Reporte de Practica-Circuito RL
Reporte de Practica-Circuito RL
Reporte de Practica-Circuito RL
INGENIERIA ELECTROMECNICA
ALUMNOS
RODRIGUEZ HERNANDEZ CARLOS ALBERTO
ROBLEDO PREZ JORGE ALBERTO
HERNANDEZ JARAMILLO ANGEL
MARTNEZ AGUILAR ALDO
7/Octubre/2015
Len Gto.
Introduccin
Casi todos los das de nuestra vida usamos aparatos elctricos que funcionan con
corriente alterna, entre los que se encuentran las radios, los televisores,
ordenadores, refrigeradores, etc. Lo que hace a la corriente alterna generalmente
ms til que la continua, matemticamente es fcil de manejar adems, se puede
transportar a grandes distancias sin prdidas de energa caso contrario en
corriente directa en el que se necesitara transportar con cables de gran dimensin
a distancias cortas.
El anlisis en circuitos de corriente alterna (AC), es similar a los de corriente
directa (DC), en la corriente alterna se tienen variaciones en el tiempo en forma de
ondas senoidales; no obstante la seal que se tiene en la corriente directa es una
lnea recta, es decir constante con respecto al tiempo. En un principio todo se
haca a travs del ramo de las matemticas con ecuaciones diferenciales que
resultaban muy complejas y un ingeniero no poda resolver, lo que resultaba poco
eficiente.
Un da un ingeniero con vastos conocimientos matemticos descubri una manera
de simplificar los clculos para los circuitos, llevndolos a un campo imaginario y
as obtener los resultados de manera ms sencilla con nmeros complejos,
observando que en un elemento capacitivo el voltaje se atrasa 90 con respecto a
la corriente y en un elemento inductivo la corriente se atrasa 90 con respecto al
voltaje. Este ingeniero de nombre Charles Proteus Steinmetz, gracias a l se
simplificaron los clculos en el ramo de la electricidad y se pueden comprender de
una mejor manera.
La siguiente prctica est orientada en demostrar lo dicho por el ingeniero
Steinmetz conectando una bobina en serie con un foco incandescente y as
obtener la impedancia del circuito, posteriormente se sabr su parte resistiva real
en el caso del foco y reactiva por el lado de la bobina para finalizar haciendo un
anlisis del comportamiento entre el voltaje y la corriente del circuito.
Marco Terico
Las bobinas son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo
magntico cuando se hacen circular por ellas una corriente elctrica.
Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un ncleo de material
ferromagntico
o
al
aire.
Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen
emplear
los
submltiplos
mH
y
mH.
Sus smbolos normalizados son los siguientes:
1. Bobina
2. Inductancia
6. Bobina blindada
7. Bobina electroimn
8. Bobina ajustable
9. Bobina variable
TIPOS DE BOBINAS
1. FIJAS
Bobina de ferrita Bobina de ferrita de nido de abeja Bobinas de ferrita para SMD Bobinas con ncleo toroidal
Las bobinas de nido de abeja se utilizan en los circuitos sintonizadores de
aparatos de radio en las gamas de onda media y larga. Gracias a la forma del
bobinado se consiguen altos valores inductivos en un volumen mnimo.
Las bobinas de ncleo toroidal se caracterizan por que el flujo generado no se
dispersa hacia el exterior ya que por su forma se crea un flujo magntico cerrado,
dotndolas
de
un
gran
rendimiento
y
precisin.
La bobinas de ferrita arrolladas sobre ncleo de ferrita, normalmente cilndricos,
con aplicaciones en radio es muy interesante desde el punto de vista prctico ya
que, permite emplear el conjunto como antena colocndola directamente en el
receptor.
Circuito RLC
Un circuito RLC es un circuito en el que solo hay resistencias, condensadores y
bobinas: estos tres elementos tienen, por ecuaciones caractersticas una relacin
lineal (Sistema lineal) entre tensin e intensidad. Se dice que no hay elementos
activos.
Resistencia:
Condensador:
Bobina:
Resistencia:
Condensador:
Es decir, no tiene parte real. es la
pulsacin del circuito (
) con f la frecuencia de la intensidad que
circula por el circuito y C la capacidad del condensador
Bobina:
Es decir, no tiene parte real. es la pulsacin del
circuito (
) con f la frecuencia de la intensidad que circula por el
circuito y L la inductancia de la bobina
es
la
parte resistiva o real de
parte reactiva o reactancia de la impedancia.
la
impedancia
es
la
Admitancia compleja
Nos da la relacin entre la intensidad que circula por un elemento y la tensin a la
que est sometido en el campo complejo:
la parte
donde
,
y
son las tensiones entre las extremidades de la resistencia, la
inductancia y el condensador.
es igual a
. Despejando e integrando, se
Para encontrarlos, imagnese que se alimenta otro circuito idntico con otra fuente
de tensin sinusoidal cuya nica diferencia es que comienza con un cuarto de
periodo de retraso. Es decir, que la tensin ser
Hay signos que han cambiado porque el coseno retardado se transforma en seno,
pero el seno retardado se transforma en coseno. Ahora se van a sumar las dos
ecuaciones despus de haber multiplicado la segunda por j. La idea es de poder
transformar las expresiones de la forma
en
, utilizando lasfrmulas
de Euler. El resultado es:
Como
se deduce:
se admite que la persona que lee esa frmula sabe interpretarla y no va a creer
que la corriente pueda ser compleja o imaginaria. La misma suposicin existe
cuando se encuentran expresiones como "alimentamos con una tensin
"o
"la corriente es compleja".
Como las seales son sinusoidales, los factores entre los valores eficaces,
mximos, pico a pico o medios son fijos. As que, en el formalismo de
impedancias, si los valores de entrada son pico, los resultados tambin vendrn
en pico. Igual para eficaz u otros. Pero no hay que mezclarlos.
Representacin grfica
Se pueden representar las tensiones de los generadores de tensin y las
tensiones entre los extremos de los componentes como vectores en un plano
complejo. La magnitud (longitud) de los vectores es el mdulo de la tensin y el
ngulo que hacen con en eje real es igual al ngulo de desfase con respecto al
generador de referencia. Este tipo de diagrama tambin se llama diagrama de
Fresnel.
Con un poco de costumbre y un mnimo de conocimientos de geometra, esas
representaciones son mucho ms
explcitas que los valores o las
frmulas. Por supuesto, esos
dibujos no son, en nuestra poca,
un mtodo grfico de clculo de
circuitos. Son una manera de "ver"
como las tensiones se suman.
Esos dibujos pueden facilitar la escritura de las frmulas finales, utilizando las
propiedades geomtricas. Encontrarn ejemplos de la representacin grfica en
los ejemplos de abajo.
En definitiva, lo que se hace es, sustituir cada uno de los elementos del circuito
por su impedancia compleja (gracias a la Transformada de Laplace, vase la
explicacin arriba), traducir este nuevo circuito con tensiones e intensidades
complejas a travs del Anlisis de nodos (ley de nudos de Kirchoff Leyes de
Kirchoff) o a travs del Anlisis de mallas (ley de mallas de Kirchoff Leyes de
Kirchoff) a un sistema (o ecuacin) lineal de n incgnitas con n ecuaciones,
Serie
La impedancia de varias impedancias en paralelo es igual al inverso de la suma de
los inversos:
Paralelo
Docente:
Ing. Hernndez Ibarra Jess
Realiz:
Equipo 3
DESARROLLO DE LA PRCTICA
A
Paso 1
Paso 3
Paso 5
Docente:
Ing. Hernndez Ibarra Jess
Realiz:
Equipo 3
DESARROLLO DE LA PRCTICA
G
Paso 6
Paso 8
Resultados
Intensidad
de corriente
(Amperios)
Diferencia de
potencial
(Volts)
Impedancia
(Ohms)
Reactancia
(Ohms)
Inductancia
(Hertz)
0.246
12.91
--------
Intensidad
de corriente
(Amperios)
Diferencia de
potencial
(Volts)
Impedancia
(Ohms)
0.249
12.71
--------
45.3
0.067
84.9
340.9
--------
----------
Elemento
Bobina
25.6216
0.067
Reactancia
(Ohms)
Inductancia
(Hertz)
Elemento
Bobina
Foco
0.249
Incandescente
Clculos
PRUEBA 1:
Datos:
Solucin:
P= I*R
Ifoco : v/R
Ifoco=
Ifoco= 3.96 A
Z=
Z= 52.4796
REACTANCIA =
ZL= 25.6216
PARA INDUCTANCIA:
j.w.L = ZL
j(2.60)(L)= ZL
DESPEJANDO L:
L= 0.067H
L=
PRUEBA 2:
Datos:
Corriente = 249mA
foco=
Z=
Z=51.0
4
= 51.04
R=
= 340.9
Despejando RB de la ecuacin.
RB=
- Rext
Sustituyendo valores.
RB=
-340.9
RB=
Anlisis de Resultados
Los valores obtenidos en la prctica son congruentes y podemos afirmar
fehacientemente su xito. En los clculos que se efectuaron por los integrantes del
equipo se obtuvo un valor real de inductancia 67 mili henrios, lo cual se
aproximaba al dato tcnico encontrado en la bobina de 59 mili henrios. La falta de
exactitud se debe al posible error de paralaje en la lectura del multmetro aunado a
que estos dispositivos electrnicos no son del todo exactos por lo que inciden en
el resultado final del clculo, no obstante los valores son aproximados y se
acercan a la realidad,
Conclusiones
Al finalizar la prctica se obtuvieron las siguientes conclusiones:
Fuentes Bibliogrficas
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday
http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursosinteractivos/conceptos-basicos/funcionamiento-de-los-transformadores
http://unicrom.com/Tut_impedancia.asp
Simulacin con el programa Multisim 12.