Informe: Circuitos RLC paralelo

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Laboratorio de Actuadores / Ing. Nelson Gandolfi

Circuitos RLC paralelo.

Autor

Aldemaro Márquez Aponte

Charallave, enero de 2023

        Objetivos        

• Estudiar y Comprender nociones teóricas sobre:

• Concepto de impedancia
• Impedancia de un circuito RLC paralelo
• Desfase de un circuito RLC paralelo

• Observar y analizar el funcionamiento de un circuito RLC paralelo.
• Medir de las tensiones presente en R, C y L
• Calcular de las Impedancias ZC y ZL
• Observar el comportamiento de un circuito en resonancia

Marco Teórico.

Circuito RLC: es un circuito lineal que contiene una resistencia eléctrica, una bobina y un capacitor. Existen dos tipos de circuitos RLC, en serie o en paralelo, según la interconexión de los tres tipos de componentes.

En un circuito RLC que presente los tres elementos conectados en paralelo, la tensión total aplicada al circuito es la misma que la que tenemos en bornes de cada elemento, mientras que la intensidad que circula para cada uno de ellos es distinta y depende de los efectos de la R, de la L y de la C.

Resonancia eléctrica: es un fenómeno que se produce en un circuito eléctrico a una frecuencia de resonancia particular cuando la Impedancias o admitancias de los elementos del circuito se cancelan entre sí. 

Los circuitos resonantes exhiben timbres y pueden generar voltajes y corrientes más altos que los que les alimentan. Se utilizan ampliamente en la transmisión inalámbrica (radio) tanto para transmisión como para recepción.

        Impedancia de un circuito:

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        Dónde:  = la reactancia del conjunto;  [pic 5][pic 6]

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        Frecuencia de resonancia: existe un valor  tal que haga nulo el valor de , dicho valor será la pulsación de resonancia del circuito a la que denominaremos .[pic 8][pic 9][pic 10]

        Entonces, así para     y tenemos:[pic 11][pic 12]

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        Despejado para :[pic 14]

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        Como se ha visto a lo largo del curso de circuitos II la velocidad angular también se puede escribir en términos de la frecuencia:

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        Así la frecuencia de resonancia será:

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        Ángulos de fase en un circuito RLC:

        Al ser un circuito en serie, la corriente I es la misma por todos los componentes, por lo que se toma como vector de referencia, así:

1. VR (voltaje en la resistencia) está en fase con la corriente, pues la resistencia no causa desfase.
2. VL (voltaje en la bobina) adelanta a la corriente I en 90º
3. VC (voltaje en el condensador) atrasada a la corriente I en 90º

    Los vectores VL y VC se pueden sumar pues están alineados.

    Vac (voltaje total) se obtiene de la suma vectorial de VR y (VL – VC).

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        Nótese en la gráfica que el signo menos delante de VC en el punto c) se debe a que esta tensión tiene dirección opuesta a VL. En el diagrama se supone que VL es mayor que VC, pero podría ser lo contrario.

         Un caso especial aparece cuando VL y VC son iguales. (VL = VC). En este caso VR = Vac. La condición que hace que VC y VL sean iguales se llama condición de resonancia, y en este caso aun cuando en el circuito aparecen una capacidad y una inductancia, este se comporta como si fuera totalmente resistivo. Este caso aparece para una frecuencia especial, llamada frecuencia de resonancia. (f0)

        Instrumentos.

• Osciloscopio
• Módulo de pruebas mcm2
• Generador de ondas

        Datos y observaciones.

        En primer lugar, se procedió con el cálculo teórico de las reactancias producidas por el capacitor (470pf) y el inductor (2mH) para distintos valores de frecuencia (10K, 50K, 150K y fo) con el fin de obtener la impedancia total producida por el circuito al sumarle R16=10K.[pic 19]

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