ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRNICA FIEI-UNFV

SEGUNDO AO IV CICLO PAGINA 1

EXPERIMENTO N 3

DESFASAJE ENTRE TENSION Y CORRIENTE

I. OBJETIVOS:

-Analizar el comportamiento y los diversos fenmenos fsicos que ocurren en los circuitos RC y RL. -Determinar las cadas de voltaje en un circuito RC, RL y determinar su comportamiento respecto al tiempo. -Verificar los desfasajes de tensin y corriente. Calcular los porcentajes de error, la capacitancia y constante de tiempo experimentales del capacitor y bobina, comparar dichos resultado con los valores terico.

NOTA: El profesor debe realizar una breve introduccin del experimento y sus objetivos. As mismo debe permanecer durante toda la

sesin del experimento, para responder y formular las preguntas necesarias.

II.-EQUIPOS Y MATERIALES:

- Un Osciloscopio. - Un Generador de funciones. -Un multmetro digital. - 2 Cable coaxial 50 oh .con conector BNC-cocodrilos (rojo y negro) a los extremos. -1 Cable coaxial 50 oh .con conector BNC-BNC a los extremos. -Un prothoboard -Resistencias de 3 y 10 ohmios / 0.5 w. -Condensadores de 10 nF y 100 u F /25 v. III.-DESCRIPCION BASICA:

Fase La fase se puede explicar mucho mejor si consideramos la forma de onda senoidal. La onda senoidal se

puede extraer de la circulacin de un punto sobre un circulo de 360. Un ciclo de la seal senoidal abarca los 360.

Circuitos capacitivos en corriente alterna

En corriente continua vimos que luego de un tiempo denominado transitorio, por el capacitor prcticamente no

contina circulando corriente. En corriente alterna los circuitos se comportan de una manera distinta ofreciendo una resistencia denominada reactancia capacitiva, que depende de la capacidad y de la frecuencia. Reactancia Capacitiva

= Velocidad angular = 2f C = Capacidad Xc = Reactancia Capacitiva Podemos ver en la frmula que a mayor frecuencia el capacitor presenta menos resistencia al paso de la seal.

Circuitos capacitivos puros

LABORATORIO DE ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS II EXP.3

PAGINA 2 Ing. CIP Ivn Gonzales Cisneros.

En el instante en que tenemos Vmax aplicada, el capacitor est cargado con todas las cargas disponibles y por lo tanto la intensidad pasa a ser nula. Cuando el ciclo de la seal comienza a disminuir su potencial, las cargas comienzan a circular para el otro lado (por lo tanto la corriente cambia de signo). Cuando el potencial es cero,

la corriente es mxima en ese sentido. Como podemos ver existe un desfasaje entre la tensin y la corriente. En los circuitos capacitivos puros se dice que la corriente adelanta a la tensin 90 grados.

Circuitos RC en corriente alterna

En un circuito RC en corriente alterna, tambin existe un desfasaje entre la tensin y la corriente y que depende de los valores de R y de Xc y tiene valores mayores a 0 y menores a 90 grados. Angulo de desfase

Impedancia (Z) La impedancia tiene una componente real (por R) y una imaginaria (por Xc). En forma binmica se representa como:

Expresada en notacin polar:

Intensidad

La intensidad se calcula como la tensin (adelantada en , ya que la tensin se atrasa) dividido por el

mdulo de la impedancia.

se puede observar que: ---

RZ 0

0 Z 0 /2

Circuitos RL en corriente alterna

En un circuito RL en corriente alterna, tambin existe un desfasaje entre la tensin y la corriente y

que depende de los valores de R y de Xc y tiene valores mayores a 0 y menores a 90 grados.

Angulo de desfase

Impedancia (Z) En forma binmica se representa como:

Mdulo de la impedancia: Impedancia en forma polar

Intensidad

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IV.-PROCEDIMIENTO A:

1.- Conecte el generador de funciones con una frecuencia de 1 K Hz, onda senoidal, la amplitud a 10 Voltios pico-pico, para el circuito RC de la fig. N 1. Llene la tabla .N 1

Fig. 1

TABLA N 1

Frecuencia del Vr Vc eficaz

Vrc osciloscopio

I eficaz

multmetro

desfase

Zrc datos medidos

Xc datos

medidos

Generador osciloscopio multmetro

60 Hz

100 Hz

500 Hz

1 KHz

10 KHz

20 KHz

ORC

Y

X

10 nF

Vpp

= 10 V

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2.- Dibuje el desfase entre la intensidad y la tensin aplicada.

3.-Reemplace las resistencia y el condensador de la figura 1 por R= 3 oh y C = 100 uF, con estos datos

llene la tabla 2.

TABLA N 2

Frecuencia del Vr Vc eficaz

Vrc osciloscopio

I eficaz

multimetro

desfase

Zrc datos medidos

Xc datos

medidos

Generador osciloscopio multmetro

60 Hz

100 Hz

500 Hz

1 KHz

10 KHz

20 KHz

4.- Dibuje el desfase entre la intensidad y la tensin aplicada.

PROCEDIMIENTO B:

1.- Conecte el generador de funciones con una frecuencia de 1 K Hz, onda senoidal, la amplitud a 10 Voltios pico-pico, para el circuito RL, R = 330 OH. Y L = 5 mH.de la fig. N 2. Llene la tabla .N 2

Fig. 2

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TABLA N 2

Frecuencia del VL VL eficaz

VRL osciloscopio

I eficaz

multimetro

desfase

ZRL datos medidos

XL datos

medidos

Generador osciloscopio multmetro

60 Hz

100 Hz

500 Hz

1 KHz

10 KHz

20 KHz

2.- Dibuje el desfase entre la intensidad y la tensin aplicada Para nuestro circuito RL.

V.-CUESTIONARIO: 1. Defina Impedancia? Diagrama fasorial?, ? Desfas? 2.- Explique reactancia inductiva y capacitiva. 3.- Analizar las ventajas del uso de la corriente alterna. 4.- Compare los valores tericos con los experimentales, segn las tablas 1 y 2 . 5.- Anote sus observaciones y conclusiones del experimento.