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UNIVERSIDAD NACIONAL DE

INGENIERA

Facultad de Ingeniera elctrica y electrnica

Tema de Laboratorio:

EE-131 - P

Profesor:

Judith Beteta

Curso:

Laboratorio de Circuitos Elctricos I

Alumno:

Palacios Madueo, Luis Alejandro 20094081C

2011

EXPERIENCIA N4: EL OSCILOSCOPIOCOMO VOLTMETRO Y FRECUENCMETRO

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1) Hacer un diagrama del circuito utilizado y en un cuadro aparte, dar los valoresde VL e IL obtenidos por medicin directa, y correspondiente valor de R Ldeterminado indirectamente.

-CIRCUITO USADO:

-TABLA DE DATOS DE LAS MEDICIONES DEL LABORATORIO:

El RL a partir de la mediciones de V L e IL.

VL IL RL

7.2 0.24 30

6.7 0.27 24.81

6.6 0.3 22

6.55 0.32 20.46

6.3 0.34 18.52

5.7 0.38 15

5.1 0.4 12.75

4.42 0.43 10.27

3.6 0.48 7.5

2.8 0.57 4.911.43 0.65 2.2

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2) En la misma tabla indicar el valor de la potencia p l que se consume en rl, y pfque es la que entrega la fuente en cada caso de los determinadosanteriormente.

-TABLA DE POTENCIAS:

RL PL PF

30 1.728 2.88

24.81 1.809 3.24

22 1.98 3.6

20.46 2.096 3.84

18.52 2.142 4.08

15 2.166 4.56

12.75 2.04 4.8

10.27 1.9006 5.16

7.5 1.728 5.76

4.91 1.596 6.84

2.2 0.9295 7.8

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3) Graficar PL Vs RL para determinar graficamente el valor de R L, con el que seobtiene el valor de la resistencia de carga que absorbe la mxima potencia.

4) Calcular en cada caso el valor de la eficiencia n.

-TABLA DE EFICIENCIAS:

RL "n"

30 0.6

24.81 0.558

22 0.55

20.46 0.54

18.52 0.525

15 0.475

12.75 0.425

10.27 0.368

7.5 0.3

4.91 0.233

2.2 0.119

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 5 10 15 20 25 30 35

PL

PL

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5) Graficar n vs. RL y determinar el valor de n. correspondiente al valor de R Lque da la potencia mxima.

6) Comparar el valor de R L obtenido grficamente, que da la mxima potencia, conla resistencia equivalente de Thevenin.

El valor de RL para la cual dicha carga absorbe mxima potencia, obtenidogrficamente y de los cuadros es de 15 ohm, mientras que el valor de laresistencia equivalente de Thevenin medido en el laboratorio fue deaproximadamente 15.3 ohm.

Estos resultados nos arrojan un error de 0.02%, ya que la resistencia de la cargadebi ser de 15 ohm, para la mxima transferencia de potencia.

7) Observaciones, conclusiones y recomendaciones de la experiencia realizada.

Se observo en los experimentos realizados que la medicin de la resistencia paraque se de la mxima potencia no es igual al equivalente thevenin eso se debe alos cables y perdidas de potencia en el restato de la fuente de tensin.

Una recomendacin si en caso los datos no son bien exactos podramos ajustarlosmediante mnimos cuadrados o polinomios de interpolacin.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 5 10 15 20 25 30 35

"n"

"n"

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8) Mencionar 3 aplicaciones prcticas de la experiencia realizada completamentesustentadas.

PARMETROS DE DISPERSIN

Parmetros de dispersin o parmetros-S son propiedades usadas en ingeniera

elctrica, ingeniera electrnica, e ingeniera de sistemas de comunicacin y seutilizan para describir el comportamiento elctrico de redes elctricas linealescuando se someten a varios estmulos de rgi men permanente por pequeasseales. Son miembros de una familia de parmetros similares usados eningeniera electrnica, siendo otros ejemplos: Parmetros -Y1, Parmetros-Z2,Parmetros-H, Parmetros-T o Parmetros-ABCD34. A pesar de ser aplicables acualquier frecuencia, los parmetros -S son usados principalmente para redes queoperan en radiofrecuencia (RF) y frecuencias de microondas, ya que representanparmetros que son de utilidad particular en RF. En general, para redes prcticas,los parmetros-S cambian con la frecuencia a la que se miden, razn por la cualsta debe especificarse para cualquier medicin de parmetros -S, junto con laimpedancia caracterstica o la impedancia del sistema. Los parmetr os-S serepresentan en una matriz y por lo tanto obedecen las reglas del lgebra de

matrices. Muchas propiedades elctricas tiles de las redes o de componentespueden expresarse por medio de los parmetros -S, como por ejemplo la ganancia,prdida por retorno, relacin de onda estacionaria de tensin (ROEV), coeficientede reflexin y estabilidad de amplificacin. El trmino 'dispersin' (del ingls,scattering) es probablemente ms comn en ingeniera ptica que en ingeniera deRF, pues se refiere al efec to que se observa cuando una onda electromagnticaplana incide sobre una obstruccin o atraviesa medios dielctricos distintos. En elcontexto de los parmetros-S, dipersin se refiere a la forma en que las corrientesy tensiones que se desplazan en una l nea de transmisin son afectadas cuandose encuentran con una discontinuidad debida por la introduccin de una red en unalnea de transmisin. Esto equivale a la onda encontrndose con una impedanciadiferente de la impedancia caracterstica de la lnea.

LA MATRIZ DE PARMETROS-S GENRICA

Para la definicin de una red multi -puerto genrica, se asume que todos lospuertos salvo el que se encuentra bajo consideracin o el par de puertos bajoconsideracin tienen una carga conectada a ellos idntica a la impedancia delsistema y que cada puerto tiene asignado un entero 'n' que vara de 1 a N, dondeN es el nmero total de puertos. Para un puerto n, la definicin de parmetros -Sasociados se realiza en funcin de 'ondas de potencia' incidente y reflejada, an y bnrespectivamente. Ondas de potencia son versiones normalizadas de la s ondas

viajeras de tensin incidente y reflejada correspondientes, yrespectivamente, de acuerdo a la teora de lineas de transmisin. stas estnrelacionadas con la impedancia del sistema Z0 de la siguiente manera:

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Para todos los puertos de la red, las ondas de potencia reflejadas puedendefinirse en trminos de la matriz de parmetros -S y las ondas de potenciaincidentes a travs de la siguiente ecuacin:

Los elementos de los parmetros -S se representan individualmente con la letramayscula 'S' seguida de dos subndices enteros que indican la fila y lacolumna en ese orden de la posicin del parmetro -S en la matriz deparmetros-S.

La fase de un parmetro-S es la fase espaciala la frecuencia de prueba, y nola fase temporal (relacionada con el tiempo).

REDES DE DOS PUERTOS

La matriz de parmetros -S para una red de dos puertos es probablemente lams comn y sirve como base para armar matrices de rdenes superiorescorrespondientes a redes ms grandes. En este caso, la relacin entre lasondas de potencia reflejada e incidente y la matriz de parmetros -S est dadapor:

Expandiendo las matrices en ecuaciones, tenemos:

b1 = S11a1 + S12a2

y

b2 = S21a1 + S22a2

Cada ecuacin da la relacin entre las ondas de potencia reflejada e incidenteen cada uno de los puertos de la red, 1 y 2, en funcin de los parmetros -Sindividuales de la red, S11, S12, S21 y S22. Si consideramos una onda de

potencia incidente en el puerto 1 (a1) pueden resultar ondas existentes tanto delpuerto 1 mismo (b1) o del puerto 2 ( b2). Sin embargo, si, de acuerdo a ladefinicin de parmetros -S, el puerto 2 est terminado en una carga idntica ala impedancia del sistema (Z0), entonces, debido al TEOREMA DETRANSFERENCIA DE POTENCIA MXIMA, b2 ser absorbida totalmentehaciendo a2 igual a cero. Por lo tanto

and

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De forma similar, si el puerto 1 est terminado en la impedancia del sistema,entonces a1 se hace cero, dando

and

Cada parmetro-S de una red de dos puertos tiene las siguientes descripcionesgenricas:

S11 es el coeficiente de reflexin de la tensin del puerto de entrada

S12 es la ganancia de la tensin en reversa

S21 es la ganancia de la tensin en directa

S22 es el coeficiente de reflexin de la tensin del puerto de salida

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