ANÁLISIS DE CIRCUITOS AC

Trabajo intermedio uno

JUAN GABRIEL NOREÑA BALLESTEROSCód.: 1060647434

CRISTIAN JAVIER JAIME

Cód.: 1083895920

Tutor: PABLO ANDRÉS GUERRA GONZALES

Código de curso: 201423_63

13/10/2014

Colombia(UNAD)universidad nacional abierta y a distancia

INTRODUCCIÓN

El propósito de este trabajo colaborativo en su fase intermedia 1 es desarrollar la

temática planteada en la hoja de ruta de la primera unidad del curso “análisis de

circuitos AC”, aquí solucionamos los ejercicios de los procedimientos 5,6 y 7,

posterior mente realizamos el análisis de las respuestas en la salida según los

valores de entrada; el programa utilizado para la simulación, en nuestro caso el ISIS

PROTEUS, el cual nos permitirá desarrollar el taller y tabular la información obtenida

en una tabla para una su posterior interpretación y análisis

OBJETIVOS

Desarrollar los procedimientos 5, 6, y 7 de la hoja de ruta de la unidad 1 en el

entorno de aprendizaje práctico. Las operaciones y las tablas con los datos

medidos y calculados.

Comprende y manejar conceptos de la electrónica tales como: Impedancia,

Capacitancia, Desfase, Reactancia.

Comprobar mediante la práctica que los resultados obtenidos mediante

programas de simulación son verdaderos.

BASE TEÓRICA

CIRCUITOS RLC: es un circuito lineal que contiene una resistencia eléctrica, una bobina (inductancia) y un condensador (capacitancia).

Los circuitos RLC puedes estar conectados en paralelo o en serie, el comportamiento de estos circuitos se puede describir por fórmulas matemáticas; con la ayuda de algunos equipos especiales como por ejemplo un osciloscopio es posible observar gráficamente el comportamiento de este este circuito y como este afecta la relación entre voltaje y corriente, inclusive el desfase que se produce en algunos tipos de conexión entre el estas dos magnitudes.

Estos circuitos también se pueden dividir en:

RLC = resistencia, inductor, capacitor

RL= resistencia, inductor

RC= resistencia, capacitor

LC= inductor, capacitor

IMPEDANCIA: la resistencia es la oposición a la corriente que presenta el circuito cuando esta se mueve por él; la impedancia es oposición a la corriente pero teniendo en cuenta el Angulo de fase.

CAPACITANCIA: es una medida de cantidad de energía eléctrica almacenada por un potencial eléctrico dado.

REACTANCIA: la reactancia es la oposición al paso de la CORRIENTE ALTERNA por los inductores (bobinas). Esta se mide en ohmios. Esta ayuda a determinar la impedancia toral de un circuito.

DESFASE: diferencia de dos o más ondas sinodales al pasar o cortar el eje x; esta se da por diferentes fenómenos eléctricos y se puede representar gráficamente con un osciloscopio, y matemáticamente por formulas.

FORMULAS APLICADAS:

Factor de potencia:

FP= PPA

Impedancia:

Z=√R2+(XL−XC )2

ZT=VT¿

Potencia:

P=VR∗I

Potencia activaPA=V ef∗I ef

Angulo de fase

θ=cos−1(fp)

S1 - S2 S1 - S2 - S3

RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Procedimiento 5:Diferenciar potencial real de potencia aparente en circuitos Ac; medir la potencia en un circuito AC.

A- Medición del a potencio por método de voltaje y corriente

Para 5µf

PA=V ef∗I efPA=50V∗93.8mAPA=50V∗0.0938 APA=4.69VA

P=VR∗IP=9.38V∗0.0938 AP=0.8798VA

FP= PPA

FP=0.87984.69

FP=0.1875

θ=cos−1(fp)θ=cos−1(0.187)θ=79.22°

Para 10µf

PA=V ef∗I efPA=25V∗89mAPA=25V∗0.089 APA=2.225VA

P=VR∗I

P=8.9V∗0.089 AP=0.7921

FP= PPA

FP=0.79212.225

FP=0.356

θ=cos−1(fp)θ=cos−1(0.356)θ=69.14 °

Resistencia Ω CapacitanciaC, µf

Voltaje aplicado

Voltaje en el

resistor

Corriente (medida)

Potencia aparente

Potencia real

Factor de

potencia

Angulo de faseValor

nominalValor

medido100 100 5µf 50V 9.38V 93.8mA 4.69VA 0.8798 0.18 79.22°100 100 10µf 25V 8.9V 89.2mA 2.225VA 0.7921 0.356 69.14°

B – determinación del factor de potencia con un osciloscopio

Para 5µf

360D

∗d= 36016.67

∗3.5=76.2 °

Para 10µf

360D

∗d= 36016.67

∗3=65.45 °

resistencia capacitancia Distancia entre puntos cero

Ancho de la onda senoidal

Angulo de fase

Factor de potencia

100 5 4.68 16.67 76.2 0.17100 10 5 16.67 65.5 0.336

Procedimiento 6:Verificar la impedancia Z de un circuito.

circuito Componente Voltaje aplicado

Voltaje en el

resistor

Voltaje en el

inductor

Voltaje en el

capacitor

corriente reactancia impedanciaR L C Xl Xc Ley de

ohmFormula de raíz

RL 2K 100 X 10 2.65 4.22 X 1.325 3148 X 7547 3760RLC 2K 100 0.02

210 3.74 5.96 2.67 1.8 3187 142

75347 2664

RC 2K X 0.022

10 4.05 X 2.9 2 X 1450

5000 2470

RLIr=Vr /R

Ir= 2.652000

=0.001325 A

XL=VlIl

= 4.22V0.001325 A

=3184

Z=√R2+(XL−XC )2=√20002+¿¿

Z=√4000000+10137856=3760

ZT=VT¿ = 100.001325

=7547

RLCIr=Vr /R

Ir= 3.742000

=0.00187 A

XL=VlIl

= 5.96V0.00187 A

=3187

XC=VcIc

= 2.67V0.00187 A

=1427

Z=√R2+(XL−XC )2=√20002+¿¿

Z=√4000000+3097600=2664

ZT=VT¿ = 100.00187

=5347

RCIr=Vr /R

Ir= 4.052000

=0.002025 A

XC=VcIc

= 2.9V0.002 A

=1450

Z=√R2+(XL−XC )2=√20002+¿¿

¿2664

ZT=VT¿ = 100.002

=5000

Procedimiento 7:Determinar la impedancia de un circuito RLC

Voltaje aplicado

Corriente y fase en el resistor

Corriente y fase en

el inductor

Corriente y fase en

el capacitor

Corriente y fase en el resistor

y capacitor

Corriente y fase en

el inductor y el resistor

Corriente total y

fase del circuito

Corriente total

calculada

Impedancia del circuito

cesar

10 4.9 1.4 2.8 R=2.5C= 1.7

R=2.5I=0.3

2.8 0.0028A 4000

0° 90° 90° 126° 36° 36°

S1RT=R1+R2=2000+10=2010Ω

¿=VR

= 102010

=0.004975 A

θ=360D

∗d=36010

∗0=36∗0=0

S2

Vpp= Vrms1.414

∗2= 0.011.414

∗2=0.014V

IR=VRR

=0.0141010

=0.0014 A

θ=360D

∗d=36010

∗2.5=36∗2.5=90 °

S3

Vpp= Vrms1.414

∗2= 0.021.414

∗2=0.028V

IR=VRR

=0.02810

=0.0028 A

θ=360D

∗d=36010

∗2.5=36∗2.5=90 °

S1 - S3

Vpp= Vrms1.414

∗2=0.0031.414

∗2=0.042

Iind=VindRind

=0.04210

=0.0042 A

IR=VRR

= 52000

=0.0025 A

IC=¿−IR=0.0042−0.0025=0.0017

θ=360D

∗d=36010

∗3.5=36∗3.5=126 °

S1 - S2

Vpp= Vrms1.414

∗2= 0.021.414

∗2=0.028

Iind=VindRind

=0.02810

=0.0028 A

S1 - S2 – S3

Vpp= Vrms1.414

∗2= 0.021.414

∗2=0.028

Iind=VindRind

=0.02810

=0.0028 A

IR=VRR

= 52000

=0.0025 A

IC=¿−IR=0.0042−0.0025=0.0017

Z=Vt¿ = 100.0025

=4000

Angulo de fase:

θ=360D

∗d=36010

∗1=36∗1=36 °en atraso

CONCLUSIONES

El trabajo en equipo es fundamental para el buen desarrollo de estas

actividades, ya que nos permite una interacción y retroalimentación, necesaria

para el aprendizaje.

El componente práctico nos permite corroborar los resultados obtenidos en los

programas de simulación de circuitos electrónicos.

La impedancia, la capacitancia, el desfase son conceptos fundamentales en la

electrónica que nos ayudan a comprender el comportamiento y las

características físicas de los elementos utilizados en la electrónica aplicada.

BIBLIOGRAFÍA

Syllabus. Curso Análisis de circuitos AC. Recuperado de:

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201423/Analisis_de_Circuitos_AC_20

1423_PabloG_Syllabus.pdf

Giménez, M. Los circuitos RLC, la Resonancia y los Filtros Pasivos.

Recuperado de:

http://www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/Ec1181ele/Material/Circuitos

%20RLC/Circuitos%20RLC.pdf

Velásquez Santos Carlos Osvaldo & Ramírez Echavarría José Leonardo.

(2012). Fundamentos de Circuitos Eléctricos. Instituto Tecnológico

Metropolitano. Recuperado de:

http://fondoeditorial.itm.edu.co/Libroselectronicos/Fundamentos-circuitos/

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