Practica de laboratorio N°5

Circuitos de corriente alterna

1.- Objetivos:

Determinar los voltajes e intensidad total cuando hay un circuito RCL en serie.

Determinar la corriente y voltaje cuando tenemos un circuito RCL en paralelo .

Determinar si el circuito es más Capacitancia o es más inductancia.

Determinar la distribución de voltajes con distintas capacitancias.

2.- Materiales usados

01 Autotrasnformador

01 resistencia

01 inductancia

03 capacitancias de 30,50 y 70 uF

04 cables cocodrilo – banano

12 cables banano

3.- Procedimiento en Ejecución :

3.1 Circuito en Serie:

Figura 1 : circuito RCL enserie

Paso 1

Armar el circuito mostrado en la figura 1

Calcular el valor de las reactancias inductivas y capacitivas para los distintos valores usando la formula:

Para reactancias inductivas:

Para reactancias capacitivas:

Luego para la resistencia total se usara

Valores hallados:

R (Ω) L (mH) XL C (uF) Xc (Ω)20 26.5 9.99 30 88.4140 26.5 9.99 50 53.0560 26.5 9.99 70 37.89

Con una Inductancia fija de 26.5 mH energizamos el sistema con 50v

V I total Resistencia(Ω) Vr Vi Capacitancia

Vc

50 0.85 20 16.6 58.1 30 uF 9350 0.68 40 27.4 54.2 50 uF 53.0550 0.36 60 22 47.6 70 uF 37.89

3.2 Circuito en Paralelo

Armar el circuito mostrado en la figura 1

Calcular el valor de las reactancias inductivas y capacitivas para los distintos valores usando la fórmula:

Calcular el valor de la resistencia total en paralelo

R(Ω) L XL(Ω ) C (µF) Xc (Ω )

120 26.5mH 9.99 70 37.89140 26.5Mh 9.99 50 37.89160 26.5mH 9.99 30 37.89

Con una Inductancia fija de 26.5 mH energizamos el sistema con 20 v y obtenemos los valores prácticos expresados en la tabla :

V ITotal (A) Resistencia(Ω)

Ir (mA) IL(mA) C (µF) IC (A)

20 0.52± 01 120 116.7±02 126.2±0.3 70 0.5420 0.43 140 154.4 128.7 50 0.4120 0.27 160 137.1 128.3 30 0.24

CuestiOnario :

a) Describa y analice la operación del circuito RCL cuando esta conectado en serie aplicándole la ley de tensiones de Kirchoff , comparar los resultados con los valores experimentales justificando las discrepancias

V1+V2+V3 =Vt donde Vt = 50

1 ) 16.6 +58.1+88.41 = 163.11 – 50 = 113.11 para 30µF y 26.5mH

Diferencia de 113.11 a causa de la elevación de voltaje de la capacitancia

Calculando Z = √202+(9.99−88,41)2

Z= 80.93

Para un voltaje de 50 vV= IZ50 = I ( 80.93 )I =0.72

2) V1+V2+V3 =Vt donde Vt = 50

27. 04 + 54.2 + 53.05 = 134.65v -50v = 84.65 v

Diferencia de 84.65 por la elevación de voltaje de la capacitancia la cual almacena voltaje y luego lo libera.

3) V1+V2+V3 =Vt donde Vt = 50

22+47.6+37.89 = 107.49 v -50 v = 57.49

Diferencia de 57.49 por la elevación de voltaje de la capacitancia la cual almacena voltaje y luego lo libera.

b) Describa y analice la operación del circuito RCL cuando esta configurado en serie aplicando la ley de corrrientes de Kirchhoff

1 ) 1/116.7 + 1/126.2+ 1/540 = 1219/2700 = 2.21 A – 0.54 A = 1.67

La diferencia de intensidades es caudada por la inductancia que almacena corriente la cual no es medida por el amperímetro total

C) Explique el efecto de la variación de la resistencia en el comportamiento de los circuitos

La resistencia al ser lineal no retrasa ni adelanta el voltaje o la corriente , solo que disminuye la corriente al ser una resistencia pura .

D ) Realice el diagrama fasorial de voltajes (anexo 1 )

E ) Realice el Diagrama fasorial de corrientes (anexo 2 )

F ) Que significado tiene el factor de potencia

Se define factor de potencia, f.d.p., de un circuito de corriente alterna, como la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S.1 Da una medida de la capacidad de una carga de absorber potencia activa[1]

Se halla mediante la sig formula :

Para el circuito 1:

a) P = (50).(0.85)*Cos(-75.33) = 10.76b) P=(50)*(0.68)*Cos(-27.42) = 30.18c) P = (50)*(0.36)*Cos(24.93) = 16.32

Para el circuito 2

a) P = 20*0.52*Cos(-13.09)= 10.1b) P=20*0.43*cos(-17,09)=8.22c) P=20*0.27*cos(-26.11)=4.84

Observaciones y Conclusiones

Bibliografia

[1]