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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América)

FACULTAD DE

INGENIERÍA

ELECTRÓNICA Y

ELÉCTRICA

CURSO: LAB. DE CIRCUITOS ELECTRICOS II PROFESOR: Alfredo Torres León TRABAJO: INFORME Nº 8 TEMA: RLC RESONANCIA EN PARALELO ALUMNO:

CÓDIGO:

TEJEDA ECHEGOYEN, ROBERTH CARLOS

08190028

ZAPATA LUCANO CARLOS JESUS

08190085

TAPIA AREVALO JORGE LUIS

08190142

2009

INDICE

CIRCUITO R-L-C RESONANTE EN PARALELO I.

OBJETIVO:

-Verificar las características de un circuito RLC resonante en paralelo.

II.

MATERIALES Y EQUIPOS

- 2 Décadas de resistencias o resistencias de 1kΩ y 5kΩ - Condensador: 0.o1uF - Bobina de 30mH - Equipo: generador de señales de audiofrecuencia, ORC, VOM. - Diversos: extensión, conectores, etc.

III.

CIRCUITO EXPERIMENTAL

1. Conecte el circuito de la Fig. 1. V i es un generador de señales ajustado a 5 VRMS y a una frecuencia de 200 Hz. L1 2

1

30mH C1

V1

10nF

5 Vrms 0.2kHz 0°

R1 5kΩ

0

Fig. 1.

2. Con el VOM mida la tensión a través del circuito tanque (V LC) y a través de la resistencia (VR). Anote sus datos en la tabla 1. Calcule la corriente total. 3. Repita las mediciones anteriores para cada una de las frecuencias indicadas en la tabla. Asegúrese de mantener constante la tensión de salida para cada frecuencia. 4. Con el VOM, variando la frecuencia, mida los voltajes máximos a través del tanque (VLC). Anote esta frecuencia resonante y valor del voltaje máximo (VLC Max). R1 = 5KΩ 5V 9.05KHz

Voltaje Máximo VLC Max Frec. de resonancia

R2 = 1OKΩ 4.998V 9.05KHz

5. Variar la frecuencia por encima y por debajo de la frecuencia de resonancia, hasta que el VOM conectado a través del circuito tanque indique:

|V 1,2|=0.707|V LC Max| Frecuencia de corte f1(KHz) f2(KHz)

R1 = 5KΩ 7.634 10.777

R2 = 1OKΩ 8.243 9.89

Anote estas dos frecuencias de media potencia f1 y f2. 6. En el circuito de la fig. 1, reemplazar la resistencia R 1 por R2=10Ω y repetir el procedimiento anterior, pasos del (1) al (5), anotando sus datos en las tablas (1). 7. De acuerdo a sus datos calcular BW y Q para cada circuito. R1 = 5KΩ 3.143KHz 2.88

BW Q

R2 = 1OKΩ 1.647KHz 5.48

OPCIONAL: 8. Con el osciloscopio mida el ángulo de fase para las frecuencias de resonancia y de media potencia en cada circuito experimental.

FREC KHZ 0.2

R1 = 5KΩ VLC(mVRM S) 37.7

R2 = 1OKΩ

VR1(VRMS)

IT1(mA)

5

1

VLC(mVRM S) 18.9

VR2(VRMS)

IT2(mA)

5

0.5

0.5 0.7 1.0 3.0 30.0 IV.

94.5 132.7 190.7 630.2 572.5

4.9 4.9 4.9 4.9 4.9

0.98 0.98 0.98 0.98 0.98

47.3 66.4 95.4 317 287.7

5 5 4.9 4.9 4.9

CUESTIONARIO FINAL

1. Según sus datos experimentales grafique para cada circuito: VLC vs frecuencia; IT vs frecuencia

V1 vs frecuencia 6000 5000 5000 4000

V1 vs frecuencia

3535 3535

3000 2000 1000 0 0.04

0.4

4

40

I1 vs frecuencia 1.2 1 0.8

I1 vs frecuencia

0.6 0.4 0.2 0 0.04

0.4

4

40

0.5 0.5 0.49 0.49 0.49

V2 vs frecuencia 6000 5000 4000 3000

V2 vs frecuencia

2000 1000 0 0.04

0.4

4

40

Axis Title

I2 vs frecuencia 0.6 0.5 0.4

I2 vs frecuencia

0.3 0.2 0.1 0 0.04

0.4

4

40

Indique en los gráficos correspondientes: a) Frecuencia de resonancia b) Frecuencia de media potencia c) Ancho de banda d) Factor de calidad Q

2. ¿Hay variación de sus datos experimentales respecto a los teóricos? ¿Por qué? Si existe siempre variaciones por ejemplo la frecuencia de resonancia teóricamente sale 9.193KHz y el experimental 9.05KHz

3. ¿Cuál de los circuitos es más selectivo? ¿Por qué? El más selectivo es el circuito 2 ya que como sabemos la selectividad esta en proporción con el factor de calidad y también si tiene menor ancho de banda es mas selectivo 4. ¿Cómo se compara los circuitos a frecuencias inferiores y superiores a la frecuencia de resonancia? Cuando variamos fuera de la frecuencia de resonancia, es decir, mayor menor frecuencia respecto a la de resonancia el voltaje disminuye rápidamente en el circuito 2 que en el 1 5. ¿Cómo varia el ángulo de fase en estos circuito cuando se varia la frecuencia por debajo y encima de la frecuencia de resonancia? Cuando esta por debajo de la frecuencia de resonancia hay un desfase de 90 debido al inductor y cuando es mayor de la frecuencia de resonancia llaga hasta -90 debido al capacitor de forma inversa que en el de serie. 6. Indique algunas aplicaciones de estos circuitos.

La utilidad principal de un análisis de este tipo de curvas radica en el vínculo que establece entre la tensión de entrada y la de salida. Conociendo dicha relación podemos analizar qué le sucede a la señal de entrada al atravesar el circuito, así como también evaluar en qué valores de frecuencia nos conviene trabajar, esto último dependiendo del uso al que destinemos la configuración experimental. Otra útil aplicación de los fenómenos observados es la amplificación y el filtrado de señales. Como hemos observado, el circuito RLC serie amplía la señal aplicada al mismo cuando ésta tiene una frecuencia cercana a la frecuencia natural. Por lo tanto, escogiendo con cuidado los valores de R, L y C, puede fabricarse un dispositivo de amplificación para cualquier frecuencia conocida. Asimismo, en el caso del circuito RLC paralelo la aparición de antirresonancia implica que una señal que oscile con la frecuencia de resonancia del circuito no será transmitida. En consecuencia, eligiendo adecuadamente los valores de R, L y C, pueden filtrarse señales indeseadas. V.

CONCLUSIONES:

De los resultados obtenidos podemos concluir se ajusta a los modelos teóricos propuestos. La curva presenta una marcada disminución (antirresonancia) cerca de la frecuencia natural, y la misma se corresponde con la prevista de acuerdo con la ecuación (8). El fenómeno de antirresonancia se debe a que cuanto menor es la impedancia de la configuración en paralelo RLC, menor es la transmisión de la señal. Dado que, a diferencia del caso anterior, la impedancia se minimiza a la frecuencia de resonancia, se observa en torno a dicho valor un mínimo en la función de transmisión. La utilidad principal de un análisis de este tipo de curvas radica en el vínculo que establece entre la tensión de entrada y la de salida. Conociendo dicha relación podemos analizar qué

le sucede a la señal de entrada al atravesar el circuito, así como también evaluar en qué valores de frecuencia nos conviene trabajar, esto último dependiendo del uso al que estimemos la configuración experimental.