INTRODUCCIÓN

Se tienen circuitos en serie tipo RL, RC y RLC en corriente alterna y lo que hacen estos circuitos es formar impedancias. La impedancia es la oposición que presenta un circuito al paso de la corriente eléctrica, compuesto en su parte real por una resistencia y en su parte imaginaria por una reactancia.

Circuito serie R-L: En este circuito se tiene una resistencia y una bobina en serie. La corriente en ambos elementos es la misma. El voltaje en la bobina está en fase con la corriente que pasa por ella, pero el voltaje en la bobina está adelantado a la corriente que pasa por ella en 90°. Tanto la resistencia como en la bobina tienen una tensión, la suma de estas tensiones va a ser la tensión total.

Circuito serie R-C: En un circuito RC en serie la corriente alterna que pasa por la resistencia y por el condensador es la misma. Esto significa que cuando la corriente está en su punto más alto, estará así tanto en la resistencia como en el condensador (capacitor).Pero algo diferente pasa con los voltajes. En la resistencia, el voltaje y la corriente están en fase. Pero con el voltaje en el capacitor no es así, el voltaje en el capacitador está retrasado con respecto a la corriente que pasa por él. Al igual que ocurría con la bobina, aquí vamos a tener una tensión en el condensador y otra en la resistencia, la tensión total es igual a la suma de la tensión en la resistencia y en el condensador.

Circuito serie R-L-C: Esto ocurre cuando conectamos a un circuito una resistencia, una bobina y un condensador. Existe también un ángulo de desfasaje entre las tensiones y corrientes, que incluso puede llegar a hacerse cero. En caso de que las reactancias capacitivas e inductivas sean de distinto valor para determinada frecuencia, tendremos desfasajes. Dependiendo de cual de las reactancias sea mayor podremos afirmar si se trata de un circuito con características capacitivas o inductivas y por lo tanto si la tensión adelanta a la corriente (y con qué ángulo) o si la corriente adelanta a la tensión.

PROCEDIMIENTO

A. CIRCUITO SERIE1) Circuito RC serie

DATOS VALORES MEDIDOS

U (V) R (Ω) XC (Ω) F (Hz) V (V) UC (V) UR (V) A (A)

100 2200 1829.36 60 110.1 69.2 85.2 0.036

VALORES CALCULADOS

f (Hz) XC (Ω) Z (Ω) ɸ (°) I (A) UR (V) UC (V) U (V)

60 1829.36 2861.21 39.74 0.038 84.58 69.3 110

2) Circuito RL serie

DATOS VALORES MEDIDOS

U (V) R (Ω) XL (Ω) F (Hz) V (V) UL (V) UR (V) A (A)

110 2200 2637.6 60 110.2 83.6 67.3 0.028

VALORES CALCULADOS

f (Hz) R (Ω) XL (Ω) Z (Ω) ɸ (°) I (A) UR (V) UL (V) U (V)

60 2200 2637.6 3435.6 50.16 0.032 70.4 84.4 110

3) Circuito RLC serie

DATOS VALORES MEDIDOS

U (V) R (Ω) XL (Ω) XC (Ω) f (Hz) V (V) UC (V) UL (V) UR (V) A (A)

110 2200 2637.6 1829.36 60 110.7 76.1 117.9 94.2 0.041

VALORES CALCULADOS

f (Hz) R (Ω) XL (Ω) XC (Ω) Z (Ω) ɸ (°) I (A) UR (V) UC (V) UL (V) U (V)

60 2200 2638.9 1829.36 2343.78 20.17 0.046 101.2 78.4 116.3 110

CONCLUSIONES

En un circuito RLC al realizar el diagrama fasorial tendremos una parte real que es representada por la resistencia (R), será graficada en el eje de las abscisas (X), y una parte imaginaria representada por la reactancia inductiva o capacitiva, su gráfica dependerá de quien posé el mayor valor.

Caso I: XC < XL Caso II: XL < XC

θ θ

Nota: el diagrama fasorial de la reactancia inductiva (XL) siempre apunta hacia arriba, mientras que el de la reactancia capacitiva (XC) siempre apunta hacia abajo.

Para hallar la tensión resultante o sea de la fuente no es simplemente hacer una suma algebraica entre el UR y el UL, siempre y cuando sea un circuito R-L, sino una suma geométrica haciendo uso del teorema de Pitágoras.

Para hallar el ángulo de la impedancia (Z) no necesariamente se tiene que usar la razón trigonométrica de la tgθ, también es válido las otras razones como por ejemplo: el senθ, cosθ, ctgθ, secθ y cscθ.

El ángulo que aparece en el triángulo pitagórico de las tensiones es el mismo ángulo de la impedancia (Z).

Z

R

XL XC

Z

R

APLICACIONES

En los calefactores de aire, los cuales utilizan circuitos RC serie, por ejemplo en un sistema de acondicionamiento de aire de una sala de espectáculos.

En circuito RL serie, la aplicación serie en las lámparas, para ser más precisos en su luminosidad.

Los motores universales los cuales utilizan corriente alterna utilizados en sierras eléctricas, taladros, ventiladores y aplicaciones donde se requiera gran velocidad con cargas débiles o pequeñas fuerzas.

Un motor universal de una lavadora.