EL Q DE UN CIRCUITO El “factor de calidad”, , de un circuito resonante es una medida de la eficiencia con la cual este resuena. Formalmente significa que a mayor más estrecho es el ancho de banda en el cual el circuito resuena. está definido como la razón entre la potencia almacenada y la potencia disipada del circuito. Hay que destacar que en un circuito la energía sólo se almacena en un capacitor y/o una inductancia y se disipa en las resistencias. Para circuitos resonantes serie o paralelo, como ya visto, esto es | | 1 ó Lo cual se reduce a 2 Según vimos en la teoría de circuitos resonantes la corriente que circula por el circuito es cos
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Donde la corriente pico depende del valor de , es decir a mayor menor corriente de pico. Lo cual implica un cambio en el ancho de banda de la curva de resonancia del circuito. Es decir a mayor más chico es el ancho de banda y mayores son la potencia y corriente entregada por la fuente a la frecuencia de resonancia. es
El ancho de banda, como ya veremos, en términos de y de ∆
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Y el ancho de banda se mide como la diferencia de frecuencia entre los dos valores obtenidos a 1⁄2 de la altura pico de la potencia máxima. Desarrollo teórico: En el análisis de circuitos RLC vimos que para un arreglo en serie, por ejemplo, se tiene 1
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Teniendo en cuenta que 1
1
,
6
La potencia media disipada en términos de la variable adimensional
⁄
y resulta
1 7
1
tan
La función transferencia del circuito está definida como 8
1
De (7) y (8) vemos que el ancho de la curva de transferencia depende de . Por definición 1, y el ancho de banda está determinado por de también vemos que encontrando las frecuencia a las cuales la función de transferencia alcanza la mitad de su altura máxima. 1
1 2
1
1
9
de donde 1 2
1
1 4
2
1
2 11
,
1 2 Resultado que para valores de
1
1 4
2
1
2
1 se aproxima a 1
1 2
1
1 2
2 12 2
Siendo el ancho de banda 2
∆
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La figura muestra el ancho de banda sobre un gráfico de potencia media en función de la 2 y 0,4 .; frecuencia para un circuito RLC en serie, donde 10 Ω, siendo 35,5 y 10.
Función transferencia
vs
⁄
3