• Categories
• Inductor
• Condensador
• Corriente eléctrica
• Electricidad
• Electromagnetismo

Citation preview

Instituto Politécnico Nacional

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y administrativas.

Laboratorio de electromagnetismo. Practica: “parámetros resistivos en circuitos de corriente alterna.”

Profesora: Salas Juárez Irma.

Integrantes del equipo: Mendoza Vargas Oscar Axel.

Secuencia:2IV31

Objetivos: -

Visualizar con el experimento el significado físico de un parámetro resistivo y los tipos de parámetros que existen. Evaluar los parámetros resistivos de inductancia y capacitancia.

Introducción teorica. los inductores y los capacitores tienen una gran utilización, ambos constituyen la base de la mayor parte de los circuitos eléctricos en su gran variedad de aplicaciones. Un capacitor tiene la propiedad de almacenar la energía en virtud del camp electrostático que se establece entre sus placas al aplicarle una tensión eléctrica. Cuando el voltaje aplicado entre las placas del condensador tiende a ser cero este tiende a descargarse, es decir, devuelve la energía que almacena y posteriormente, esto es distinto a lo que sucede con un resistor, el cual no almacena la energía si no que la disipa al transformarla en calor (efecto joule) cundo una corriente fluye atreves de un inductor (bobina), se establece un campo magnético el cual contiene energía. En un circuito de corriente alterna, en el cual se encuentra presente un inductor, o bien capacitor, existirá un parámetro resistivo(Xl), el cual tendera a oponerse al flujo de la corriente y en consecuencia generará una resistencia adicional a la propia del elemento. En este caso es necesario investigar si existe una dependencia entre el parámetro resistivo(X) y los parámetros de inductancia(L), capacidad(C) y frecuencia(f) de la corriente del circuito. Formalmente los parámetros resistivos X para los circuitos inductivos y capacitivos se encuentran resolviendo las ecuaciones diferenciales de la energía para cada circuito y comparando con la ley de ohm (practica) para identificar la resistencia, así que se encuentra que en este caso capacitivo 𝑋𝑐 =

1 𝑐𝜛

Y el inductivo. 𝑋𝑙 = 𝐿𝜛 Donde la frecuencia angular. 𝜛 = 2𝜋𝑓

Material a utilizar. -

generador de audio frecuencia 0.250 Hz. Instrumentos de bobina móvil. Escala de medición 10 V C.A. 2 Escala de medición 100 mA C.A. Escala de medición 10 mA C.A. Núcleo tipo U de hierro laminado sin barra de cierre. Interruptor de navaja Porta fusible y fusible de 250 mA. Bobina de 1550 vueltas. Bobina de 1300 vueltas. Bobina de 900 vueltas. Bobina de 650 vueltas. Condensador de 1 µf, 350 V. Condensador de 2 µf,350V. Condensador de 4 µf,350V. Condensador de 5 µf,350V. Cables caimán- caimán. Cables banana-banana. Cables banana- caimán.

Procedimiento experimental. “VARCION DE LA FRECUENCIA CON INDUCTANCIA CONSTANTE.”

frecuencia (Hz)

intensidad (A)

voltaje (v)

Xl=V/I (Ω)

200

0.011

1.3

118.182

400

0.008

1.6

200.000

600

0.0059

1.7

288.136

800

0.0046

1.7

369.565

1000

0.004

1.8

450.000

1200

0.0034

1.8

529.412

1400

0.0031

1.8

580.645

1600

0.0025

1.8

720.000

1800

0.0024

1.8

750.000

Bobina=650 vueltas 68mH

2000 0.0023 1.8 782.609 1¿Cómo varia la corriente con respecto a la frecuencia?

intensidad de la corriente (A)

variacion de la corriente con respecto a la frecuencia 0.012 0.01 0.008 0.006

0.004 0.002 0 0

500

1000

1500

frecuencia (Hz)

2000

2500

2. ¿Cómo varia XL con respecto a la frecuencia?

variacion de XL con respecto a la frecuencia

900.0 800.0 700.0 600.0

resistencia (Ω)

500.0 400.0

y = 0.3849x + 55.461 R² = 0.99

300.0 200.0 100.0 0.0 0

500

1000

1500

2000

2500

frecuenci (Hz)

3. represente matemáticamente la respuesta anterior, mediante el ajuste de datos. y = 0.3849x + 55.4 R² = 0.99 𝑋𝐿 = 𝜛𝐿 = 2𝜋𝑓𝐿

Ecuación de la recta Ley teorica.

Parámetros físicos. 𝑚 = 2𝜋𝐿 = 0.3849

𝑿𝑳 = 𝟎. 𝟑𝟖𝟒𝟗𝒇 + 𝟓𝟓. 𝟒

𝑏 = 𝑋𝐿 = 55.4𝛺

2 experimento. “variación de la inductancia a frecuencia constante.”

L (H)

voltaje (V) 650 900 1300 1550

1.7 1.7 1.7 1.7

intensidad (A) XL=V/I 0.004 425.00 0.0019 894.74 0.0008 2125.00 0.0007 2428.57

Ley física

1. Como varia la corriente con respecto a la inductancia.

intensidad (A)

variacion de la corriente con respecto a la inductancia 0.0045 0.004 0.0035 0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

numero de vueltas

2. Como varia XL con respecto a L.

variacion XL con respecto a L 3000.00 2500.00

2000.00 1500.00

1000.00

y = 2.3663x - 1134.6 R² = 0.9801

500.00 0.00 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Parámetros físicos. 𝑚 = 2𝜋𝐿 = 2.3663𝐻𝑧 HZ 𝑏 = 𝑋𝐿 = −1134.6𝛺

𝑿𝑳 = 𝑳𝟐. 𝟑𝟔𝟔𝟑 − 𝟏𝟏𝟑𝟒. 𝟔

Ley física

1800

“capacitancia constante y variación de la frecuencia”

1. ¿Cómo varia la corriente con respecto a la frecuencia?

variacion de la corriente con respecto a la frecuencia 0.03

intensidad (A)

0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0

500

1000

1500

2000

2500

frecuencia (f)

2. ¿Cómo varia Xc con respecto a la frecuencia?

variacion de Xc con respecto a la frecuencia 400.00

350.00 300.00

Xc (Ω)

250.00 200.00

y = -0.1423x + 253.58 R² = 0.6628

150.00 100.00 50.00 0.00 -50.00 0 -100.00

500

1000

1500

frecuencia (f)

2000

2500

3. Represente matemáticamente La respuesta anterior por medio de un ajuste de datos. z=1/f

Xc=v/I

0.005 0.0025 0.001666667 0.00125 0.001 0.000833333 0.000714286 0.000625 0.000555556 0.0005

361.11 194.03 100.00 83.33 60.00 50.00 38.10 34.78 29.17 20.00

transformacion Z=1/f 400.00 350.00 300.00 250.00 200.00

y = 76138x - 14.451 R² = 0.9946

150.00

100.00 50.00 0.00 0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

Parámetros físicos. 𝑚 = 76138 1/𝑐 𝑏 = −14.451𝛺

𝟏

𝑿𝒄 = 𝟕𝟔𝟏𝟑𝟖 𝒄 − 𝟏𝟒. 𝟒𝟓𝟏

Ley física

0.006