se denomina función de transferencia. Teniendo en cuenta que la intensidad es la misma en el condensador y en la resistencia.

Transcripción

1 Filtro de paso alto Fundamento En un circuito de corriente alterna se sitúan un condensador y una resistencia en serie, tal como indica la fig.. Si se hace variar la frecuencia del generador de corriente alterna, entonces el valor de la resistencia permanece constante mientras que la reactancia capacitiva del condensador disminuye a medida que la frecuencia de la corriente aumenta. En el circuito se colocan dos voltímetros como indica la fig. El generador de frecuencias nos proporciona frecuencias variables al circuito. El voltímetro V indica el voltaje de salida del citado generador o sea el que alimenta al circuito. El voltímetro V mide la diferencia de potencial en la resistencia, esto es, la de salida del circuito. V El cociente G se denomina función de transferencia. V La reactancia capacitiva del circuito es X C C El valor de la impedancia Z R X C. Teniendo en cuenta que la intensidad es la misma en el condensador y en la resistencia. G V R R V XC R R C CR () Cuando tiende a cero la función de transferencia G tiende a cero y se hace mayor a medida que aumenta, de modo que cuando tiende a infinito G tiende a uno. En consecuencia el filtro permite el paso de las frecuencias altas e impide las bajas de ahí su nombre de filtro de paso alto. Se define como frecuencia de corte f C aquella frecuencia para la que G 0,707 Según () resulta: V 0,707V A partir de la ecuación () se deduce: Si se representa G en el eje Y, frente a pendiente tiene de valor, CR. G CRω G C R ω en el eje X, se debe obtener una línea recta cuya

2 Puesto que el valor de la resistencia es R = 00 se puede calcular a partir de la determinación de la pendiente, la capacidad del condensador. En el experimento que se propone se construye un circuito como el de la fig. que corresponde al esquema de circuito de la fig.. Con el generador de frecuencias se varía la frecuencia de la corriente y se miden los voltajes indicados por los voltímetros V y V. Posteriormente, se comparan los valores experi-mentales con los proporcionados por la ecuación (). Fig.. Vista general del circuito con todos sus elementos

3 Fotografías En la fotografía las medidas de los voltajes son V = 3,0 V y V = 84 mv = 0,84 V. En la sección designada como Conjunto de fotografías de diversas medidas se encuentra esta medida y el resto de las que se han hecho. En dicha sección en lugar de poner fotografías completas como la, lo que se hace es colocar las lecturas de los dos voltímetros y la del generador de frecuencias. Se toman las lecturas de la frecuencia del generador, y de las lecturas de los voltímetros y se llevan a la tabla, donde se completan todas las columnas. Las lecturas del dial del generador de frecuencias deben corregirse a valores reales tal como se hizo en el experimento calibrado del generador de frecuencias. Si no ha hecho este experimento las ecuaciones del calibrado que se obtienen de dicha práctica y que debe utilizar son: Intervalo de lecturas en el dial de 0 Hz a 00 Hz ( palanca en x). f 0,9339 f 4 leidaen el dial Intervalo de lecturas en el dial de 00 Hz a 000 Hz ( palanca en x0). f 0,9947 f 46 leidaen el dial Intervalo de lecturas en el dial de 000 Hz a 0000 Hz ( palanca en x00). f 0,946 f leída en el dial 654 Fotografía, para toma de medidas

4 Conjunto de fotografías de diversas medidas Medidas Lectura en el dial del generador de frecuencias/hz V /V V /V ª Medida ª Medida 3ª Medida 4ª Medida 5ª Medida

5 Conjunto de fotografías de diversas medidas Medidas Lectura en el dial del generador de frecuencias/hz V /V V /V 6ª Medida 7ª Medida 8ª Medida 9ª Medida 0ªMedida

6 Conjunto de fotografías de diversas medidas Medidas Lectura en el dial del generador de frecuencias/hz V /V V /V ªMedida ªMedida Tabla leída en el dial f/hz f/hz Voltaje eficaz V /V Voltaje eficaz V /V angular /s - Función de transferencia G experimental G =V /V

7 Gráficas. Dibuje la gráfica V G G experimental en el eje Y, frente a la frecuencia angular en le eje V X. Como los valores de son grandes en el eje X represente /000. Por interpolación en la gráfica determine el valor de la de corte y a partir de él la frecuencia de corte. Complete la Tabla, teniendo en cuenta el valor de la frecuencia de corte. Para calcular G teórico utilice la expresión () con R =00 y C = F. Tabla f/hz ln (f/f c ) G G teórico R C f. Represente en un mismo gráfico: a) ln(f/fc) frente a G teórico. b) ln(f/fc) frente a G experimental. 3. Represente en el eje Y, G (G son valores experimentales) frente a 6 0. No considere los cuatro últimos valores de la Tabla. Calcule la pendiente de la recta y determine el valor de la capacidad del condensador teniendo en cuenta que R = 00