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UNIVERSIDAD DEL QUINDIO- INGENIERIA ELECTRONICA
CIRCUITOS II - INFORME DE LABORATORIO
Resumen— En este pre forme se investigó el comportamiento en un circuito con alimentación AC por medio de un análisis matemático y simulaciones. Las simulaciones se realizaron a partir de un circuito planteado en la guía de laboratorio, para los cuales se identificaron el ángulo de fase y la magnitud de las ondas, realizando la implentacion de un desplazador de fase. También se implementaron las figuras de Lissajous para determinar el ángulo de fase y la magnitud de onda.
Abstract— In this pre forming behavior was investigated in a circuit with AC power through a mathematical analysis and simulations. Simulations were performed from a raised circuit in the lab guide, for which we identified the phase angle and the magnitude of the waves, making the use of a phase shifter, created in practice. Also Lissajous figures displayed to determine the phase angle and the magnitude of wave.
I. OBJETIVO PRINCIPAL
Analizar de forma práctica, teórica y simulada, ondas sinusoidales y su comportamiento con dispositivos electrónicos pasivos en estado estable.
II. OBJETIVOS ESPECIFICOS
o Implementar la teoría de Fasores a los circuitos en una practica real y simulada en el laboratorio. o Interpretar las principales características de un
análisis senoidal en estado estable con Fasores.
III. PALABRAS CLAVE
o Circuito: Es una interconexión cerrada de dos o más elementos.
o Capacitor: Elemento capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.
o Fasor: Es una representación gráfica de un número complejo que se utiliza para representar una oscilación, de forma que el fasor suma de varios Fasores puede representar la magnitud y fase de la oscilación resultante de la superposición de varias oscilaciones en un proceso de interferencia.
o Inductor: Elemento capaz de almacenar energía sustentando un campo magnético.
IV. MATERIALES
Protoboard
Resistencias 1kΩ, 10kΩ, 100Ω, 5kΩ
Capacitor 0.47uF, 1uF, 0,5uF
Generador de señales
Osciloscopio
V. INTRODUCCION
En la tercera práctica del segundo nivel de
circuitos se pondrá en práctica lo visto en
clase sobre el tema de Fasores y el análisis
sinusoidal en un estado estable. Para esto
se implementan distintos circuitos que
cumplen las condiciones con lo propuesto
en el informe, también se investigan sobre
las figuras de Lissajous para saber
alternativas sobre como hallar ángulos de
fase.
VI. MARCO TEORICO
La impedancia Z es la oposición al flujo de la corriente
senoidal. Es la razón entre la tensión fasorial V y la
corriente fasorial l, medida en ohmios.
Z =
Los elementos pasivos que pueden representarse por
impedancias son el inductor, el capacitor y el resistor.
Para los inductores la impedancia recibe el nombre de
reactancia inductiva o de retardo debido a que la
corriente se atrasa de la tensión y en los capacitores se
llama reactancia capacitiva o de adelanto ya que la
corriente se adelanta a la tensión.
Análisis Senoidal en estado estable (Fasores)
Wilmer Sediel Trujillo (1094918625
UNIVERSIDAD DEL QUINDIO- INGENIERIA ELECTRONICA
CIRCUITOS II - INFORME DE LABORATORIO
El resistor es la parte de real de la impedancia, se toma el
mismo valor de la resistencia Zr=R, el capacitor y el
inductor representan la parte imaginaria de la
impedancia, ZL=jωL y ZC=
.
Es más fácil trabajar en un plano de la frecuencia ya que
sus componentes trabajan linealmente y en función del
tiempo se comportan inconstantes.
Una forma de mezclar los dos planos es utilizando los diagramas fasoriales, los cuales se usan para representar en el plano complejo las relaciones existentes entre
Voltajes y
corrientes fasoriales de un determinado circuito.
Para representar un voltaje o una corriente en un diagrama fasorial en el plano complejo es necesario disponer del ángulo de fase y de esta manera realizar operaciones algebraicas entre estos factores.
Estos de diagramas fasoriales se usan para la representación en el dominio del tiempo y la frecuencia, en otras palabras significa que sobre un plano se pueden representar las magnitudes eléctricas (voltajes, corrientes, etc.) y poder realizar la transformación necesaria. Para poder transforma este tipo de magnitudes del dominio de la frecuencia al dominio del tiempo con un ángulo de fase es necesario girar el fasor en sentido contrario a las manecillas del reloj a una velocidad angular ( ) y tomar su proyección sobre el eje real.
Sin importar que tipo de método de análisis se utilice, los
resultados siempre serán iguales (no tendrán ningún tipo
de alteración) el uso de cualquier transformación es
reciproca, lo que si diferencia es el cambio del grado de
dificultad.
Circuito Desfazador
Circuito con capacitor c
( ) ( )
(V)
V(s)= 5 (V)
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CIRCUITOS II - INFORME DE LABORATORIO
( )
Figura de Lissajous dada por el circuito propuesto en
clase.
Figuras de Lissajous
EL físico francés Jules Antoine Lissajous realizó una
interacción entre una onda vertical y una onda horizontal
y analizo que a ciertas frecuencias, se formaban figuras
aparentemente estáticas.
Una figura de Lissajous es la trayectoria de un punto
móvil cuyas coordenadas rectangulares son movimientos
armónicos simples. En un ámbito matemático es la
grafica del sistema de ecuaciones paramétricas
correspondientes a la superposición de dos movimientos
armónicos simples en direcciones perpendiculares.
Figuras de Lissajous con un enfoque a las
mediciones de fase.
También se pueden utilizar estas figuras para
determinar la relación de fase entre dos ondas
sinusoidales de la misma frecuencia. Lo mismo que
en el caso de las mediciones de frecuencia, una de
las señales se aplica en la entrada vertical y la otra
señal en la entrada horizontal del osciloscopio. Se
inhabilita el barrido interno del osciloscopio
poniéndolo en la posición X/Y . Si las señales
tienen la misma fase, la figura resultante será una
recta inclinada que sube de izquierda a derecha. El
ángulo de inclinación dependerá de la amplitud de
las dos señales. Cuando el ángulo de fase entre
ambas señales cambie, la figura de Lissajous variará.
Se puede calcular el ángulo de fase remplazando Ym
e Yo en la siguiente formula:
