lab nº 4-5

7/21/2019 lab nº 4-5

http://slidepdf.com/reader/full/lab-no-4-5 1/14

“UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN”

“Escuela Académico !o"esio#al de I#$e#ie!%a Mec&#ica”

MEDIDA DE REAC'ANCIA INDUC'IVA( CAACI'IVA E IMEDANCIA

La)o!a*o!io+

Ci!cui*os Eléc*!icos ,la)o!a*o!io - . /0Es*udia#*es+

V%c*o! Ma#uel Mama#i A$uila!

C1di$o+

234566-7

A8o de es*udio+

'e!ce!o

Doce#*e+

I#$9 Ja:ie! A$uila! Ram%!e;

'ACNA4ERU

<223

7/21/2019 lab nº 4-5


MEDIDA DE REAC'ANCIA INDUC'IVA( CAACI'IVA E IMEDANCIA

69 OBJE'IVO+

Analizar y verificar en forma experimental la relación entre la

tensión y la intensidad de corriente en un circuito RLC serie, en elcaso L, en el caso C en un circuito RLC serie, partir de los datos

tomados en el laboratorio.

Manejo adecuado de circuitos que poseen resistencias, bobinas y

condensadores.

unción de las bobinas en circuitos de corriente alterna.

unción de los condensadores en circuitos de corriente alterna.

<9 ELEMEN'O A U'ILI=AR+

! bobina de !""" espiras.

! resistencia de ##" o$mios #%.

! capacitor de !&

! osciloscopio de dos canales.

! 'enerador de frecuencia.

# mil(metros.

! fuente de ener'(a )!*+)!*+. ! tablero de direcciones.

-uentes de clavija.

Conectores.

59 IM>GENES 'OMADOS DURAN'E EL ENSA?O

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-9 ROCEDIMIEN'O+

A!mamos el ci!cui*o *al como se mues*!a e# la "i$u!a ,60

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Conectar el circuito y re'ular en la salida $asta !.* voltios,

medimos el valor de la corriente I L1para diferentes frecuencias

/"", !""", !#"", !0"", !1"", !/"", #""", ##"" 2z. -ero

manteniendo constante la tensión de alimentación de !.* +oltios

respectivamente.

La resistencia inductiva ser3

X L=2∗π ∗f ∗ L1 ,OHMIOS0

X L= V

I L1

,OHMIOS0

f42z5 +6!,*"07 84mA5 96L7 4:5

/"!.0 /"" !.*"; !1.1 <".*0#!

<<<.< !""" !.1!< !0.0 !!#.0;"*

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!#"1.! !#"" !.11! !#.; !;*."0"1

!0"".* !0"" !.=;/ !!.! !*1.*=1*

!1"".; !1"" !.=1< <.< !=/.1/1/

!/"".1 !/"" !.=11 <."# !<*.=/=!

#""".; #""" !.=/# /.#; #!1.*#0<

##"*# ##"" !.=1* =.0; #;=.**"0

A!mamos el ci!cui*o de la "i$u!a ,<0

Conectar el circuito de y re'ular en la salida * voltios medir el

valor de la corriente I C 1

para diferentes frecuencias de #"",

0"", 1"", /"", !""", !#"", !0"", !1"", !/"" 2z9 -ero

manteniendo constante la tensión de alimentación de !.* +oltios

respectivamente. La reactancia capacitiva del circuito ser3

X c1=

1

2∗π ∗f ∗c1

,OHMIOS0

X C 1=

V

I C 1

,OHMIOS0

f42z5 +6*v7 84mA5 96c7 4:5#"".*/ #"" 0.<< 1.!= /"/.=*#"

7/21/2019 lab nº 4-5


0"" 0"" 0.<0 !#.!; 0"=.#*0=

1"".; 1"" 0./; !=./" #=!.;0/;

/"".!1 /"" 0.;< #;.0 !/=.1"1/

!""".! !""" 0.11 #/.* !1;.*"/=

!#"" !#"" 0.** ;;.0 !;1.##=*

!0"".!* !0"" 0.0! ;=.* !!=.1"""!1"" !1"" 0.#/ 0#.! !"!.11#=

!/"".!< !/"" 0.!; 0*.< /<.<=/#"

A!mamos el ci!cui*o de la "i$u!a ,50

>ransferimos el osciloscopio del sistema de coordenadas.

Medimos los voltajes m3ximos v L14C2#5 y v R1

4C2!5

utilizando el osciloscopio.

Lue'o medimos los voltajes v R1

y vc1

cambiando los puntos

de medida de L! a C! y medimos el voltaje total + con el mil(metro.

La impedancia en el circuito se puede determinar de los valores

de la tensión y de la intensidad de corriente a partir de los dato a

tomados en el laboratorio.

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Z =V

I 4?2M8?@5

La impedancia del circuito serie R)L)C tambin ser3

Z 2= R

2+( X L1

− X C 1

)2

cosФ= R

Z

/9 CUES'IONARIO

Calcula! X L1 @a!a las di"e!e#*es "!ecue#cias i#dicadas e#

el @u#*o 69

f +6!,*"07 84mA5 96L7 4:5 +pp4:5

/"!.0 /"" !.*"; !1.1 <",*0#! 0,#"

<<<.< !""" !.1!< !0.0 !!#,0;"* 0,0;

!#"1.! !#"" !.11! !#.; !;*,"0"1 0,1"

!0"".* !0"" !.=;/ !!.! !*1,*=1* 0,/0

!1"".; !1"" !.=1< <.< !=/,1/1/ 0,//

!/"".1 !/"" !.=11 <."# !<*,=/=! *,"#

#""".; #""" !.=/# /.#; #!1,*#0< *,"0

##"*# ##"" !.=1* =.0; #;=,**"0 *,##

X L1

= V

I L1

=1.503V

16.6mA=90.5421 Ω

G!a"iue e# @a@el milime*!ado X L1:e!sus f. lue$o calcule la

i#duc*a#cia L1 @a!a los :alo!es o)*e#idos e# el @u#*o

a#*e!io!9

Be, X L=2πfL entonces L= X

L2πf

f X L L/"!,0 <",*0#! ","!=<<<<,< !!#,0;"* ","!=/!#"1,! !;*,"0"1 ","!=/!0"",* !*1,*=1* ","!==!1"",; !=/,1/1/ ","!==

!/"",1 !<*,=/=! ","!=;

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#""",; #!1,*#0< ","!=###"*,# #;=,**"0 "."!=0

ntonces LpromedioD "."!=1

0 1000 2000 3000

0

50

100

150

200

250

f(x) = 0.1x + 8.8

R² = 1

GRAFICA XL VERSUS f

f (frecuencia)

reactancia inductiva (XL)

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Calcule V e I @a!a el co!!es@o#die#*e :alo! medido a la

"!ecue#cia de 6<22 H;9 O)*e#ie#do el @u#*o A9

v=1,504 X L=2πfL X L= V

I L1

V =1,504∗√ 2 L=0,0176

I L= V

X L

V =2,1269 X L=2π (1200 )(0,0176)

I L= 2,1269

132,7006

X L=132,7008

I L=0,0160

odemos com@a!a! co# el si$uie#*e cuad!o . es coi#cide#*e

f X L L!#"1,! !;*,"0"1 ","!=/

A@liue u# :ol*ae de C9C de 69/ : a la )o)i#a( mida la

co!!ie#*e . calcule la !esis*e#cia9

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V = I ∗ R

R=V

I

R= 1,5V

0,0160=93,75Ω

Calcule X c1

@a!a las di"e!e#*es "!ecue#cias i#dicadas e# el

@u#*o <9

f +6*v7 84mA5 96c7 4:5 +pp 4:5

#"".*/ #"" 0.<< 1.!= /"/,=*#" #x=,!"

0"" 0"" 0.<0 !#.!; 0"=,#*0= #x=,"0

1"".; 1"" 0./; !=./" #=!,;0/; #x1,//

/"".!1 /"" 0.;< #;.0 !/=,1"1/ #x1,10

!""".! !""" 0.11 #/.* !1;,*"/= #x1,1/

!#"" !#"" 0.** ;;.0 !;1,##=* #x1,0/

!0"".!* !0"" 0.0! ;=.* !!=,1""" #x1,;#

!1"" !1"" 0.#/ 0#.! !"!,11#= #x1,"/

!/"".!< !/"" 0.!; 0*.< /<,<=/#" #x*,//

X C 1=

V

I C 1

= 4.99V

6.17mA=808.7562Ω

G!a"iue X c1e# "u#ci1# de la "!ecue#cia9 Lue$o calcule la

ca@aci*a#cia c1 @a!a los :alo!es o)*e#idos e# el @u#*o

a#*e!io!9

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Be, X C = 1

2πfC entonces C =

1

2 πf X C

f 42z5 X C 4:5 C4f5#"".*/ /"/,=*#" ",</!!x!")1

0"" 0"=,#*0= ",<=1<x!")1

1"".; #=!,;0/; ",<=="x!")1

/"".!1 !/=,1"1/ !,"1"* x!")1

!""".! !1;,*"/= ",<;#= x!")1

!#"" !;1,##=* ",<=;* x!")1

!0"".!* !!=,1"""",<11* x!"

)1

!1"" !"!,11#= ".,<=/0 x!")1

!/"".!< /<,<=/#" ",</#* x!")1

C@!omedio 2(762

0 500 1000 1500 2000

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

f(x) = - 0.35x + 599.67

R² = 0.67

GRAFICA Xc Y fRECUENCIA

FRECUENCIA (f)

REACTANCIA CAPACITIVA (Xc)

Com@a!a#do co# u# $!a"ico *eo!ico

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Calcule V e I @a!a el co!!es@o#die#*e :alo! medido a la

"!ecue#cia de 6<F;9

v=4,99 X C = 1

2πfC I C 1

= V

X C 1

V =4,99∗√ 2 c=0,9810

I C 1=

7,0569

1,3519∗10−5

V =7, "*1< X C = 12π (12000 )(0,9810)

I C 1=¿

X C =1,3519∗10−5

De*e!mi#a! v R1( V R 1

( v L1 ( V L1

. @a!a am)as

cu!:as i$ualme#*e calcule V C 1

. el &#$ulo e#*!e v R1

.V C 1

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v R1

V R 1

v L1

V L1

=,"*1< 0.<< #,!#** !.*";

1,</1# 0.<0 #,#/<1 !.1!<

1,/;"1 0./; #,;0<" !.11!

1,#"/; 0.;< #,0*=< !.=;/

1,*<"# 0.11 #,*"!= !.=1<1,0;01 0.** #,0<=* !.=11

1,#;11 0.0! #,*#"! !.=/#

1,"*#/ 0.#/ #,0<1" !.=1*

*,/0"= 0.!; #,!#** !.*";

a!a el ci!cui*o de la "i$u!a 59 Co#s*!u.a el *!ia#$ulo de :ol*ae

e# el o!de# V L1

( V C 1 ( V . lue$o de*e!mi#e V R 1( u*ilice

la escala de 6: 52: Calcule la co!!ie#*e I . los :alo!es R

1 ( X L1( X C 1 ( = . .

di)ue el *!ia#$ulo de im@eda#cia9 U*ilice la escala 6cm<2

9 CONCLUISIONES

n la con la confi'uración R L C, cuando la frecuencia es muy alta la

bobina se convierte en un cortoE y cuando la frecuencia es muy baja el

condensador se comporta como un corto. ste tipo de circuito se

denomina trampa o rec$azo de onda.

>anto si la frecuencia como la capacidad aumenta, la reactancia

capacitiva final tender3 a disminuir.

Considerando la R como la resistencia pura del material y X C

reactancia capacitiva como variable, la impedancia F disminuir3 en

función a la disminución de la reactancia capacitiva.

La impedancia es i'ual a la tensión e inversamente proporcional a

la intensidad. Aplicable a las corrientes alternas.

7/21/2019 lab nº 4-5


podemos determinar que la impedancia se relaciona con la

frecuencia, la capacidad o valor de capacitancia del elemento de

estudio y de la resistencia pura elctrica.

>anto como la frecuencia como la inductancia aumenta, la

reactancia inductiva aumenta tambin.

Considerando la R como la resistencia pura del material y X L

reactancia inductiva como variable, la impedancia F disminuir3 en

función a la disminución de la reactancia inductiva.

n esta situación podemos afirmar que la impedancia ser3 estar3

relacionada con la frecuencia y la inductancia aplicada. A$ora si,

consideramos a la inductancia como constante y la frecuencia

como variable, se tendr3 el si'uiente efecto. A medida que lafrecuencia vaya aumentando, la impedancia ir3 aumentando

tambin.

los inductores ofrecen mayor resistencia a las altas frecuencias y

los capacitores ofrecen mayores resistencias a las frecuencias

mas bajas.

<9 BIBIOGRAKIA+

K%sica( i#:es*i$uemos 66( Rica!do Ram%!e; S %a'ner, Ariel Alejandro, instructor lab)circuitos elctricos

9sa#*illa#a9cl"is- F**@+e#9ii@edia9o!$iielec*!icalci!cui*s

http://www.santillana.cl/fis4

http://en.wikipedia.org/wiki/electrical_circuits

http://en.wikipedia.org/wiki/electrical_circuits

http://www.santillana.cl/fis4

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