Universidad Don Bosco Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Eléctrica Objetivos: Sistemas Eléctricos Lineales I Práctica No.8 Circuitos RLC * Conectar un circuito con elementos resistivos, capacitivos e inductivos. * Analizar el comportamiento de un circuito RLC ante una señal de corriente alterna. * Simular la respuesta transitoria de un circuito RLC. Material y Equipo. Item Cantidad Descripción 1 1 Fuente de Vac 2 - Cables de varias medidas 3 1 Resistencias de diversos valores 4 1 Multimetro digital y/o analógico 5 1 Vatímetro electrónico Introducción. Circuito RLC Serie. Para comprender los efectos sobre la corriente alterna de los circuitos RLC conectados en serie, es necesario recordar los efectos individuales de cada uno de los componentes: Los efectos de una resistencia en un circuito de CA son los mismos que un circuito de corriente continua ya que la corriente y la tensión alterna están en fase en una resistencia. En un divisor resistivo, para obtener el valor de la tensión aplicada, se pueden sumar aritméticamente las caídas de tensión de CA entre los extremos de cada una de las resistencias. Cuando se conecta un condensador en serie con una resistencia, la reactancia del condensador conjuntamente con la resistencia determina el efecto sobre la corriente alterna. La reactancia capacitiva depende de la frecuencia. Por lo tanto, los efectos de un condensador se pueden determinar por su valor de capacidad y por la frecuencia de la corriente existente en el circuito. Los efectos de la bobina conectada en serie con una resistencia en un circuito de CA dependen también de la frecuencia de la corriente y de la inductancia de la bobina. De las características de una bobina y un condensador, se concluye que los efectos sobre la corriente de la tensión en un circuito son opuestos. Esto se pone de manifiesto en la representación vectorial de XL y XC del circuito RLC conectado en serie. Circuito RLC Paralelo. En un circuito RLC básico con sus elementos conectados en serie, es importante considerar que su anaĺisis debe realizarse de manera similar a resistencias conectadas en paralelo, con la condición de tener en cuenta el desfase que le proporcionan al sistema la bobina y el capacitor, el cual es +90º y -90º, respectivamente. Estos serán los ángulos a considerar para resolver el circuito, teniendo en cuenta que el ángulo de la resistencia es de 0º. Al resolver el circuito teniendo en cuenta los desfases proporcionados, al final obtendremos la impedancia total en paralelo y el desfase del sistema.
Universidad Don Bosco Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Eléctrica Sistemas Eléctricos Lineales I Práctica No.8 Circuitos RLC Hoja de Resultados. Integrantes. Apellidos - Nombres Carné Firma 1. Circuito RLC Serie. - Para el circuito mostrado en la figura, encuentre de manera teórica la impedancia total del circuito. Habiendo encontrado la impedancia total, encuentre el voltaje en cada elemento, además de la corriente total. A partir de los datos medidos, compruebe la veracidad de las reactancias que conforman el sistema,o sea R, XL, XC y Z. Tenga presente que al encontrar la corriente total Itotal, encuentra la corriente de cada elemento. Para simular el circuito puede utilizar la fuente de voltaje Vsin. Consulte al respecto. r Complete la tabla de datos No.1. V= 35Vac R= 110 ohm L= 200 mh C= 9 uf Tabla No.1. Datos teóricos, medidos y simulados. Circuito RLC Serie. Parámetro eléctrico Valores calculados (1) Valores medidos Valores simulados Ztotal= VR= VL= VC= Itotal= R med= VR/IR XL med= VL/IL XC med= VC/IC Z med= Vac/Itotal Θ= tan -1 ((VL-VC) / VR)
(1) Los cálculos teóricos deberá desarrollarlos ANTES de iniciar la sesión de práctica. Conclusiones: 2. Circuito RLC Paralelo. - Para el circuito mostrado en la figura, encuentre de manera teórica la impedancia total del circuito. Habiendo encontrado la impedancia total, encuentre la corriente en cada elemento. A partir de los datos medidos, compruebe la veracidad de la impedancia total del sitema, o sea Z. Para simular el circuito puede utilizar la fuente de voltaje Vsin. Consulte al respecto. Complete la tabla de datos No.2. V= 35Vac R= 73 ohm L= 200 mh C= 9 uf Parámetro eléctrico Valores calculados (1) Ztotal= IR= IL= IC= Itotal= Z med= Vac/Itotal Θ= tan -1 ((IC-IL) / IR) Valores medidos Valores simulados Tabla No.2. Datos teóricos, medidos y simulados. Circuito RLC Paralelo. (1) Los cálculos teóricos deberá desarrollarlos ANTES de iniciar la sesión de práctica.
Sistemas Eléctricos Lineales I Discusión de resultados 1. Determine un diagrama fasorial para los voltajes en cada elemento del circuito serie, tomando como referencia la corriente del circuito. 2. Determine un diagrama fasorial de las corrientes del circuito paralelo, tomando como referencia el voltaje de entrada del circuito. 3. Resuelva matemáticamente los circuitos serie y paralelo analizados durante la práctica de laboratorio. Bibliografía Hayt, William. Kemmerly, Jack E. Análisis de circuitos en ingeniería. Sexta Edición. MCGRAW HILL. Alexander / Sadiku. Fundamentos de circuitos eléctricos. Skilling, Hugh. Circuitos en ingeniería eléctrica. Editorial CECSA 1987. Báez López, David. Análisis de Circuitos por Computadora Usando SPICE. Editorial ALFAOMEGA
Sistemas Eléctricos Lineales I Hoja de cotejo: 8 Guía 8. Circuitos RLC. Alumno: Puesto No: Docente: GL: Fecha: EVALUACION % 1-4 5-7 8-10 Nota CONOCI- MIENTO Conocimiento deficiente de los fundamentos teóricos durante la evaluación previa de la práctica. Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos APLICA- CIÓN DEL CONOCI- MIENTO mediciones, entre el 0% y 45% son satisfactorias en términos de exactitud y precisión esperadas. mediciones, entre el 45% y 75% son satisfactorias en términos de exactitud y precisión esperadas. mediciones, entre el 75% y 100% son satisfactorias en términos de exactitud y precisión esperadas. complementaria es insuficiente. complementaria contiene menos elementos de lo solicitado. complementaria es suficiente. No interpreta correctamente todos los resultados obtenidos durante la práctica, aún con apoyo del docente. Interpreta correctamente, aunque con apoyo docente, los resultados que se obtienen durante la práctica. Interpreta correctamente los resultados obtenidos durante la práctica. ACTITUD 10% Se ha tardado un tiempo mucho mayor al esperado para realizar la práctica. Se ha tardado un tiempo poco mayor al esperado para realizar la práctica. El tiempo de realización de la práctica es mejor que el esperado. 10% No tiene actitud proactiva para realizar las mediciones durante la práctica Su actitud es parcialmente proactiva para realizar las mediciones durante la práctica Muestra claramente una actitud proactiva para realizar las mediciones durante la práctica TOTAL 100%