LABORATORIO N° 2 RELACION V-I DE LOS DISPOSITIVOS LINEALES

LABORATORIO N° 2

RELACION V-I DE LOS DISPOSITIVOS LINEALES

l.-OBJETIVOS:

• Analizar y verificar experimentalmente la relación de V e I en circuitos L, C, RL, R-C y R-C-L.

II.FUNDAMENTO TEORICO

CIRCUITOS R

Solo están compuestos con elementos resistivos puros. En este caso la V y la I (tensión e intensidad) están en fase, por lo que se tratan igual que en corriente continua. Esto en c.a. solo pasa en circuitos puramente resistivos.

En receptores resistivos puros la impedancia es R.

La potencia será P = V x I. (el cos 0º = 1), solo hay potencia activa y se llama igualmente P.

[pic 1]

CIRCUITOS L

Son los circuitos que solo tienen componente inductivo (bobinas puras). En este caso la V y la I están desfasadas 90º positivos. En estos circuitos en lugar de R tenemos  , impedancia inductiva. L será la inductancia y se mide en henrios, al multiplicarla por  (frecuencia angular) nos dará la impedancia inductiva. La  es algo así como la resistencia de la parte inductiva.[pic 2][pic 3][pic 4]

[pic 5]

El valor de la tensión en cualquier momento sería:

  v = Vo x sen(wt)  ; donde Vo es el valor inicial de la tensión, w frecuencia angular y t el tiempo.

Igualmente la intensidad:

  i = Io x sen(wt - 90º)  Recuerda que la I está retrasada 90º.

 Los valores eficaces son I = V/wL e  I V/Xl siendo [pic 6]

CIRCUITOS C

Este tipo de circuitos son los que solo tienen componentes capacitivos (condensadores puros). En este caso la V y la I están desfasadas 90º negativos (la V está retrasada en lugar de adelantada con respecto a la I).

El valor de la tensión en cualquier momento sería:

 v = Vo x sen wt  ; donde Vo es el valor inicial de la tensión, w frecuencia angular y t el tiempo.

 Igualmente la intensidad:

   i = Io x sen (wt + 90º), recuerda que la I está adelantada 90º.

   Los valores eficaces son I = V/Xc e I V/Xc siendo  Xc = 1/wC.

CIRCUITO RL EN SERIE

[pic 7]

El circuito RL tiene un componente resistivo y otro inductivo (R y L). Aquí partimos de la impedancia que será un número complejo. El ángulo de desfase depende de la cantidad de componente inductivo que tenga.

   Z = R + Xlj , como Xl= w x L  (frecuencia angular por inductancia) podemos decir también Z = R + (w x L) j

Este número complejo lo podemos representar con el llamado triángulo de impedancia[pic 8]

En la imagen X sería Xl, si tuviéramos Xc (parte capacitiva), X sería (Xl-Xc). Según este triángulo podemos convertir el número complejo en número natural de la siguiente fórmula (por Pitágoras):        

  Podríamos despejar Z para calcularla.[pic 9]

La intensidad sería I = V / Z, que en instantánea quedaría:

   i = (Vo x seno wt) / (R + wLj) en complejo. Podemos convertirlo en eficaz sustituyendo la Z por la raíz cuadrada de (R + wL).

   Los valores eficaces seríán V = I /Z o I = V/Z.

CIRCUITO RC

Este es igual solo que ahora tenemos Xc en lugar de Xl. Además     y por lo tanto    en numero complejo. Pero si hacemos el triangulo de impedancias en este caso la Z en número natural sería:[pic 10][pic 11]

   [pic 12]

Ves que es igual pero sustituyendo Xl por Xc que es 1/wC, en lugar de Xl que es wL.

CIRCUITOS RLC

 Son los circuitos más reales. Fíjate que si te acostumbras hacer todo con los triángulos de impedancias, de tensiones y de potencias es mucho más fácil.

[pic 13]

III.MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22]

III.PROCEDIMIENTOS

1.-Armar el circuito  L de la Fig. 01

[pic 31]

2.-Medir los valores de V e I, calcular XL. Tabla 01

3.-Armar el circuito C de la Fig. 02

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