Guía De Resonancia Serie.docx

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE DEPARTAMENTO: ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CÓDIGO: SGC.DI.505 VERSIÓN: 1.0 FECHA ULTIMA REVISIÓN: 26/10/16

CARRERA: INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

GUÍA PARA LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO ASIGNATUR A:

CIRCUITOS ELÉCTRICOS II

PERIODO LECTIVO:

OCTUBRE 2018 – FEBRERO 2019

NIVEL:

IV

DOCENTE:

Ing. Katya Torres V.

NRC:

3505

PRÁCTICA N°:

5

LABORATORIO DONDE SE DESARROLLARÁ LA PRÁCTICA: TEMA DE RESONANCIA SERIE LA PRÁCTICA:

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

INTRODUCCIÓN: RESONANCIA La resonancia tiene lugar, cuando en un circuito eléctrico en el cual existen resitencias, bobinas y condensadores, el circuito se comporta como si solo hubiese resistencias, es decir que el efecto que produce la reactancia de la bobina es anulado por el efecto que produce la reactancia capacitiva.

CIRCUITO CON RLC EN SERIE El circuito RLC de la figura tiene, en situación de circuito abierto, una impedancia de entrada:

𝑍𝑒𝑛 (𝑤) = 𝑅 + 𝑗(𝑤𝐿 −

1 ) 𝑤𝐶

Figure 1. Circuito RLC en Serie.

Se dice que el circuito presenta una resonancia en serie (o resonancia de baja impedancia) cuando 𝑍𝑒𝑛 es real, esto es cuando:

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1

𝑤𝐿 − 𝑤𝐶 = 0

O

1

𝑤 = 𝑤0 = √𝐿𝐶

Figura 2. Resonancia RLC en Serie.

En las figuras a y respectivamente.

b, muestra la respuesta en frecuencia del módulo de la impedancia y de su argumento

OBJETIVOS: 1. Determinar la frecuencia de resonancia de un circuito RLC serie 2. Determinar las características de un circuito resonante serie 3. Construir las curvas de Corriente, impedancia y argumento de Z en función de la frecuencia EQUIPOS Y MATERIALES:      

Generador de señales Osciloscopio Multímetro Condensadores Bobinas Resistencias

INSTRUCCIONES:     

Imprimir, leer y analizar la guía de laboratorio Elaborar individualmente el trabajo preparatorio Utilizar para la práctica ropa de protección: mandil. Verificar el buen estado y funcionamiento de los equipos Elaborar un informe en formato paper

ACTIVIDADES POR DESARROLLAR: TRABAJO PREPARATORIO a) Diseñar un circuito resonante serie para una 𝑓𝑜 ≥5000Hz, V= 5Vp b) Determine los datos de la tabla 1. c) Grafique la corriente en función de la frecuencia.

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Tabla1. Datos del circuito resonante frecuencia XL=WL XC=1/WC (Ω) (Ω)

Z=R+JX (Ω)

Z ∟ϴ

I (mA)

I* (mA)

𝑓0 6 𝑓0 5 𝑓0 4 𝑓0 3 𝑓0 2 𝑓0 2𝑓0 3𝑓0 4𝑓0 5𝑓0 6𝑓0 Nota: I* Es la corriente medida PRACTICA DE LABORATORIO Armar el circuito RLC diseñado. Conectar el osciloscopio para medir el voltaje y la frecuencia del generador de señales Conectar el amperímetro para medir la corriente del circuito. Fijar el generador de funciones en la frecuencia de resonancia, medir la corriente total del circuito y anotar en la tabla 1. e) Repetir las mediciones de corriente manteniendo el voltaje constante, para cada una de las frecuencias indicadas en la tabla 1. Anotar el valor obtenido en la misma tabla. a) b) c) d)

RESULTADOS OBTENIDOS: a) Graficar en el mismo plano los datos de la corriente medidos y calculados b) Indique si en la frecuencia de resonancia la corriente es mínima c) Indique si a la frecuencia de resonancia el XL=XC d) Dibuje el diagrama fasorial de voltajes y corrientes para f≤fo e) Dibuje el diagrama fasorial de voltajes y corrientes para f≥fo f) Grafique el módulo y ángulo de la impedancia en función de la frecuencia CUESTIONARIO: 1. ¿Cuáles son las aplicaciones de la resonancia? 2. ¿Qué significa que un circuito esté en resonancia? En caso de ser un circuito RLC serie ¿qué condiciones se cumplen? 3. En un circuito RLC serie, se aplica una señal alterna de 100 Hz la que hace que el circuito entre en resonancia, de forma que la amplitud del voltaje es VR=400 V, VL = 400 V. Si R = 50 Ω determine el valor de L y C.

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4. Diseñe un circuito RLC serie tenga una fo =1000Hz, si el voltaje de alimentación es V= 50 V y la corriente que circula en el circuito es 2 A, cuáles serían los valores de R, L y C. ¿Qué peligro corren los elementos? 5. En un circuito resonante serie manteniendo fijos los valores de L y C. como influye la variación de la Resistencia en las curvas de corriente, impedancia y ángulo versus frecuencia.

CONCLUSIONES: El nuevo conocimiento adquirido RECOMENDACIONES:  Leer esta guía antes de realizar la práctica  Seguir los pasos de la guía  Solicitar a la docente la revisión de los circuitos armados antes de su energización  Utilizar adecuadamente los equipos y elementos de laboratorio

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y DE LA WEB: 

Dorf, Richard C. y Svoboda, James CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Introducción al análisis y diseño de Circuitos Eléctricos. Älfa Omega, Quinta edición . México

FIRMAS F: ……………………………………… ….

F: …………………………………………. ING. MARIO JIMÉNEZ

F: …………………………………………….. ING. FABRICIO PÉREZ

ING. KATYA TORRES V. DOCENTE

COORDINADOR DE ÁREA DE CONOCIMIENTO

JEFE DE LABORATORIO