Practica San Al is Is

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ELABORO: ING. PEDRO HERNÁNDEZ

GARNICA

HUEJUTLA DE REYES HIDALGO A 31 DE JULIO DE 2015

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P R Ó L O G O

El presente Manual de Prácticas de Laboratorio se ha desarrollado como un

apoyo a la materia de Análisis de Circuitos Eléctricos, materia que se imparte en la

carrera de Técnico Superior en Mecatrónica. El contenido de cada una de las

prácticas tiene como objetivo reforzar los conocimientos teóricos que el estudiante

recibe en el salón de clase, desarrollar su criterio para analizar resultados y emitir

conclusiones, así como incrementar su habilidad en el uso de equipo y material de

laboratorio.

Deseo que el presente manual cumpla con su propósito de servir como apoyo

a la materia de Análisis de Circuitos Eléctricos y que contribuya en la formación

académica de los estudiantes.

Ing. Pedro Hernández Garnica. Huejutla de Reyes Hidalgo Julio de 2015.

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PRÁCTICA No.1 LEYES DE KIRCHHOFF

1.1 OBJETIVO.

Explicar y demostrar experimentalmente la ley de Kirchhoff de Voltajes y la ley

de Kirchhoff de Corrientes.

1.2 CONOCIMIENTOS PREVIOS.

Se requiere del análisis analítico del circuito mostrado en la figura 1.1. y anotar

los resultados obtenidos en las tablas 1.1, 1.2 y 1.3.

1.3 INFORMACION GENERAL.

Uno de los métodos ampliamente utilizados en el análisis de circuitos eléctricos

son las Leyes de Kirchhoff de voltaje y corriente, ya que con ellas se puede

determinar el valor de voltaje o corriente en cualquier elemento que forme parte

del circuito. Las Leyes de Kirchhoff se enuncian a continuación:

a) Ley de Kirchhoff de Corrientes: La suma de las corrientes que entran a un

nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo.

b) Ley de Kirchhoff de Voltajes: La suma de las caídas de voltaje en una

trayectoria cerrada es igual a la suma de las elevaciones de voltaje en la misma

1.4 MATERIAL Y EQUIPO REQUERIDO

CANTIDAD MATERIAL O EQUIPO

1 Fuente de Voltaje de CD

2 Multímetros

1 Resistencia de 1kΩ

2 Resistencia de 2.2kΩ

1 Resistencia de 1.5 kΩ

1 Resistencia de 3.5 kΩ

1 Protoboard

+ +

1.5 PROCEDIMIENTO.

1.5.1 Arme el circuito que se muestra en la figura 1.1.

Figura 1.1. Circuito Resistivo Mixto

1.5.2 Mida el voltaje y corriente en cada uno de los elementos del circuito. Anote

los resultados de las mediciones en la tabla 1.1.

Tabla 1.1. Resultados obtenidos de voltaje y corriente, en cada elemento del

circuito

VARIABLE VLOR CALCULADO VALOR MEDIDO

VT(V)

IT(mA)

VR1(V)

IR1(mA)

VR2(V)

IR2(mA)

VR3(V)

IR3(mA)

VR4(V)

IR4(mA)

VR5(V)

IR5(mA)

+ +

1.5.3 Verifique si se cumple la ley de Kirchhoff de Voltajes de cada trayectoria

cerrada, considerando las elevaciones de voltaje con signo positivo y las

caídas de voltaje con signo negativo. Anote los resultados en la tabla 1.2.

Tabla 1.2 Verificación de la LVK.

VOLTAJE Trayectoria 1 Trayectoria 2 Trayectoria 3

Calculado Medido Calculado Medido Calculado Medido

VT (V)

VR1 (V)

VR2 (V)

VR3 (V)

VR4 (V)

VR5 (V)

Σ V

1.5.4 Verifique si se cumple la Ley de Kirchhoff de Corrientes en cada nodo,

tomando con signo positivo las corrientes que entran al nodo y con signo

negativo las que salen del nodo. Anote los resultados en la tabla 1.3.

Tabla 1.3 Verificación de la LCK.

1.5.5 Compare los resultados medidos con los valores obtenidos al analizar el

circuito analíticamente y concluya al respecto.

+ +

PRACTICA No.2 ANALISIS DE NODOS.

2.1 OBJETIVO DE LA PRÁCTICA.

Comprobar experimentalmente el Análisis de Nodos.

2.2 REQUISITOS PREVIOS.

Se requiere el análisis analítico del circuito mostrado en la figura 2.1., mediante

técnica de análisis de nodos. El valor obtenido de cada voltaje de nodo anótelo

en la tabla 2.1.

2.3. INFORMACION GENERAL.

El análisis de nodos es una técnica que hace uso de la LCK para expresar

corrientes en función de voltajes.

Un nodo es el punto de unión de dos o más elementos.

2.4. MATERIAL Y EQUIPO REQUERIDO

Cantidad Material o Equipo

1 Fuente de Voltaje de C.D.

1 Multímetro Digital

1 Resistor de 1.8 kΩ

1 Resistor de 330Ω

1 Resistor de 1 kΩ



1 Protoboard

2.5 PROCEDIMIENTO.

2.5.1 Implemente el circuito que se muestra en la figura 2.1.

+ +

Figura 2.1. Circuito para el análisis de nodos.

2.5.2 Mida cada uno de los voltajes de nodo y anote los resultados en la

tabla

2.5.3 Simule en el software Multisim, el circuito de la figura 21., obteniendo

los valores de los voltajes de nodo. Anote los resultados en la tabla

2.1.

2.5.4 Compare los valores de la tabla 3.1. y realice sus conclusiones.

Tabla 2.1. Resultados obtenidos para el circuitos de la figura 2.1.

NODO RESULTADOS ANALITICOS

RESULTADOS EXPERIMENTALES

RESULTADOS SIMULADOS

+ +

PRACTICA No.3 ANALISIS DE MALLAS.


Comprobar experimentalmente el Análisis de Mallas.


Se requiere el análisis analítico del circuito mostrado en la figura 3.1., mediante

técnica de análisis de Mallas. El valor obtenido de cada voltaje de malla anótelo

en la tabla 3.1.


El análisis de mallas es una técnica que hace uso de la LVK para expresar

corrientes en función de corrientes.

Una malla es una trayectoria cerrada que no encierra dentro de si ningún

elemento del circuito.





1 Resistor de 700 Ω


1 Resistor de 1 kΩ



1 Protoboard

+ +

3.5 PROCEDIMIENTO.


Figura 3.1. Circuito para el análisis de mallas.

3.5.2 Mida cada una de las corrientes de malla y anote los resultados

en la tabla 3.1

3.5.3 Simule en el software Multisim, el circuito de la figura 3.1.,

obteniendo los valores de los voltajes de nodo. Anote los

resultados en la tabla 3.1.

3.5.4 Compare los valores de la tabla 3.1. y realice sus conclusiones.

Tabla 3.1. Resultados obtenidos para el circuitos de la figura 3.1.

MALLA RESULTADOS ANALITICOS

RESULTADOS EXPERIMENTALES

RESULTADOS SIMULADOS

+ +

PRACTICA No.4 TEOREMA DE SUPERPOSICION


Comprobar experimentalmente el Teorema de Superposición.


Se requiere el análisis analítico del circuito mostrado en la figura 4.1., aplicando

el Teorema de Superposición. Obtenga los valores de VA e IX, respetando tanto

la polaridad del voltaje como el sentido de la corriente que se proporcionan y

anote los resultados en la tabla 4.1. Y 4.2. Según responda.


Uno de los métodos que se aplica en el análisis de circuitos eléctricos que

cuentan con varias fuentes, es el Teorema de Superposición que estable que.

El voltaje o corriente a través de cualquier elemento del circuito puede obtenerse

sumando algebraicamente todos los voltajes o corrientes individuales generados

por cada fuente actuando por sí sola, con todas las demás fuentes igualadas a

cero.

Las fuentes de voltaje igualadas a cero equivalen a un corto circuito, mientras

que las fuentes de corriente igualadas a cero equivalen a un circuito abierto.






1 Resistor de 2 kΩ



1 Protoboard

+ +

4.5 PROCEDIMIENTO.

4.5.1. Implemente el circuito que se muestra en la figura 4.1.

Figura 4.1. Circuito para comprobar el Teorema de Superposición.

4.5.2. Con las dos fuentes conectadas, mida el voltaje VA y la corriente

IX, respetando tanto la polaridad del voltaje como el sentido de

la corriente que se proporcionan. Anote el valor de las

mediciones en la tabla 4.1. y 4.2. respectivamente.

4.5.3. Haga “cero” la fuente de voltaje de12V (V2) y mida el voltaje VA

y la corriente IX, respetando tanto la polaridad del voltaje como

el sentido de la corriente que se proporcionan. Anoten el valor

de las mediciones en la tabla 4.1 y 4.2. respectivamente

4.5.4. Haga “cero” la fuente de voltaje de20V (V1) y mida el voltaje VA

y la corriente IX, respetando tanto la polaridad del voltaje como

el sentido de la corriente que se proporcionan. Anoten el valor

de las mediciones en la tabla 4.1 y 4.2. respectivamente

Tabla 4.1.Medicion de voltaje aplicando superposición.

Voltaje Total (VA)

Voltaje (VA) Cuando V2=0

Voltaje (VA) Cuando V1=0

calculado medido calculado medido calculado medido

IX

+ VA -

+ +

Tabla 4.2.Medicion de corriente aplicando superposición.

Corriente Total (IX)

Corriente (Ix) Cuando V2=0

Corriente (Ix) Cuando V1=0

calculado medido calculado medido calculado medido

4.5.5. Verifique el cumplimiento del Teorema de Superposición y

compare los resultados obtenidos prácticamente con los

obtenidos analíticamente. Realice sus conclusiones.

+ +

PRACTICA No.5 TEOREMA DE THÉVENIN


Comprobar experimentalmente el Teorema de Thévenin en un circuito resistivo.


Para el circuito mostrado en la figura 5.1:

a) Determine el valor de voltaje y corriente en el resistor R5. Anote los resultados

en la tabla 5.2.

b) Obtenga los valores del circuito equivalente de Thévenin y anótelos en la

tabla 5.1.


Una de las maneras de simplificar y facilitar el análisis de circuitos eléctricos y

electrónicos es por medio del Teorema de Thévenin que establece que:

Un circuito eléctrico puede representarse con un circuito dual o equivalente,

representado por una sola fuente de voltaje en serie con una resistencia. El valor

de la fuente de voltaje se conoce como el “voltaje de Thévenin” y la resistencia

en serie como “resistencia de Thévenin”.

El voltaje de Thévenin (VTH) es el voltaje en circuito abierto entre las terminales

del circuito para el cual se requiere el equivalente de Thévenin.

La resistencia de Thévenin (RTH) es la resistencia equivalente vista de la

terminal del circuito para el equivalente de Thévenin, con las fuentes de

alimentación en cero.






1 Resistor de 4 kΩ



1 Resistor de 1 kΩ

1 Potenciómetro de precisión de 1kΩ

1 protoboard

+ +

5.5 PROCEDIMIENTO.


Figura 5.1. Circuito para comprobar el Teorema de Thevenin.

5.5.2 Mida el voltaje y la corriente en el resistor R5, anote los resultados en la tabla

5.2.

5.5.3 Desconecte el resistor R5 y mida el voltaje en el circuito abierto. Anote el

valor medido en la tabla 5.1.

5.5.4 Anule el efecto de las fuentes de alimentación. Desconecte R5 y desde el

circuito abierto resultante mida la resistencia equivalente. Anote el valor

medido en la tabla 5.1.

5.5.5 Implemente el circuito equivalente de Thévenin, agregue el resistor R5 y mida

la corriente y el voltaje en el mismo, anote los resultados en la tabla 5.2.

Tabla 5.1.Valores del circuito Equivalente de Thévenin

Parámetro Eléctrico

Circuito original Circuito Equivalente de Thévenin

Calculado Medido Calculo Medido

Voltaje (V)

Corriente (mA)

+ +

PRACTICA No.6 TEOREMA DE LA MAXIMA TRANSFERENCIA DE

POTENCIA.


Comprobar experimentalmente el Teorema de la Máxima Transferencia de

Potencia.


Para el circuito mostrado en la figura 6.1., obtenga la potencia para cada valor

de carga mostrado en la tabla 6.1 y anote los resultados en la misma.


La cantidad de potencia que una fuente de voltaje puede suministrar está

limitada por su resistencia interna RS.

El teorema de la máxima transferencia de potencia establece que.

Una fuente de voltaje entrega la máxima transferencia de potencia a una

resistencia de carga RI, cuando el valor de esta resistencia es igual a la

resistencia interna de la fuente, RS.










1 Resistor de 1 kΩ





1 Protoboard

+ +

6.5. PROCEDIMIENTO.

6.5.1. Implemente el circuito que se muestra en la figura 6.1.

Figura 6.1. Circuito para comprobar el Teorema de la MTP

6.5.2. Mida el voltaje y la corriente en el resistor RL, que se indica en la tabla 6.1.

anote los resultados obtenidos.

6.5.3. Calcule las potencias consumida por RL, para cada valor dado y anote los

resultados en la tabla 6.1

Tabla 6.1. Parámetros Eléctricos del circuito de la figura 6.1.

RL (Ω) Corriente medida (mA)

Voltaje medido (V)

Potencia calculada experimentalmente (W)

Potencia calculada teóricamente (W)

220

470

680

820

1000

1500

1800

2200

3900

4700

6.5.4. ¿Se cumple el Teorema de la Máxima Transferencia de Potencia?

Argumente su respuesta.

6.5.5. ¿Cuál fue la potencia máxima en RL? ________________Watts

6.5.6. ¿Para qué valor de RL se obtiene la MTP?_____________Ω

+ +

PRACTICA No.7 CARACTERISTICA DE LA ONDA SENOIDAL


Determinar experimentalmente las características de señales senoidales


Investigue la representación de la onda senoidal, tanto en su forma gráfica como

en su forma matemática.

7.3 INFORMACION GENERAL.

Se denomina corriente alterna (ca) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían periódicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal, puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía.

Generalmente, la corriente alterna se refiere a la forma en la cual la electricidad

llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de audio y de

radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente

alterna



1 Generador de funciones

1 Osciloscopio

1 Multímetro digital

1 Resistor de 1 kΩ


1 Protoboard

+ +

7.5 PROCEDIMIENTO.


Figura 7.1. Circuito con alimentación en c.a.

7.5.2 Ajuste el generador de funciones, para ue proporciones una señal de 20 Vpp

a una frecuencia de 2.5. Khz.

7.5.3 Conecte el osciloscopio al resistor de carga R4. Observe que aparece en el

osciloscopio.

7.5.4 Responda las siguientes preguntas

¿Cuántas divisiones por cuadro abarca la amplitud pico de la señal de salida? _____________________________ ¿En qué valor está posicionada la perilla VOLTS/DIV? ___________________ ¿Cuántas divisiones por cuadro abarca un ciclo completo de la señal de salida? ________________________ ¿En qué valor está posicionada la perilla TIME/DIV? ______________________

7.5.5 ¿Cuál es la amplitud de voltaje y el periodo de la señal que aparece en la

pantalla del osciloscopio?

Amplitud de voltaje: _____________(V).

Periodo: ____________________(s).

7.5.6 determine la frecuencia natural (Hz) y la frecuencia angular (rad/s) de la señal

de salida

f:___________________(Hz)

ῳ:_____________________(rad/s)

7.5.7 con el multímetro digital mida el voltaje de salida en RL:___________

+ +

7.5.8 Compare el voltaje medido en el punto 7.5.5. y el obtenido en el punto 7.5.7.

¿coinciden?______¿por que?¿Se cumple el Teorema de la Máxima Transferencia

de Potencia? Argumente su respuesta.

+ +

PRÁCTICA No. 8 FASORES. 8.1. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA Realizar operaciones aritméticas con números complejos, tanto en su forma polar como rectangular. 8.2. REQUISITOS PREVIOS Investigue: el concepto de fasor en su forma rectangular y polar. Así mismo su representación gráfica. 8.3. INFORMACIÓN GENERAL Los números complejos permiten realizar operaciones matemáticas con cantidades fasoriales y son muy útiles en el análisis de circuitos de ca. Con el sistema de los números complejos se puede sumar, restar, multiplicar y dividir cantidades que tienen tanto magnitud como ángulo. 8.4. MATERIAL Y EQUIPO REQUERIDO

CANTIDAD ELEMENTO

1 Calculadora cientifica

8.5 PROCEDIMIENTO. 8.5.1. Transforme a su forma polar: a) 2 + 3 j =

b) -8 + 6.2 j =

c) 4.3 – 2.8 j =

d) -6 – 3.2 j = 8.5.2 Transforme a su forma rectangular: a) 36 | -10° =

b) 28.7 | 135° =

c) 11.2 | 28° =

d) 45 | -117.9° = 8.5.3. Realice las siguientes operaciones paso a paso, y represente el resultado tanto en su forma rectangular como en su forma polar. a) 10 + 3 j - ( 7 + 2 j ) ( 3 |-115° ) = 2 j b) 6.8 |125.3° + 4.5 |-11.5° = 7.6 – 1.2 j

+ +

c) 34 + 28.5 j – 51.2 |215° = 4 |-20.8°

8.5.4 Resuelva las operaciones anteriores por medio de la calculadora y compare

resultados.

+ +

PRÁCTICA No. 9 ANÁLISIS FASORIAL. 9.1. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA Comprobar experimentalmente los valores de voltaje e impedancia en un circuito con alimentación de ca. 9.2. REQUISITOS PREVIOS Realice el análisis fasorial del circuito de la figura 9.1. 9.3. INFORMACIÓN GENERAL El poder del análisis fasorial, radica en el hecho de que se pueden definir relaciones algebraicas entre el voltaje y la corriente en inductores y capacitores, cuando éstos se representan en términos de su impedancia. Para realizar el análisis fasorial es necesario transformar el circuito del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia.


CANTIDAD ELEMENTO


1 Osciloscopio

1 Capacitor de 1 µF

1 Resistor de 1 kΩ

1 Inductor de 10 mH

1 Protoboard

9.5. PROCEDIMIENTO Comparación de amplitudes y desfasamiento de señales. 9.5.1. Implemente el circuito que se presenta en la figura 9.1.

Figura 9.1. Circuito con alimentación en c.a.

+ +

9.5.2. Por medio del osciloscopio, ajuste para desplegar en la pantalla la señal de entrada en el canal A. 9.5.3. Mida el voltaje en el capacitor por medio del osciloscopio y ajuste para que la señal se despliegue en el canal B. 9.5.4. Despliegue simultáneamente las señales medidas en los puntos anteriores y compare sus amplitudes máximas. Amplitud de la señal de entrada: _______________V Amplitud de la señal de salida: _________________V 9.5.5. Mida la diferencia de tiempo entre la señal de entrada y la señal de salida: ________s 9.5.6. Con el valor obtenido en el punto anterior, determine el desfasamiento entre la señal de entrada y la señal de salida: __________° Medición de impedancias. 9.5.7. Para el circuito de la figura 9.1. Determine la impedancia del capacitor (ZC) para cada valor de ω mostrado en la tabla 9.1 y anote los resultados.

9.5.8.Para el circuito de la figura 9.1, ajuste la frecuencia de la señal de entrada de

tal manera que para cada valor de ω, obtenga Vent y VC (en forma polar). Anote los

resultados en la tabla 9.1

9.5.9. Con los datos obtenidos en el punto anterior, determine: VR = Vent - VC IR = VR / R = IC ZC = VC / IC 9.5.10. Compare los valores de impedancia y concluya al respecto.

Tabla 9.1. Obtención de impedancia en el capacitor.

Ω (rad/s)

F (Hz) Vent VC VR IC ZC (medida)

ZC (calculada)

500

1000

2000

+ +

9.5.11. Implemente el circuito de la figura 9.2. Determine la impedancia del inductor

(ZL) para cada valor de ω mostrado en la tabla 9.2 y anote los resultados

Figura 9.2. Circuito para medición de impedancia

9.5.12. Para el circuito de la figura 9.2, ajuste la frecuencia de la señal de entrada de tal manera que para cada valor de ω, obtenga Vent y VL (en forma polar). Anote los resultados en la tabla 9.2 9.5.13. Con los datos obtenidos en el punto anterior, determine: VR = Vent – VL IR = VR / R = IL ZL = VL/ IL 9.5.14. Compare los valores de impedancia y concluya al respecto. Tabla 9.2. Obtención de impedancia en el inductor

Ω (rad/s)

F (Hz) Vent VL VR IL ZL (medida)

ZL (calculada)

500

1000

2000

+ +

10.1. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA Obtener las respuestas natural y completa de los circuitos RL y RC de primer orden, en respuesta a una excitación escalón. 10.2. REQUISITOS PREVIOS Realice el análisis teórico y la simulación de los circuitos mostrados en las figuras 10.1 y 10.2. 10.3. INFORMACIÓN GENERAL Los circuitos formados por la combinación de resistores e inductores o de resistores y capacitores generan una respuesta que puede plantearse mediante una ecuación diferencial de primer orden, de ahí que reciban el nombre de circuitos de primer orden. La respuesta de este tipo de circuitos puede ser:

a) Respuesta Natural: se presenta en los circuitos sin fuentes y su principal característica es que tiende a desaparecer con el tiempo, ya que depende de la naturaleza de los elementos. La rapidez con la que la respuesta “desaparece” está en función de los valores de los componentes y la magnitud inicial depende de las condiciones iniciales que generan las fuentes de excitación.

b) Respuesta completa: es el efecto que generan las fuentes sobre un circuito de primer orden. Se compone de la suma de la respuesta forzada a la excitación de la fuente y de la respuesta natural. 10.4. MATERIAL Y EQUIPO REQUERIDO

CANTIDAD ELEMENTO

1 Osciloscopio


1 Inductor de 100 mH

1 Capacitor de 1µ


1 Resistor de 1 kΩ

1 Protoboard

+ +

10.5. PROCEDIMIENTO Circuito RL 10.5.1. Arme el circuito que se muestra en la figura 10.1.

Figura 10.1. Circuito RL de primer orden

10.5.2. Ajuste el generador de funciones para que proporcione una señal cuadrada de 0 a 5 V a una frecuencia de 60 Hz. (Para que la señal inicie en 0 V, ajuste el voltaje de offset) 10.5.3. Ajuste el osciloscopio en 2 V/div con un tiempo de barrido de 5 ms/div. 10.5.4. Conecte el canal 1 del osciloscopio al generador de funciones y ajuste para observar un ciclo completo. 10.5.5. Conecte el canal 2 del osciloscopio en el inductor y observe la señal de salida. Identifique la respuesta natural y la respuesta completa en la señal de salida. (De ser necesario ajuste el selector de tiempo) 10.5.6. Dibuje la parte de la forma de onda en el inductor correspondiente a la respuesta natural, así como la correspondiente a la respuesta completa. 10.5.7. Evalúe la función de la respuesta natural respecto al tiempo y verifique si el valor de voltaje en el inductor corresponde. Circuito RC 10.5.8. Arme el circuito que se muestra en la figura 10.2.

Figura 10.2. Circuito RC de primer orden

+ +

10.5.9. Repita los puntos 10.5.2. al 10.5.4. 10.5.10. Conecte el canal 2 del osciloscopio en el capacitor y observe la señal de salida. Identifique la respuesta natural y la respuesta completa en la señal de salida. (De ser necesario ajuste el selector de tiempo) 10.5.11. Dibuje la parte de la forma de onda en el capacitor correspondiente a la respuesta natural, así como la correspondiente a la respuesta completa. 10.5.7. Evalúe la función de la respuesta natural respecto al tiempo y verifique si el valor de voltaje en el capacitor corresponde.

+ +

PRÁCTICA No. 11 CIRCUITOS DE SEGUNDO ORDEN (RLC). 11.1. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA Obtener las respuestas natural y completa del circuito RLC de segundo orden. 11.2. REQUISITOS PREVIOS Realice el análisis teórico en la figura 11.1, para cada valor de R mostrado en la tabla 11.1 y anote los resultados referentes al valor de ωo, α, el tipo de respuesta y la ecuación resultante para VC(t). 11.3. INFORMACIÓN GENERAL Los circuitos formados por la combinación de un resistor, un inductor y un capacitor, ya sea en serie o en paralelo, generan una respuesta que puede plantearse mediante una ecuación diferencial de segundo orden, de ahí que reciban el nombre de circuitos de segundo orden. La respuesta de este tipo de circuitos puede ser:

c) Respuesta Natural: se presenta en los circuitos sin fuentes y su principal característica es que tiende a desaparecer con el tiempo, ya que depende de la naturaleza de los elementos. La rapidez con la que la respuesta “desaparece” está en función de los valores de los componentes y la magnitud inicial depende de las condiciones iniciales que generan las fuentes de excitación.

d) Respuesta completa: es el efecto que generan las fuentes sobre un circuito de segundo orden. Se compone de la suma de la respuesta forzada a la excitación de la fuente y de la respuesta natural. 11.4. MATERIAL Y EQUIPO REQUERIDO

Cantidad Elemento

1 Computadora con el Software “Multisim” instalado

+ +

11.5. PROCEDIMIENTO 11.5.1. Simule el circuito que se muestra en la figura 11.1. Considerando inicialmente un resistor de 47 kΩ.

Figura 11.1. Circuito RLC de segundo orden.

11.5.2. Conecte el osciloscopio en 5 V/div con un tiempo de barrido de 1 ms/div. 11.5.3. Conecte el canal A del osciloscopio al generador de funciones y ajuste para observar un ciclo completo. 11.5.4. Conecte el canal B del osciloscopio en el capacitor; observe y grafique la señal de salida. 11.5.5. Observe la señal respuesta de la señal de salida cuando la señal de entrada pasa de 0 a 10 V. Identifique el máximo valor que toma la señal de salida, así como el tiempo de establecimiento de la misma. Anote los resultados en la tabla 11.1 11.5.6. Cambie el valor del resistor a 20 kΩ y repita el punto anterior. 11.5.7. Sustituya el resistor por uno de 4.7 kΩ y repita el punto 11.5.5. Tabla 11.1. Respuesta de un circuito de Segundo Orden.

Valor de R

ωo α Tipo de Respuesta

Ecuación para VC(t)

Vmáx testablec.

47 kΩ

20 kΩ

4.7 kΩ

11.5.8. En función de las gráficas obtenidas y de los valores registrados en la tabla 11.1, realice sus conclusiones sobre cada tipo de respuesta.

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