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• Alejandro Tello Vargas

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Universidad nacional del Callao - Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Laboratorio N°3 Informe previo

Circuito en serie RLC Circuitos eléctricos II Docente : Cuzcano Rivas Abilio Alumno : Tello Vargas Alejandro Joel Código : 1623225601

2018

Universidad nacional del Callao - Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Circuitos en serie RLC

Objetivos    

Medir y obtener la forma de onda en la resistencia R Medir y obtener la forma de onda en la bobina L Medir y obtener la forma de onda en la bocina C Medir el desfasaje del circuito serie RLC

Marco Teórico En electrodinámica un circuito RLC es un circuito lineal que contiene una resistencia eléctrica, una bobina (inductancia) y un condensador (capacitancia). El circuito serie RLC es un ejemplo muy importante de un circuito resonante. A la frecuencia de resonancia tiene el mínimo de impedancia Z=R y el ángulo de fase es igual a cero.

Circuitos sometidos a una tensión sinusoidal La transformación compleja aplicada a las diferentes tensiones permite escribir la ley de las mallas bajo la forma siguiente:

VG  VR  VL  VC Siendo:

VG : La tensión en el generador. Introduciendo las impedancias complejas:  j w2 LC  1 VG  RI  jwLI  I  R  j I wc wC  

Universidad nacional del Callao - Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica La frecuencia angular (o pulsación) de resonancia de corriente de este circuito ω0 es dada por: 1 w0  LC Para esta frecuencia la relación de arriba se convierte en:

VG  VR  IR Y se obtiene:

VL  VC 

Simulación

j l VG R c

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Osciloscopio

Cálculos ε= 30v/60Hz R=11k L=0.74H c=0.1uF sabemos: 𝑥𝑙 = 𝑤𝑙 = 2𝜋𝑓𝑙 = 2. 𝜋. 60.0.74 = 278.97408 𝑥𝑐 =

1 1 1 = = = 26525.76182 𝑤𝑐 2𝜋𝑓𝑐 2.3,1416.60.0,1. 10−6 𝒙 = 𝑥𝑙 − 𝑥𝑐 = −26246.7877

𝒁 = √𝑹𝟐 + 𝒙𝟐 = (𝟏𝟏 × 𝟏𝟎𝟑 )𝟐 + (−𝟐𝟔𝟐𝟒𝟔. 𝟕𝟖𝟕𝟕)𝟐 = 𝟐𝟖𝟒𝟓𝟖. 𝟔

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Sabemos: El ángulo de fase se calcula de la siguiente manera: 𝑥 −26246.7877 tan−1 ( ) = tan−1 ( ) = −67.261 𝑅 11000

Hallando la intensidad que pasa por el circuito: 𝐼=

𝛆 300° = = 0.0010567.261 𝑧 𝟐𝟖𝟒𝟓𝟖. 𝟔−67.261

Hallando el voltaje en la resistencia: 𝑣𝑅 = 𝑅. 𝐼 = 110000 . 0.0010567.261 = 11.5567.261 Hallando el voltaje en la capacitancia: 𝑣𝑐 = 𝑥𝑐 . 𝐼 = 26525.76182−90° . 0.0010567.261 = 27.852−22.739 Hallando el voltaje en el inductor: 𝑣𝑙 = 𝑥𝑙 . 𝐼 = 278.9790° . 0.0010567.261 = 0.2929157.261

Cuestionario 1. ¿Se puede aplicar la ley de ohm en este circuito? En el circuito RLC si se puede aplicar la ley de ohm, aunque no se requiera, pero al darnos cuenta, y comprar nos damos cuenta que si se puede aplicar 2- ¿En cuánto esta retardada la fase de la corriente que pasa a través de las reactancias con respecto a la fase de la tensión? Para saber en cuanto está en retraso la corriente con respecto a la tención debemos tener en cuenta la siguiente fórmula

∅ = 𝐭𝐚𝐧

−𝟏

𝒙 𝒍 − 𝒙𝒄 ( ) 𝑹

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3. ¿Cuándo un circuito RLC en serie está en resonancia y qué características tiene en este caso? Un circuito RLC se encuentra en resonancia tiene que presentarse que la reactancia inductiva y la reactancia capacitiva tienen que ser iguales, para que así al cancelarlo resulte cero y pueda presentarse la resonancia, en este caso nos damos cuenta que es un circuito en serie y tanto la reactancia inductiva y la reactancia capacitiva son diferentes por lo tanto no se presenta resonancia para este caso. 4. ¿Cuál es la razón para que el x sea negativo? Es debido a que cuando restamos las reactancias del inductor y del capacitor respectivamente nos da un valor negativo 𝑋 = 𝑥𝑙 − 𝑥𝑐 5. mencione unas aplicaciones del circuito R-L-C Los circuitos RLC son generalmente utilizados para realizar filtros de frecuencia o de transformadores de impedancia. Estos circuitos pueden entonces comportar múltiples inductancias y condensadores : se habla entonces de “red LC”