

100 101 10 10 43.6

Tabla 4

Valornomina

l delresistor

,

Voltajeaplicad

o Vpp V

Voltajeen

Resistor VRVpp

Voltajeen el

inductor VLVpp

Corriente(calculada

) I, mA.

Reactancia

inductiva,XL

Angulo de

fase

VoltajeAplicad

o

3.3K 10 7.24 6.89 2.19 3141.5 43.6 9.994

1K 10 3.03 9.52 3.03 3141.5 72.34 9.99

Procedimiento 2.1 (Resistencia 3.3K)


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Para tener en cuenta


Voltaje en el inductor

Corriente Calculada


Donde


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Entonces XL =

Impedancia del Circuito:

Angulo de fase

Voltaje aplicado calculado


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Procedimiento 2.2 (resistencia 1k)


Voltaje en el inductor:

Corriente Calculada


Donde


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Entonces XL


Angulo de fase



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PROCEDIMIENTO 3

Objetivos:1. Verificar que la impedancia, Z, de un circuito RC serie esta dada por la formula

2. Estudiar las relaciones entre impedancias, resistencia, reactancia capacitiva yngulo de fase.MATERIAL NECESARIOInstrumentos

funciones

Resistores ( W, 5%)

Capacitores

1. Con un analizador de capacitores/inductores o un medidor LCR mida loscapacitores de 0.033 F y 0.1 F para verificar sus valores. Registre los valoresmedidos en la tabla 5.

2. Con el interruptor del generador de funciones en la posicin de apagado, arme

el circuito de la figura 3.


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3. Encienda el generador de funciones y con el osciloscopio ajuste su salida en un

valor de 10 Vp-p a una frecuencia de 1kHz. Anote el valor de entrada en lacolumna Vent de la tabla 5.4. Mida los valores de Vpp en el resistor y el capacitor. Recuerde que para mediren C1 en el osciloscopio debe usar el modo ADD y el botn INVERT. Registreestos valores en la tabla 5.5. Con el voltaje medido en R1 y el valor de su resistencia, calcule y registre lacorriente por el circuito en serie. Dado que el resistor y el capacitor estn en serie,la corriente calculada para R1 es la misma que para C1.6. Calcule y registre el valor de la reactancia capacitiva de C1 mediante la frmulaTambin calcule y registre, a partir de la cada de voltaje medida en el capacitor yde su corriente en serie, la reactancia capacitiva de C1.

7. Despus utilice la ley de Ohm y la ecuacin de la reactancia en serie (tabla 5)para calcular la impedancia del circuito. Registre ambos valores en la tabla 5.8. Sustituya el capacitor de 0.033 F, medido en el paso 1, por el de 0.1 F. 9. Repita los pasos del 3 al 7 y anote todos los valores en el rengln respectivo de0.1 Fde la tabla 5.10. A partir de los valores de impedancia de la tabla 5 (calculados mediante Vc/Ic),

fase. Llene la tabla 6 para los capacitores de 0.033 F y 0.1 F. 11. En el espacio bajo la tabla 6 trace los diagramas fasoriales de impedancia paralos circuitos respectivos. Si los lados de los tringulos se trazan a cierta escala, losngulos de la impedancia sern ms claros.

Valor delCapacitor

Vent

Vp-p

Voltajeen el

resistor

Voltajeen el

capacitor

Corriente

calculada

Reactancia

Capacitiva

Reactancia

Capacitiva

Impedancia del

Circuito

Impedancia del

CircuitoNominal Medido

0.033 0.032 10 3.83 9.238 1.91mA 4822.8 4824.1 5221.9 55221.3

0.1 0.1 10 7.82 6.226 3.91mA 1591.6 1592.4 2557.5 2556.1


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Valor delCapacitor

ReactanciaCapacitiva

Tan Angulode fase

Impedancia

Nominal Medido

0.033 0.032 4822.8 67.477636853 67.48 5221.3

0.1 0.1 1591.6 38.51277424 38.52 2556.1

Procedimiento 3.1 (capacitor 0.033)


Voltaje en el inductor:

Corriente Calculada

Reactancia Capacitiva

Donde


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Angulo de fase


Procedimiento 3.2 (Capacitor 0.1)



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Voltaje en el capacitor:

PROCEDIMIENTO 4

Objetivos

1. Medir el ngulo de fase entre el voltaje aplicado, V, y la corriente, I, en uncircuito RC serie.2. verificar que las relaciones entre el voltaje aplicado, V, el voltaje en R, VR, y elvoltaje en C, VC, se describen por las formulas


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MATERIAL NECESARIO

Instrumentos

Osciloscopio de doble traza

Multmetro Digital

Generador de funciones

Resistores ( W, 5%)

1 de 1 k

1 de 6.8 k

Capacitores

1 de 0.033 F

1. Mida con un hmetro la resistencia de los resistores de 1 k y 6.8 k. Anote losvalores en la tabla 7.

2. Con el generador de funciones apagado arme el circuito de la figura 4.

3. Encienda el generador de funciones y con el canal 1 del osciloscopio ajuste susalida en 10 Vpp a una frecuencia de 1kHz. Ajuste los controles del osciloscopiopara desplegar un ciclo completo que ocupe la retcula en forma horizontal.4. Para la entrada de disparo debe seleccionarse el canal 2. En un circuito en seriela corriente es la misma en todo el circuito. Por tanto, en un circuito en serie lacorriente se usar como lnea de referencia o de base (0) cuando se hagan lasmediciones y se dibujen los diagramas fasoriales. La cada de voltaje en R1 se

debe a la corriente que fluye por ella.5. Ajuste los controles de NIVEL (LEVEL) y PENDIENTE (SLOPE) del osciloscopiode modo que VR1 cubra la retcula con un ciclo completo. La mayora de lososciloscopios tienen 10 divisiones horizontales y un ciclo completo ocurre en 360.Si el despliegue se ajusta a 10 divisiones, en el osciloscopio habr 36/div.6. Con el selector de MODO (MODE) vertical puesto en DUAL-ALT, mida eldesfasamiento que resulta entre la corriente del circuito (representada por la onda


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VR1) y el voltaje de entrada (Vent ). Registre los resultados en la tabla 7, rengln 1k.Apague el osciloscopio y el generador de funciones.7. Repita los pasos del 2 al 6 con el resistor de 6.8 k. No apague el generador de funciones.8. Mida la cada de voltaje en el resistor de 6.8 k (VR) y en el capacitor (Vc).

Registre estos valores en la tabla 8, rengln 6.8 k. Apague el generador defunciones.9. Calcule la corriente en el circuito para cada valor de V mediante la ley de Ohmcon los valores medidos de VR y R. Registre sus respuestas en la tabla 45-2 parael resistor de 6.8 k.10. Calcule la reactancia capacitiva, XC del capacitor con la ley de Ohm paracapacitores con el valor medido de VC y el valor calculado de I. Registre susrespuestas en la tabla 8 para el resistor de 6.8 k.11. A partir de los valores calculados de XC en el paso 10 y el valor medido de R,

Anote sus respuestasen la tabla 8 para el resistor de 6.8 k.

12. Encienda el generador de funciones y ajuste la salida como en el paso 3.Repita los pasos del 8 al 11 para el resistor de 1 k.13. Con los valores medidos de VR y VC para el resistor de 1 k, calcule la Vppcon la frmula de la raz cuadrada 2 2R C V V V . Registre sus respuestas en la columnaVoltaje aplicado (calculado) de la tabla 8. Repita el clculo de VR y VC con elresistor de 6.8 k y anote sus respuestas en la tabla 8. 14. En el espacio bajo la tabla 8 trace los diagramas fasoriales de impedancia yvoltaje para los circuitos de 1 k y 6.8 k

Resistencia R D, cm Ancho de la onda

senoidal, cm

Distancia entre

puntos 0Nominal Medido1K 998.6 10 10 78.29

6.8K 6.81 10 10 35.35

ValorNominal

R

VoltajeAplicado

VoltajeResistor

VoltajeCapacitor

Corriente Reactancia Angulode fase

VoltajeAplicado

1k 10 2.03 9.79 2.03 4822.8 78.29 9.998

6.8k 10 8.15 5.78 1.19 4822.8 35.35 9.991


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Procedimiento 4 con resistor de 1k y capacitor de 0.033



Corriente Calculada

Procedimiento 4 con resistor de 6.8k y capacitor de 0.033



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Procedimiento 5

Para el condensador de 5 uf


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Potencia Aparente es;

Potencia Promedio es;

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