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Laboratorio De Análisis De Circuitos Eléctricos II

FIEE - UNAC

1.- INFORMACION GENERAL: LABORATORIO N ° 01

GRUPO HORARIO: 90G

NOMBRE: ESCOBEDO PERALTA FRANCIR HEBER

L01: LUGARES GEOMETRICOS EN CIRCUITOS R-L-C 2.- OBJETIVO:  Analizar, observar y medir las variaciones de corriente, caídas de tensión, en circuitos R-L-C realizados en el laboratorio.  Comprobar vectorialmente la ley de voltajes de Kirchhoff. 3.- FUNDAMENTO TEORICO: CIRCUITO R-L-C EN SERIE R L C

El modulo del vector resultante de la suma de los tres vectores es:

1   2 2 V0  VR  VL  VC   I 0 R 2   wL   wC   La impedancia del circuito se obtiene de la forma:

V=V0Sen(wt)

Se graficara el diagrama de vectores teniendo en cuenta: - La intensidad de la corriente que pasa por el circuito es la misma para todos los elementos que constituyen el circuito. - La suma vectorial de las tensiones en los extremos de los tres elementos nos da la diferencia de potencial en el generador.

El ángulo de desfase entre la tensión y la corriente se calcula: 1 wL  VL  VC wC tg   VC R Las expresiones de la tensión del generador y de la intensidad del circuito son

v  V0 sen wt 

i  I 0 sen wt    La intensidad de la corriente en el circuito está atrasada un ángulo  respecto de la tensión que suministra el generador ya que el circuito posee más reactancia inductiva.

LUGARES GEOMÉTRICOS EN CIRCUITOS R-L-C

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Laboratorio De Análisis De Circuitos Eléctricos II

FIEE - UNAC

4.- PROCEDIMIENTO: 4.1. Presentación gráfica, datos y diagramas fasoriales de cada caso. B 1º CASO: C R

+A-

80 160V

VALORES DE LABORATORIO V(v) Vr VC VL I(A) 100 20 27 120 0.24 120 24 33 140 0.30 140 29 38 162 0.36 160 34 45 190 0.44 180 41 55 213 0.52 200 52 70 240 0.65 220 64 85 260 0.82

VALORES EN PROCESO Z = v/I Zr =Vr/I Zc =VC/I ZL =VL/I 416.67 83.33 112.5 500 400 80 110 466.67 388.89 74.35 105.55 450 363.63 77.27 102.27 431.82 346.15 78.84 105.77 409.61 307.69 80 107.7 369.23 268.29 78.05 103.65 213.2

Gafico V,Vr,Vc,Vl vs. I

300

D.F.

Z,Zr,Zc,Zl vs. I 600

250

Vr

200

Vc Vl

150 V(v)

100 50

500 Z Z,Zr,Zc,Zl (ohm)

V,Vr,Vc,Vl(V)

25μF

+ -

400

Zr

300

Zc

200

Zl

100 0

0 0

0.2

0.4

0.6

I(A)

0.8

1

0

0.2

0.4

0.6 I(A)

0.8

LUGARES GEOMÉTRICOS EN CIRCUITOS R-L-C

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Laboratorio De Análisis De Circuitos Eléctricos II

FIEE - UNAC

2º CASO:

C1

R +A-

B

80 120V

25μF

+ -

C2

25μF

VALORES DE LABORATORIO V(v) Vr VC VL I(A) 100 25 33 150 0.32 120 32 44 180 0.42 140 42 56 212 0.53 160 58 75 248 0.72 180 70 88 265 0.86 200 74 96 280 0.92

Z = v/I 312.5 285.71 264.15 222.22 209.30 217.39

VALORES EN PROCESO Zr =Vr/I Zc =VC/I ZL =VL/I 78.13 103.13 468.75 79.19 104.76 428.57 79.25 105.66 400 80.56 104.17 344.44 81.40 102.33 308.14 80.43 104.35 304.35

V,Vr,Vc,Vl vs. I

D.F.

Z,Zr,Zc,Zl vs. I

300

500 450 400 Vr

200

VC

150

VL V(v)

100 50

Z,Zr,Zc,Zl (ohm)

V,Vr,Vc,Vl (V)

250

350

Z

300

Zr

250

Zc

200

Zl

150 100 50

0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0

I (A)

0.2

0.4

0.6

I (A)

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0.8

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3º CASO: B

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25μF

C1

R +A-

80 25μF

+ -

180V

VALORES DE LABORATORIO V(v) Vr VC VL I(A) 100 17 12 104 0.22 120 21 14 124 0.26 140 24 17 144 0.31 160 29 20 166 0.36 180 34 23 188 0.42 200 40 27 210 0.50 220 48 32 228 0.58

C2

VALORES EN PROCESO Z = v/I Zr =Vr/I Zc =VC/I ZL =VL/I 454.55 77.27 54.55 472.73 461.54 80.77 53.85 476.92 451.61 77.42 54.84 464.52 444.44 80.56 55.55 461.11 428.57 80.95 54.76 447.62 400 80 54 420 379.31 82.76 55.17 393.10

V,Vr,Vc,Vl vs. I

D.F.

Z,Zr,Zc,Zl vs. I 600

250

500

150 V(v) Vr

100 VC VL

Z,Zr,Zc,Zl (ohm)

V,Vr,Vc,Vl (V)

200

400 Z

300

Zr Zc

200

Zl

100

50

0

0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

I (A)

0

0.2

0.4

0.6

I (A)

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4.2.-Análisis de datos obtenidos en el laboratorio: A.- Impedancia Nominal Del Balasto: Impedancia del balasto usado en el circuito:

Pero: | ̅ | | ̅ |

Como:

B.- Obtener: Z, Zr, Zc, ZL (Valores Teóricos) CASO 1:

CASO 2:

CASO 3:

C.- Verificar:

Zeq = ZR+ZC+ZL (Valor teórico)

CASO 1:

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CASO 2:

CASO 3:

D.- Verificar:

VT = VR + VC +VL

CASO 1:

CASO 2:

CASO 3:

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5.- CONCLUSIONES A.- CUANTITATIVAS: CALCULO DE LOS ERRORES COMPARANDO VALORES TEÓRICOS Y EXPERIMENTALES UTILIZANDO LA SIGUIENTE FORMULA:

Y  YEXPERIEMTAL   x 100% % de Error   TEORICO Y TEORICO   Para las Impedancias: Zeq Z. TEORICOS CASO 1 CASO 2 CASO 3

Z. EXPERIMENTALES 363.63 285.71 428.57

% ERROR 3.05 8.88 6.88

V. EXPERIMENTALES

% ERROR 0.06 4.26 0.02

Para los voltajes: VT CASO 1 CASO 2 CASO 3

V. TEORICOS 158.89 115.09 180.43

160 120 180

B.- CUALITATIVAS:  Se puede analizar que si asociamos los condensadores en paralelo su capacidad aumenta pero disminuye la reactancia capacitiva por lo que la impedancia total del circuito disminuye en los análisis.  Se comprobaron las leyes de Kirchhoff, esto quiere decir que la tensión total del generador es igual a la suma vectorial de las tensiones en los elementos del circuito.  Para nuestro caso al ver errores mínimos en la toma de datos se reflejan gráficamente en los diagramas fasoriales.  Se observan errores mínimos en la comparación entre los valores teóricos y experimentales de la tensión total y la impedancia equivalente esto debido a la toma de datos en el error de lectura de los instrumentos analógicos.  Las tensiones en las bobinas siempre es mayor que la tensión de entrada, esto se debe a la presencia de condensadores.

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