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ELT – 2410 ‘CIRCUITOS ELÉCTRICOS I’ GESTIÓN 2010

FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA CARRERA DE ING. ELÉCTRICA E ING. ELECTRÓNICA

LABORATORIO No. 4

LEYES DE OHM Y DE KIRCHHOFF 1.1. OBJETIVO GENERAL. Al finalizar la presente práctica estaremos en condiciones de identificar, analizar, evaluar, concluir y encarar óptimamente cualquier circuito de corriente continua, en conexión serie, paralelo y mixto, todo ello, en base a las Leyes de Óhm y de Kirchhoff.

1.1.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS. Para alcanzar el objetivo general de la práctica debemos manejar y usar adecuadamente los siguientes parámetros eléctricos involucrados:

Uso del Multímetro Resistencia en vació Resistencia en línea Fuerza electromotriz Diferencia de potencial Fuente en vacío y con carga Conexión serie de parámetros Conexión paralelo de parámetros Ley de Óhm generalizada 1 ra. Y 2 da. Ley de Kirchhoff

1.2. PUNTUALIZACIONES TEORICAS.

1.2.1. LEY DE OHM. Una de las más importantes leyes de la electricidad y la electrónica es la ley de Óhm, que expresa la relación fundamental entre tensión, corriente y resistencia en un circuito. Ley de Ohm en forma de ecuación matemática:

R

VI

I = Corriente en amperios V = Tensión en voltios R = Resistencia en Ohm y en la presente práctica es igual a:

Donde:



La corriente que circula por cualquier cuerpo, es directamente proporcional a la diferencia de potencial en terminales del cuerpo e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece al cuerpo al paso de la corriente.

1.2.2. COEFICIENTE DE RESISTENCIA DE TEMPERATURA.

La resistencia de los conductores depende de la temperatura. Los metales aumentan su resistencia al subir la temperatura en el material, los no-metales como el carbón, disminuye su resistencia, ante un aumento de temperatura. Para cada material existe determinado coeficiente de resistencia de temperatura. La resistencia varía en 1ºC con respecto a 1W. La relación entre resistencias R1 y R0, con diferentes temperaturas T0 y T1 es:

Coeficiente térmico para algunos metales:

METAL α METAL α

Plata 0.0035 Mercurio 0.0090

Cobre 0.0040 Niquelina 0.0003

Hierro 0.0066 Constantán 0.000005

Wolfranio 0.0045 Nicromo 0.00016

Platino 0.0032 Manganita 0.00005

Carbón -0.005

1.2.3. LEYES DE KIRCHHOFF.

Para tratar del análisis de redes con grafos lineales, daremos la siguiente definición: una red eléctrica es un grafo lineal orientado, cada arco del cual lleva asociadas dos funciones del tiempo t: la intensidad de corriente i(t) y la tensión v(t). Dichas funciones están restringidas por las dos leyes de Kirchhoff y por las relaciones de arco que vamos a describir.

1.2.3.1. PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF.

Según la primera Ley de Kirchhoff en una red eléctrica, la suma de las intensidades de todas las corrientes, supuestas salientes de un nudo, es nula para todo instante y para cada nudo de la red. En el caso de una red conexa (grafo) de ‘n+1’ nudos y ‘b’ arcos, las ecuaciones de la primera ley pueden escribirse:

0)( tia j j = 1,2,…………., (n+1).

Donde ajλ tiene la misma definición que los elementos de la matriz de incidencia luego, en forma matricial, la

primera ley de Kirchhoff queda.

0)( tAi o bien 0)( sAl

Donde ‘A’ es la matriz incidencia, i(t) es una matriz columna de las intensidades en los arcos, e’ I(s)’, es la matriz columna de las transformadas de la Laplace de las intensidades en los arcos.



ti

ti

ti

ti

n

.

)(

)(2

1

e

sl

sl

sl

sl

3

2

1

.)(

Desde luego, también es cierto que Ati(t) = 0, si se incluyen todos los nudos, como el rango de ‘A’ es ‘n’, todas las ecuaciones de este sistema son linealmente independientes. Partamos de la matriz de incidencia en forma A = [Ar Ae] para cierto árbol elegido y partamos en forma análoga la matriz ‘i’ de manera que.

e

r

i

i

i

Entonces la primera ley de Kirchhoff sería:

0

eerr

e

r

er iAiA

i

i

AA

Es decir:

)()( 1 tiAAti eerr

Ya que Ar es una matriz no singular. La matriz para todas las intensidades puede escribirse de la siguiente forma:

e

eer

e

r

i

U

tiAA

i

i

i

)(1

Cada una de estas ecuaciones expresa todas las intensidades en los arcos de una red en función de las intensidades en los enlaces de un cierto árbol por medio de una transformación llamada transformación de bucle

1.2.3.2. SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF.

Esta ley indica que en toda red eléctrica la suma, relativa a la orientación del bucle, de tenciones de las ramas del bucle es nula, en todo instante y para todo bucle de la red. En el caso de una red conexa de ‘b’ arcos, la segunda ley de Kirchhoff, da las siguientes ecuaciones:

0)( tvb kjk , todosj ....,,.........2,1 los bucles

Donde bjk tienen la misma definición que los elementos de la matriz de bucle la segunda Ley de Kirchhoff puede expresarse de forma matricial, como sigue:



tv

tv

tv

tv

b

.

)(

)(2

1

y

sv

sv

sv

sV

3

2

1

.)(

Si se incluyen todos los bucles de la red, la matriz de los coeficientes será B1, no obstante, el rango de ‘B1’, es ‘b-n’ y la ecuación de este sistema no será independiente. Supongamos que ‘B’ tenga ‘b-n’ filas y su rango sea ‘b-n’. Puede partirse en la forma B=[BrBe], para cierto árbol, partamos y conformemos de tal forma que:

e

r

v

v

V

La segunda ley de Kirchhoff , puede escribirse en forma:

0

eerr

e

r

er vBvB

v

v

BB

De donde :

)()( 1 tvBBtV rrerr

o sea rfre vBv

1.3. MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR Fuente de de corriente contínua 12[V] y 300 mA Resistencias de carbón: Multiester electrónico: Prot-board. Montaje Experimental

1.4. CIRCUITOS DE ANALISIS

http://images.google.com.bo/imgres?imgurl=http://www.ostbatutstyr.no/img/produktbilde/large/lac718309.jpg&imgrefurl=http://www.ostbatutstyr.no/index.php?side=butikk&kategori=24&subkategori=2&id=879&h=200&w=200&sz=8&hl=es&start=17&tbnid=6H_G3xOklo2oiM:&tbnh=104&tbnw=104&prev=/images?q=multitester&svnum=10&hl=es&lr=&sa=G



CIRCUITO SERIE:

CIRCUITO PROPUESTO:

CIRCUITO DE MEDICIÓN DE CORRIENTE:

CIRCUITO DE MEDICIÓN DE TENSIÓN:

CIRCUITO EN PARALELO:

CIRCUITO PROPUESTO:

CIRCUITO DE MEDICIÓN DE VOLTAJE:




CONEXIÓN MIXTA (PUENTE DE WHEATSTONE)

CIRCUITO PROPUESTO:

CIRCUITO DE MEDICIÓN DE VOLTAJE:

V + -

A

B

X Y

R3

R1

R2

R4

R5

V + -

A

B

X Y

R3

R1 R2

R4

R5 V

V

V

V

V

V




1.5. EJECUCIÓN DEL EXPERIMENTO

Proceder a revisar los materiales a utilizar componentes de cada circuito, según circuito de análisis y material a utilizar.

Proceder a realizar el montaje con el debido cuidado y orden.

Comenzar conectando el circuito serie como se ve en la parte del circuito de análisis, para ello requerimos

tres resistores y la fuente de alimentación que en este caso utilizamos una pequeña fue te de tensión de 12 V, una vez conectado proceder a efectuar las mediciones de tensión y corriente.

Conectar el circuito paralelo para el cual requerimos de tres resistores y la fuente de tensión, tener cuidado

de la corriente de consumo en base a las resistencias que seleccione, hecho esto, proceder a la medición de corriente y la tensión como se muestra en la figura 2

Conectar el circuito que corresponde al puente de Wheathstone, para ello se requiere de tres resistencias

de carbón, tener cuidado de que la corriente en la parte central del puente pueda circular una corriente no despreciable, para ello combinar adecuadamente las resistencias del puente, luego comenzar a realizar las diferentes lecturas de las corrientes y voltajes.

Al efectuar cada una de las mediciones en los tres circuitos, debe verificar las dos leyes de Kirchhoff, de

corriente y de tensines, en el circuito paralelo y serie, respectivamente; y en el circuito del Puente de Weathstone comprobar las dos Leyes, para luego proceder a calcular el error cometido por medición de corriente y tensión.

2. LECTURA DE DATOS

a) Circuito Serie

VALIMENTACIÓN

IALIMENTACIÓN

V(V) I(A) R(W) Polaridad T(oC) RO

V + -

A

B

X Y

R3

R1 R2

R4

R5

A

A A

A A

A



R I1

R I2

R I3

V V V/2

R

R1 m- +n

R2 n- +o

R3 o- +p

Determine los errores de tensión:

b) Circuito Paralelo.

VALIMENTACIÓN

IALIMENTACIÓN


R1 m- +n

R2 n- +o

R3 o- +p

Determine los errores de corriente:

c) Circuito mixto (Puente de Wheatstone)

VALIMENTACIÓN

IALIMENTACIÓN


R1 a- +x

R2 a- +y

R3 x- +b

R4 y- +b

R5 y- +x

Determine los errores de Tensión en las 4 mallas y errores de Corriente en 4 Nodos:

3. CUESTIONARIO 1. Explique porque la ley de Ohm no se cumple directamente en el circuito serie, a medida que vamos cortocircuitando resistencia tras resistencia (R1=R2= R3= R) 2. En los circuitos que a continuación se muestra, indique la relación existente entre I1, I2, I3.



I1 > I2 I1 > I3

I2 = I3 3. Porque en una instalación se usa más la conexión paralelo. Este tipo de conexión es usado en las instalaciones eléctricas en general porque nos permite accionar las cargas a voluntad e independientemente unas de otras. Cualquier equipo trabaja con un parámetro fijo que es la tensión de alimentación por lo tanto debemos dotarle de este requerimiento, la conexión que más se adecua es la conexión paralelo. Esta también consta de una característica que todos los aparatos eléctricos soportan la misma tensión en paralelo.

4. Determinar la temperatura para cada resistencia en los circuitos experimentados. A continuación se muestran las temperaturas de cada resistencia de los circuitos anteriormente analizados

R = R0 [1-α (T1 -T0)]

Según la ecuación

T1 = 0

0

11

TR

R

Si T0 =16

oC =-0.0050

a) Circuito serie:

R (Ω) T(OC) R0

R1

R2

R3

b) Circuito paralelo:

R (Ω) T(OC) R0

R1



R2

R3 559 23.8 469.006

c) Circuito mixto (Puente de Wheanstone)

R (Ω) T(OC) R0

R1

R2

R3

R4

R5 5. Explique el funcionamiento de una lámpara incandescente.

6. Indique 2 aplicaciones del circuito Puente de Wheatstone.

7. Que ocurre si R1 y R3 son iguales en los bornes P-N.

V + -

X Y

R3

R1 R2

R4

R5

i2 i1

i4 i3

i5

I

I



VALIMENTACIÓN IALIMENTACIÓN


R1 a- +x

R1 a- +y

R3 x- +b

R4 y- +b

R5 y- +x

8. Si las resistencias R1 , R2 , R3 , R4 son iguales que particularidad tiene el circuito

VALIMENTACIÓN

IALIMENTACIÓN


R1 a- +x

R1 a- +y

R1 x- +b

R1 y- +b

R5 y- +x

9. Como usted explica el sentido de la corriente en la rama P-N, resuelva el circuito y compare con los datos lecturados.



Asignamos en cada rama del circuito un sentido arbitrario y resolvemos mediante corrientes de malla el cual nos indicará el sentido correcto de la corriente en la rama P-N

10. Asígnese un sentido en el circuito y determine que ramas son caídas de tensión y que ramas subidas de tensión. 11. Explique polaridad en un circuito eléctrico 12. Verifique en el circuito la 1ra y 2 da ley de Kirchhoff. 4. CONCLUSIONES Una vez finalizado este laboratorio se llegó a las siguientes conclusiones:

El circuito serie no es muy práctico ya que éste depende de cualquier otro equipo que este conectado en el mismo circuito, si se desea sacar fuera de servicio cualquier equipo, solo debe interrumpirse el circuito.

El circuito paralelo pues no depende de ningún otro aparato, por ello es que este circuito es el más

requerido.

La resistencia de vacío es mayor a la resistencia en línea de los diferentes receptores

Se pudo observar también que la resistencia es la que decide el valor de la corriente de un circuito

A medida que varia el voltaje, varía también su temperatura, ello no permite generalizar la Ley de Ohm, como lo hace para los elementos cien por cien lineales. Lo que se hace es tomar en cuenta la temperatura disipada por cada resistencia, no interesa si se trata de la misma resistencia, debe verificarse individualmente y concluir con la resistencia equivalente y aplicar la Ley de Óhm.

La corriente es consecuencia de la diferencia de potencial (esta va de un potencial mayor a uno menor)

Las leyes de Kirchhoff se muy útiles para resolver circuitos que contengan más de una malla pues nos

simplifica el trabajo.

Las Leyes de Óhm y de Kirchhoff, son básicas e importantes en la operación eléctrica y electrónica, pues en base a ellas se pueden explicar muchos fenómenos.

V + -

P N

R3

R1 R2

R4

R5

I2 I1

I4 I3

i5

I

I



5. BIBLIOGRAFÍA Análisis básico de circuitos eléctricos David E. Jonson Análisis de Circuitos en Ingeniería Kemmerly Fundamentos de Circuitos Electricos Sadiku-Alexander Circuitos Eléctricos Dorf-svoboda Redes Eléctricas Balabanian Circuitos eléctricos I Ing. Gustavo Nava Circuitos Eléctricos Laboratorio Oscar Anave León Electrotecnia Curso Básico GTZ



LABORATORIO No 9

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE Y PARALELO

9.1. OBJETIVO GENERAL.

Al finalizar la presente practica estaremos en condiciones optimas para identificar, analizar, evaluar, concluir y encarar con mucha solvencia técnica la operación de Sistemas eléctricos y Electrónicos, en el que se encuentren involucrados parámetros R. L-C en Conexión Serie y en Conexión Paralelo.

9.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

Tras alcanzar el objetivo general, deberemos conocer los siguientes parámetros eléctricos involucrados:

- Diagramación Senoidal de Tensiones y Corrientes - Diagramación Fasorial de Tensiones y Corrientes - Tensiones en cada arreglo de parámetros - Corrientes en cada arreglo de parámetros - Cuantificación de la Tensión y Corriente de Alimentación - Determinación del desfase de cada arreglo - Circuito predominantente activo, reactivo en adelanto o retraso - Rangos de resonancia serie y paralelo - Frecuencia resonante - Corriente y tensión resonante - Sobré tensión resonante - Sobrecorriente resonante - Importancia del Coeficiente de Autoinducción - Núcleo Magnético - Sobrefrecuencia

9.3. PUNTUALIZACIONES TEÓRICAS.

9.3.1. CONEXIÓN SERIE.

CONEXIÓN R-L.

V

R XL



DIAGRAMA SENOIDAL.

Gráfica R - L

R(t) V(t)

I(t)

L(t)

DIAGRAMA FASORIAL.

PR

VR

R

ZXVXL

φXL

φ

VL

S

Representación vectorial de Tensiones, Resistencias, Potencias.

ECUACIONES CARACTERÍSTICAS



CONEXIÓN R-C

V

R XC

DIAGRAMA SENOIDAL

Gráfica R - C

R(t)

V(t)

I(t)

C(t)

DIAGRAMA FASORIAL.



PR

VR

R

ZXVXC

φXC

φ

VZ

S

Representación fasorial de Tensiones, Impedancias, Potencias

ECUACIONES CARACTERÍSTICAS.

CONEXIÓN L-C.

V

XC

XL

DIAGRAMA SENOIDAL.



Gráfica L - C

L(t) V(t)

I(t)

C(t)

DIAGRAMA FASORIAL.

φ

XC

XL

Representación vectorial de las

Resistencias

ECUACIONES CARACTERÍSTICAS. VXC = I.XC

XC = I2.XC

VXL = I.XL

XL = I2.XL



1. Reactancia inductiva mayor que la reactancia capacitiva (XL > XC)

X = XL - XC

VX = VXL - VXC

X = XL - XC

2. Reactancia capacitiva mayor que la reactancia inductiva (XC > XL) X = XC - XL VX = VXC - VXL

X = XC - XL

CONEXIÓN R - L – C.

V

XC

XL

R

DIAGRAMA SENOIDAL.

Gráfica R - L - C

L(t)V(t)

I(t)

C(t)R(t)



DIAGRAMA FASORIAL

Reactancia inductiva mayor que la reactancia capacitiva (XL> XC)

PR

VR

R

VXL

φXL

φXC

VXC

XC

XL


9.3.2. CONEXIÓN PARALELO.

CIRCUITO R - L.

CIRCUITO DE ANÁLISIS.

XR

L

jPS

XRZ

f

LX

22

22

..2

.

R

X

R

X

XR

CL

C

PV

V

R

XTg

jVVV

XXX

CX

22

2

.

.

1



V R XL

I

IR

IXL

DDIAGRAMA FASORIAL.

P

IR

Gφ

Y

I

s

YL

ILQ

L

DIAGRAMA SENOIDAL.

V

IR

IXL

I(t)

t

ECUACIONES

CARACTERÍSTICAS.



CIRCUITO R - C.


V R XC

I

IR

IXC

DIAGRAMA FASORIAL.



P

IR

G

φY

I

s

YC

ICQ

C

DIAGRAMA SENOIDAL.

V

IR

IXC

I(t)

t




CIRCUITO L - C.


V XL

XC

I

IXC

IXL

DIAGRAMAS FASORIALES. YC > YL

YL > YC

YC = YL



DIAGRAMA

SENOIDAL

V

I

IXL

I(t)

t

IXL

ECUACIONES

CARACTERÍSTICAS.



CIRCUITO R- L- C.

CIRCUITO DE

ANÁLISIS.

V XL

XC

I

IXC

IXL

IR

R

DIAGRAMAS FASORIALES.

o YC > YL

o YL > YC



o YL = YC


DIAGRAMA SENOIDAL.



V IL

Ia

I(t)

t

IXL

9.4. MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR.

C

A

R

G

A

CARGA

RESISTIVA

CARGA

INDUCTIVA

CARGA

INDUCTIVA

C

A

R

A

C

T

E

R

Í

S

T

I

C

A

S

Lámparas

Incandescentes:

Potencia:

200 W

Tensión:

220 V

6

Unidades (

2/fase)

Bobina:

2.5 A

220 V

2.5 Ω

500

ESPIRA

S

Bobina:

1 A

220 V

5.6 Ω

640

ESPIRA

S

C

A

R

G

A

C

A

R

G

A

C

A

P

A

C

I

T

C

A

R

G

A

I

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D

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A

R

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A

C

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V

A

V

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V

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4

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3

8

0

V

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1

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5

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2

2

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V

1

0

.

5

Ω

1

0

0

0

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S

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RA

S

C

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V



P

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0

–

1

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0

0

V

A

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1

2

0

0

V

A

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38

0

V

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60

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1

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:

P

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l

l

a

P

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l

a

c

a

b

l

e

8.4. CIRCUITO DE ANÁLISIS. 8.4.1. CONEXIÓN SERIE.

Conexión R - L - C

V

XC

XL

R

CRO

Conexión R - L



V

XL

R

CRO

Conexión R - C

V

XC

R

CRO

Conexión L - C

V

XC

XL

CRO

9.4.2. CONEXIÓN PARALELO.



Circuito R - L.

V XL

R

A A

A

V

CRO

1Ω

Circuito R - C.

V R

A A

A

V

CRO

1Ω

XC

Circuito L - C.



V

A A

A

V

CRO

1Ω

XC

XL

Circuito R - L -

C.

9.5. EJECUCIÓN. Seleccionar cada uno de los dispositivos e instrumentos medición

involucrados en esta practica de acuerdo a los diferentes circuitos

de análisis.

Circuito R - L: - Conectar lámparas incandescentes con bobinas. Junto a la resistencia de un ohmio del osciloscopio y cerrar el circuito con la red de 220 voltios. - Definir si el arreglo será predominantemente activo o reactivo, teniendo el cuidado de no interrumpir el circuito para proteger al osciloscopio contra corrientes de magnetización.

V

A A

A

V

CRO

1Ω

XCX

LR

A



- Tomas datos de tensión, corriente de alimentación y potencia visualice la forma de onda en el osciloscopio y copie fielmente esta forma de onda. - Practicar en la mesa con este arreglo para una posterior conclusión. Circuito R - C: - Al igual que el anterior arreglo sólo intercámbiese C por L. - Levante registros de tensión en C en R, tensión de alimentación y copie la forma del arreglo. - Practique en este arreglo y sera la operación de este circuito bajo diferentes condiciones de trabajo que le servirá para posteriormente concluir. Circuito L - C: - Conecte el circuito tal se muestra en el circuito de análisis. - Conecte a la red y lea con un voltímetro las caídas de tensión, tanto en la bobina con en el condensador, complete la lectura de tensión con la alimentación. - Lea con un amperímetro la corriente de alimentación, potencia consumida por ellos, copie la forma de onda resultante. Este arreglo tiene particularidades de Xc > XL. Tenga cuidado, las tensiones son muy grandes. - Para obtener la otra conclusión XL > Xc solo baje la tensión de la fuente y conecte una bobina de mayor de cantidad de espiras. - Registre los datos aquí existentes siempre con el cuidado de no superar en modulo a la tensión de la fuente copie la forma de onda. - Para obtener Xc > XL siga bajando la tensión de alimentación hasta por lo menos 35 voltios. - Levante registro de tensión, corriente, potencia y copie la forma de onda a este arreglo para una posterior conclusión. - Practique con mucho cuidado en este arreglo porque la sobre tensión existente puede dañar los equipos e instrumentos de visualización y medición por el comportamiento peligrosamente reactivo.



Circuito R - L - C: - Conecte en serie al anterior circuito una resistencia y aplique al mismo 220 de tensión de la red. - Lea la tensión de los tres parámetros y la corriente de alimentación visualice la forma de onda en este arreglo. - Leer los datos para cuando Xc > XL, Xc > XL, Xc = XL. - La lectura de los datos en este caso es muy simple, guarde los mismos para una evaluación posterior. Tome en cuenta que este arreglo no se produce sobre tensiones peligrosas. - Practique con este arreglo haciendo el circuito predominantemente activo, reactivo inductivo y reactivo capacitivo, observe las caídas de tensión en 1, R y C y las diferentes corrientes de alimentación, visualice para cada uno la forma de onda característica, cuyos datos nos servirán para concluir sobre la operación de los parámetros R - L - C en la conexión serie. 8.6. LECTURA DE DATOS. 8.6.1. CONEXIÓN SERIE. Conexión R-L:

CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

POTENCIA W

R

L

TENSIÓN DE ALIMENTACIÓN

CORRIENTE DE ALIMENTACIÓN

Conexión R-C:

CONEX

TENSI

CORRI

RESIS

REACT

IMPED

COS

POTEN



IÓN

ÓN V

ENTE A

TENCIA

ANCIA

ANCIA

CIA W

R C



Conexión L-C:

CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

L

C



CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

L

C





CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

L C



Conexión R-L-C:

CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

POTENCIA W

R

L

C



CONEX

TENSI

CORRI

RESIS

REACT

IMPED

COS

POTEN



IÓN

ÓN V

ENTE A

TENCIA

ANCIA

ANCIA

CIA W

R L

C



CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

POTENCIA W

R

L

C



Conexión R-L:

CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

POTENCIA W

R L





Conexión R-C:

CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

POTENCIA W

R

C



Conexión L-C:

CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

L C



CONEXI

TENSIÓ

CORRIE

RESIST

REACTA

IMPEDA

COS



ÓN

N V

NTE A

ENCIA

NCIA

NCIA

L

C



CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

L

C



Conexión R-L-C:

CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

POTENCIA W

R

L C





CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

POTENCIA W

R L

C



CONEXIÓN

TENSIÓN V

CORRIENTE A

RESISTENCIA

REACTANCIA

IMPEDANCIA

COS

POTENCIA W

R

L C



9.7. CUESTIONARIO.

1. Realice un diagrama senoidal de cada uno de los circuitos a escala.



2. Realice un análisis justificativo de los valores lecturados y encuentre los errores respectivos 3. Encuentre la ecuación de las formas de onda visualizadas en el osciloscopio, en forma aproximada, conexiones RL, RC, LC, RLC y todos sus casos.. 4. Encuentre fasorialmente, la tensión de alimentación en todas las conexiones experimentadas, vale decir, RL, RC, LC, RLC y todos sus casos. 5. En función a que varia la inductancia (operativamente y en diseño).

6. A que se denomina capacitancia y en función a que varia?

9.8. CONCLUSIONES. Realizando la practica presente podemos realizar las siguientes puntualizaciones en base a lo practicado. - R - L: - Es un arreglo bastante real que puede representarse mediante cualquier carga equivalente en un sistema eléctrico de potencia. - Si el arreglo es predominantemente inductivo, vale decir, VL > VR entonces la forma de onda es no senoidad y el factor de potencia es pequeño y el consumo de potencia activa es mínimo. - Si el arreglo es predominantemente inductivo, vale decir, , VR > VL la forma de onda es no senoidal y el factor de potencia mayor y el consumo de potencia activa mayor. - La corriente de este arreglo esta limitando por la lámpara incandescente (resistencia), si es uno solo la corriente máxima será 0.9 [A] esto quiere decir para cualquier posición del circuito magnético. - R - C: - Este arreglo serie L - C es el más complejo eléctricamente hablando, porque su comportamiento en el extremo magnético o eléctrico y medianamente electromagnético es difícil de obtener por la dependencia directa de las características constructivas, tanto de la bobina (sección del circuito magnético, número de espiras, longitud del circuito magnético), como del condensador (distancia entre placas, permitividad, potencia, tensión, espacidad). - La característica de esta conexión es la sobre tensión que alcanza las 10 veces la tensión nominal de alimentación en algunos casos, fundón de la magnitud reactancia. - La forma de onda aquí visualizada es predominantemente reactivo propia de la sobre saturación del circuito magnético. - Cuando XL > XC. Existe predominio de la tensión es la bobina y factor de potenciales en retraso, ocurriendo lo contrario cuando XC > XL, bajo esta condición, la forma de onda es de características magnética, sinónimo de sobre tensión en la bobina, esta opción en la practica se logra con sobre tensiones apreciables. - Cuando XL > XC, existe un predominio aparente del campo eléctrico sobre el campo magneto, sin embargo, el predominio de la forma de onda es magnético y no así eléctrico esto por la sobre tensión en la bobina. - Cuando XL = XC, aparentemente la forma de onda es senoidal y la tensión igual a cero, sin embargo esto no ocurre porque la fuente no es cero, lo que pasa es que la tensión de la bobina y el condensador son netamente no senoidales y cuyos armónicos se llegará a restar y solo existe la fundamental, es decir la tensión del fuete, obtener esta condición es altamente moroso por las obre tensión reactiva tanto en L como en C.



- R - L - C: - Esta conexión es la más pasiva que la anterior por la existencia de la resistencia que amortigua cualquier operación compleja de la parte reactiva. En este circuito la resistencia no permite la sobre tensión excesiva por la limitación de corriente que presenta al arreglo. - Cuando XL > XC: La forma de onda es predominantemente del campo magnético y el factor de potencia en retraso. - Cuando XC > XL: La forma de onda es predominantemente del campo eléctrico y el factor de potencia en adelanto. - Cuando XC = XL: El circuito se encuentra en resonancia y la tensión de la fuente debería ver la misma en la resistencia, pero esto no ocurre, por la existencia de armónicos en el arreglo. 7. Bibliografía. Circuitos Magnéticos y transformadores E. E. Staff – M. I. T. Matemática para Ingeniería y Ciencias Bajpay - Calus - Fairley Análisis básico de circuitos eléctricos David E. Jonson Análisis de Circuitos en Ingeniería Kemmerly Fundamentos de Circuitos Electricos Sadiku-Alexander Circuitos Eléctricos Dorf-svoboda Redes Eléctricas Balabanian Circuitos eléctricos I Ing. Gustavo Nava Circuitos Eléctricos Laboratorio Oscar Anave León Electrotecnia Curso Básico GTZ

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