Guias de Laboratorio de Circuitos II.doc

TECNOLOGIA EN ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

TECNOLOGA EN ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONES

LABORATORIO DE CIRCUITOS IILABORATORIO # 1

TEMA: IMPEDANCIA EN UN CIRCUITO RC SERIE.

OBJETIVOS

Al terminar el presente Laboratorio el estudiante conocer el circuito serie RC de mltiples aplicaciones en el campo de la electrnica como por ejemplo: Filtros pasivos, diferenciador, integrador, temporizador etc.EQUIPOS Y MATERIALES

DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Osciloscopio1

Generador de Seales1

Multimetro Digital1

C = 0.47 F1

R= 1 k(1

PROCEDIMIENTOR1 = 1K(; C1 = 0,47F

1. Arme el circuito de la figura.2. Ajuste el generador de AF a seis (6) voltios pico, pico (6 Vpp) a una frecuencia de 1khzt.

Medidos con el Osciloscopio. Anote el voltaje en la tabla 1 como ET

3. Mida con el Osciloscopio la cada de tensin en la resistencia y el capacitor; antelos en la tabla 1 como ER y EC respectivamente.

4. Calcule el valor de la corriente del circuito con la ecuacin IT = ER / R. Antela en la tabla 1 como intensidad medida

5. Mida con el Osciloscopio el ngulo de fase ( entre ET y ER, observe la figura 1 para conectar el Osciloscopio. Anote el valor del ngulo en la tabla 1.

6. Resuelva el circuito tericamente y anote los valores solicitados en la tabla 1.

7. Anote en la tabla 1 el error porcentual entre los valores medidos y calculados.

8. Repita el procedimiento para los valores de: 5; 3; 2 voltios.

VALORES MEDIDOSVALORES CALCULADOS

ET

VppER

VppECVppITAppZ< (ERECITZ< (% Error

< ( Z

6 V

5 V

Tabla 1

RESULTADOS. En hoja milimetrada, dibuje los tringulos de voltaje e impedancia con los valores medidos y calculados, para 6 y 5 voltios, indiquen el ngulo de fase escala 1 cm x voltios respectivamente.

PREGUNTAS.

Qu podemos decir de la I de un circuito RC serie con relacin al voltaje total aplicado

a.- Se adelanta 90 con relacin al voltaje

b.- Se atrasa 90 con relacin al voltaje

c.- Se adelanta un ngulo

con relacin al voltaje

d.- Se atrasa un ngulo

con relacin al voltaje

Analizando la tabla (1) que podemos decir de la medida del ngulo de fase e impedancia con relacin a los calculados.

De las dos ondas dibujadas X, Y, cual est adelantada? En qu ngulo aproximado?

LABORATORIO DE CIRCUITOS II

LABORATORIO # 2TEMA: IMPEDANCIA EN UN CIRCUITO RC PARALELOOBJETIVOSEl montaje RC en paralelo es uno de los circuitos de importancia en el estudio de la Electrnica por sus mltiples aplicaciones. Al finalizar este experimento el estudiante estar en capacidad de medir y calcular la impedancia de un circuito RC paralelo y dibujar sus respectivos tringulos de corriente y admitancia.

EQUIPOS Y MATERIALES

DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Osciloscopio1


Multimetro Digital1

C = 0.47 F1

R= 1 k(, 10 k(1

PROCEDIMIENTO

R1= 1K(; R2 = 10K(; C1 = 0,47F

1. Arme el circuito de la figura 1.NOTA: R1 sirve para medir iT = ER1 / R1

2. Ajuste el generador de AF a 6 Voltios pico (6 Vp) de salida a una frecuencia de 1KHzt, mida con el Osciloscopio el voltaje de salida y antelo en la tabla 1 en la columna de ET

3. Mida y anote en la Tabla 1 la corriente total iT que pasa por el circuito.

4. Mida y anote en la tabla 1 el EP que aparece a travs de la combinacin paralela R-C.5. Mida y anote en la tabla 1 el ngulo de fase ((p) existente entre la corriente total (iT) y el voltaje a travs de la combinacin en paralelo (EP).6. Observe la seal de salida del generador de AF en el Osciloscopio. Con el control de voltaje reduzca su amplitud un centmetro, mida el valor del voltaje y antelo en la tabla 1 como ET, (Segunda lnea).7. Repita los pasos 3, 4, y 6.

8. Repita el paso 6 y 7 para la ltima lnea de la tabla 1.

Valores Medidos

Valores Calculados

% de Error

ETITEPZPPZPPTPZP

6VP

TABLA 1

RESULTADOS1. Calcule el ngulo de fase entre EP y la corriente total IT: ((P).2. Usando la ley de ohm calcule la impedancia ZP y antela como valor Medido3. Calcule y anote en la tabla 1 la impedancia paralela (ZP)4. Calcule el ngulo de fase entre E total aplicado (Salida del generador de AF) e I total, (IT )5. Compare los valores medidos y calculados explicando el porqu de sus diferencias. Halle los errores porcentuales para (p y Zp6. Complete y entregue la tabla 1.7. Indica dos mtodos para calcular (P


LABORATORIO # 3TEMA: IMPEDANCIA EN UN CIRCUITO RL SERIE.

OBJETIVOSUno de los circuitos ms comunes usados en electrnica (especialmente en el filtrado del voltaje de las fuentes de poder) es el circuito RL serie. En este laboratorio aprenders a medir su impedancia, voltajes, corriente y ngulo de fase; Calcular y dibujar los tringulos de voltaje e impedancia. EQUIPOS Y MATERIALES

DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Osciloscopio1


Multimetro Digital1

Inductor de 31 mH1

R= 330 (1

PROCEDIMIENTO1. Alambre el circuito de la figura

2. Mida con el Ohmetro la resistencia interna de la inductancia L1 y antela Nota: RL es la resistencia interna que presenta el alambre de la inductancia L1. NO ES RESISTENCIA FISCA DEL CIRCUITO!

RL=

(

R1 = 330 ; L = 31 mH

3. Ajuste la frecuencia del generador de AF a 1 KHzt, y el control de voltaje a 4 Vp, mida con el Osciloscopio el voltaje y antelo en la tabla 1 como ET1 en la primera columna.4. Mida la cada de tensin en R1 y calcule la corriente total IT1 = ER1 /R1, antela en la tabla 1 como IT1. 5. Con los valores de ET1 e IT1 calcule la impedancia del circuito ZT1 = ET1 / IT1. Antela en la tabla 1 como ZT1.6. Mida, con el Osciloscopio, el ngulo de fase entre ET1 e IT1, anote el valor en la tabla 1.7. Observe con el Osciloscopio el voltaje de entrada, con el control de voltaje reduzca en un centmetro la amplitud de la onda. Mida el voltaje y antelo en la tabla 4.1 como ET2.8. Repita los pasos 3.4 al 3.7 y complete la tabla 4.1

Valores medidosValores Calculados% Error

ETER1ITZT< ETER1ITZT< < ZT

4VP

TABLA 1

RESULTADOS.

1. Resuelva tericamente el circuito y anote en la tabla 1 los valores de los parmetros solicitados.NOTA: Sume a R1el valor de la resistencia del inductor medido en el paso 22. Calcule el error porcentual entre los valores medidos y calculados, antelo en la tabla 1.3. Discuta las posibles causas de las diferencias entre los valores medidos y calculados.4. Explique las dificultades encontradas.5. En una hoja milimtrica construya los tringulos de voltaje y admitancia.

CONCLUSIONES

1. Como la corriente es la misma en R y XL, esta se toma como vector referencia en los diagramas temporales y en los tringulos.2. El fasor correspondiente a R o ER tiene un ngulo de fase 0?3. El fasor correspondiente a XL o EL tiene un ngulo de fase de 90?


LABORATORIO # 4TEMA: IMPEDANCIA EN UN CIRCUITO RL PARALELO.OBJETIVOSUno de los circuitos ms comunes en electrnica es el montaje RL paralelo y por lo tanto es de suma importancia que el estudiante se familiarice con l. Su propiedad o caracterstica ms importante es la impedancia cuyo estudio es el objetivo de esta prctica.


DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Osciloscopio1


Multimetro Digital1

Inductor de 31 mH1

R= 100(, 1 k(1

PROCEDIMIENTO R1 = 100; R2 = 1K; L1 = 31mH

1. Alambre el circuito de la figura 1.2. Mida la resistencia RL de la inductancia. Antela. RL = -----------------(.3. Ajuste la salida de voltaje del generador de AF a 5 Vp y a una frecuencia de 10KHzt. Mida el voltaje de salida y antelo en la tabla 1 como ET.4. Mida con el Osciloscopio el voltaje paralelo (a travs de L) y antelo en la tabla 1 como EP.5. Mida el ngulo de fase y antelo en la tabla 1 como ( medido.6. Mida el voltaje en R1 y calcule la IT = ER1 /R1, antela como IT medido en la tabla 1.7. Calcule la impedancia paralelo (ZP), usando la ley de Ohm; ZP = EP / IT, antela como ZP medida en la tabla 1.8. Observe el voltaje de salida con el Osciloscopio y reduzca su amplitud en un centmetro. Repita los pasos 4 al 8 y llene las columnas de la tabla 1.

VALORES MEDIDOSVALORES CALCULADOS% ERROR

ET VpIT ApEP

VpZP< (PITEPZP< (PZP< (P

TABLA 1

RESULTADOS

1. Resuelva el circuito tericamente y complete la tabla 12. Discuta causas probables entre los valores medidos y calculados que no coincidan.


LABORATORIO # 5TEMA: IMPEDANCIA DE UN CIRCUITO R-L-C EN SERIE.

OBJETIVOSEl propsito del presente laboratorio es estudiar el circuito R-L-C serie y determinar prctica y tericamente su impedancia y ngulo de fase.


DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Osciloscopio1


Multimetro Digital1

Inductor de 31 mH1

R= 1 k(1

C = 0,1F1

PROCEDIMIENTO

1. Arme el circuito de la figura 12. Mida y anote el valor de la resistencia RL de la bobina.3. Ajuste el generador de AF para que entregue 6Vpp a una frecuencia de 1KHzt y antelos en la tabla 1 como ET4. Con el Osciloscopio mida a ER1, calcule la IT = ER1 / R1, anotlos como IT en la tabla 1

L1

R1 = 1K(; C1 = 0,1f; L= 31mH.

5. Usando el Osciloscopio mida y anote en la tabla 1 el ngulo de fase(, anote este ngulo como ( medido. Realice las dems mediciones6. Repita los pasos 3 al 6 para los siguientes voltajes de entrada 5V, 4V.Valores MedidosValores Calculados

ETITZTXLXCZTXLXC

6VPP

Tabla 1

RESULTADOS

NOTA: DEBEN ANEXARSE LAS TABLAS, GRAFICAS, DIBUJOS Y FIGURAS QUE CORRESPONDAN AL DESARROLLO DEL EXPERIMENTO.1. Para cada uno de los voltajes de entrada anotados, calcule la ZT = ET /ITY antelos en la tabla 7.1 como impedancia prctica (ZT).

2. Calcule y anote los valores de XC y XL para cada voltaje a la frecuencia de 1KHzt. Antelos en la tabla 7.1.

3. Usando la ecuacin 7.2 calcule para cada voltaje la ZT, antelos como impedancia calculada.

4. Calcule con la ecuacin 7.3 el ngulo de fase y antelos como ngulo calculado.

5. Calcule la diferencia porcentual entre los valores medidos y calculados.

6. Determine si la impedancia es inductiva o capacitiva,

CONCLUSIONES

5.1. Qu ocurre al ngulo de fase ( si se considera una bobina ideal cuya resistencia interna RL = 0

5.2 Explique las causas por las cuales los valores medidos y calculados no coinciden exactamente.

5.3 Explique en palabras el por que en altas frecuencias, la Z es inductiva y a bajas frecuencias, la Z es capacitiva.

5.4 Usando los valores de los elementos del experimento, calcule la impedancia para las siguientes frecuencias:

a) 50Hzt.

b) 100Hzt

c) 1000Hzt

d) 10KHzt.


LABORATORIO # 6TEMA: IMPEDANCIA DE UN CIRCUITO PARALELO R-L-C.OBJETIVOSUna de las configuraciones ms populares, para circuitos que contienen resistencias, capacidad e inductancia, es la conexin en paralelo de estos elementos. El propsito de este experimento es el estudio de las caractersticas de la impedancia de entrada y su ngulo de fase.


DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Osciloscopio1


Multimetro Digital1

Inductor de 31 mH1

R= 100(, 1.5 k(1

C = 0,1F1

PROCEDIMIENTO

1. Alambre el circuito mostrado en la figura 1.2. Ajuste el generador de AF para que entregue 2 Vp con una frecuencia de 10 Khz. y anote este voltaje en la tabla 1 como ET.3. Mida y anote la corriente total IT, en la tabla 1

EP

R1= 1,5 k(; R2 = 100(; C1 = 0,1F; L1 = 31 mH.

4. Usando el Osciloscopio, mida y anote en la tabla 1 el ngulo de fase como ( medido.5. Repitan los pasos anteriores para E T = 1VpValores MedidosValores Calculados

ETITZTZTZLZC

2VP

Tabla 1

RESULTADOS

NOTA: DEBEN ANEXARSE LAS TABLAS, GRAFICAS, DIBUJOS Y FIGURAS QUE CORRESPONDAN AL DESARROLLO DEL EXPERIMENTO.

1. Calcule la ZT = ET / IT, anote en la tabla 8.1el resultado como impedancia practica.

2. Usando la ecuacin 8.1 calcule la magnitud de la impedancia y el ngulo de fase ( anote los resultados como valor calculado en la tabla 8.1

3. Calcule la diferencia porcentual entre los valores medidos y los prcticos y anote en la tabla 8.1.

4. Determine si la impedancia total es inductiva o capacitiva.

CONCLUSIONES

1. Porqu la IT es inductiva para XC > XL y capacitiva en caso contrario.2. Usando los valores de las componentes dadas en el experimento, calcule la impedancia para cada una de las siguientes frecuencias:

a) 60 Hzt.

b) 100 Hzt.

c) 1200 Hzt.

d) 5000 Hzt.

3. Est correcta la ecuacin 8.4? Qu la diferencia de la ecuacin 8.3?


LABORATORIO # 7TEMA: CIRCUITO SINTONIZADO SERIE.OBJETIVOSAl finalizar el presente laboratorio el alumno estar en capacidad de:

Determinar la frecuencia de resonancia de un circuito RLC serie. Determinar el ancho de banda del circuito. Construir las curvas de corriente, impedancia y ngulo de fase.


DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Osciloscopio1


Multimetro Digital1

Inductor de 31 mH1

R= 1 k(1

C = 0.1F1

PROCEDIMIENTO

1. Alambre el circuito de la figura 1 Mida y anote la resistencia interna de la bobina RL. RL = ----------------(.

2. Ajuste el control del generador de AF a 4 voltios pico Con ayuda del Osciloscopio mantenga este voltaje constante durante todo el experimento.

R1 = 1 K(; C1 = 0,1F; L1 = 31mH.

3. Ajuste la frecuencia del generador de AF a 500Hzt, cercirese que el voltaje de entrada es de tres voltios RMS4. Mida y anote en la tabla 1 el valor de ER.5. Mida el ngulo de fase ( para cada frecuencia.6. Repita los pasos 2 al 5 para cada una de las frecuencias de la tabla 1

FrecuenciaERIZ(

500

900

1500

2000

4000

5000

6000

8000

Tabla 1

B.

CalculadoB. determinado%

ErrorFo

CalculadoFo determinado%

ErrorQ

Factor de

Calidad

Tabla 2

RESULTADOS

NOTA: DEBEN ANEXARSE LAS TABLAS, GRAFICAS, CONSULTAS, DIBUJOS, FIGURAS Y CALCULOS QUE CORRESPONDAN AL DESARROLLO DEL EXPERIMENTO.

1. Usando la ley de Ohm calcule la corriente para cada una de las frecuencias y anote en la tabla 12. Usando el ET de entrada y la corriente, calcule la impedancia y anote en la tabla 1.

3. Trace en papel semilogaritmico las curvas de corriente, impedancia y ngulo de fase, contra frecuencia.

4. Calcule la frecuencia de resonancia del circuito.

5. Usando estas curvas determine el ancho de banda del circuito y la frecuencia de resonancia.6. Calcule el ancho de banda del circuito.7. Calcule la diferencia porcentual entre los dos valores de B: el valor terico y el valor determinado por medio de la grfica, anote en la tabla 28. Calcule la diferencia porcentual entre los dos valores de la frecuencia de resonancia fo: el valor terico y el valor determinado por medio de la grfica, anote en la tabla 29. Calcule el factor de calidad Q del circuito


LABORATORIO # 8TEMA: CIRCUITO SINTONIZADO PARALELO.OBJETIVOSAl finalizar el presente laboratorio el alumno estar en capacidad de:

Determinar la frecuencia de resonancia de un circuito RLC paralelo. Determinar la frecuencia de resonancia y ancho de banda.


DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Osciloscopio1


Multimetro Digital1

Inductor de 31 mH1

R= 1 k(. C = 0.1 F1

PROCEDIMIENTO

1. Conecte el circuito mostrado en la figura 1

2. Mida y anote la resistencia RL de la bobina.

RL = ----------------(3. Ajuste el generador para que entregue 4 VP. Use el Osciloscopio como ayuda para mantener constante el voltaje de entrada durante todo el experimento.

R1= 1K(; C1 = 0,1F; L1 = 31mH.

4. Vare la frecuencia acorde con la tabla 1.

5. Mida y anote el voltaje a travs de R1 con el Osciloscopio y anote en la tabla 1, para cada valor de frecuencia.

Frecuencia

HztER1

VoltiosCorriente

I

1000

1500

2000

2500

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Tabla No. 1

B

Calculado

B

Determinado%

ErrorFoCalculadoFO

Determinado%

Error

Tabla 2

RESULTADOS.

1. Calcule la corriente (IT = ET / R1) para cada una de las frecuencias y anote los resultados en la tabla 1.

2. En una hoja semilogartmica trace la curva de corriente VS frecuencia y determine la frecuencia de resonancia (FO), ancho de banda (FMAX Fmin). Anote los resultados en la tabla 2 (B Determinado).

3. Calcule matemticamente el ancho de banda y anote el resultado en la tabla 2 (B Calculado).4. Compare los dos resultado y calcule el error porcentual anote los resultados en la tabla 2.

5. Haga un anlisis de los resultados y explique las posibles causas de error.


LABORATORIO # 9TEMA: POTENCIA EN CIRCUITOS COMPLEJOS.

OBJETIVOSDeterminar la potencia total y parciales de un circuito serie paralelo con componentes resistivos y reactivo y comprobar los resultados por la medicin de los voltajes parciales del circuito.


DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Capacitor de 0,47 F.1

Transformador T5061

Multimetro Digital1

Inductor de 31 mH1

R= 270(; 15K(; 27K(.1

PROCEDIMIENTO

1. Arme el circuito de la figura 11.1

2. Mida la resistencia de la inductancia (RL) anote su valor.

RL = ----------------(.

NOTA: Este valor lo debe sumar a R2, para obtener la resistencia total.

Figura 1

Voltaje de entrada =----------------

ElementoVoltaje medidoVoltaje calculado

RS

R1

R2

R3

RL

L1

C1

Tabla 1

3. Mida el voltaje entre los puntos A y B, antelo en la tabla 11.1 como voltaje de entrada.4. Mida los voltajes parciales y antelos en la tabla 11.15. Mida el ngulo de fase entre ET e IT, utilizando al voltaje de Rs como corriente, anote su valor.

Angulo de fase (() =-------------------.

6. Desconecte el circuito y los equipos.

RESULTADOS.Resuelva tericamente el circuito de la figura 1 para los siguientes parmetros.

a) Impedancia parciales Z1, Z2, Z3.

b) Corrientes parciales I1, I2, I3.

c) Componentes activos y reactivas de la corrientes parciales.

d) Corriente total del circuito.

e) Potencia efectiva (Pe), Potencia aparente (Pa), Potencia reactiva (PX).

f) Voltajes parciales del circuito.

g) Diagrama vectorial de Corrientes, Potencias e Impedancia del circuito.

h) ngulo de fase.


LABORATORIO # 10TEMA: CORRECCIN DEL FACTOR DE POTENCIA.OBJETIVOS Corregir a 0.95 el factor de potencia (FP) de un circuito reactivo, con el fin de reducir la perdida de potencia en la lnea. Medir el ngulo de fase y factor de potencia (FP) del circuito inicial. Medir el ngulo de fase y factor de potencia corregido del circuito.


DESCRIPCINCANTIDAD

Entrenador 1

Osciloscopio1


Multimetro Digital1

Inductor de 31 mH1

R= 100(; 270(. C = 0,1F.1

PROCEDIMIENTO

1. Alambre el circuito de la figura 12.12. Ajuste el generador de AF a una frecuencia de 1.900 Hzt y un voltaje de 3,5Vpp. 3. Mida el Voltaje entre el punto A y el punto B. Anote como voltaje total.

ET =-------------Vpp.

Figura 1

NOTA: La resistencia RS, se utiliza para medir corriente.

4. Mida con el Osciloscopio los parmetros indicados en la tabla 12.1 y antelos.

ERSER1EL1 (Cos (

Tabla 1

NOTA: Para medir el ngulo de fase conecte el Osciloscopio as:

Tierra al punto A.

Canal 1 al punto C.

Canal 2 al punto B. (INV).

5. Desconecte el generador, conecte un capacitor de 0,1 F entre los puntos A y B del circuito. Conecte el generador. 6. Mida nuevamente los voltajes parciales, ngulo de fase y antelos en la tabla 2

ERSER1EL1 (Cos (

Tabla 12.2

7. Desconecte el circuito y desarme.RESULTADOS.1.1 Con los valores del circuito y los datos de la tabla 1 y 2 resuelva tericamente los circuitos. Construya en papel milimetrado los diagramas vectoriales de voltaje y potencia. Indique en cada uno el FP.

Canal 2

Canal 1

GND.

GEN AF

IT

IC

IR

R2

1kHz

-6/6V

C1

R1

Osciloscopio

_942127948.unknown

_942127937.unknown

Guias de Laboratorio de Circuitos II.doc

Documents

Transcript of Guias de Laboratorio de Circuitos II.doc