Laboratorio de Teoria de Circuitos 2 Experiencia 2

5/10/2018 Laboratorio de Teoria de Circuitos 2 Experiencia 2 - slidepdf.com

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Universidad Nacional de Asunción Facultad de IngenieríaLaboratorio de Teoría de Circuitos 2

Experiencia 2 -1-

EXPERIMENTO 2: La reactancia

Objetivos:

1- Familiarización con el comportamiento del resistor, del capacitor y de la bobina

en un circuito de C.A.2- Familiarización con el concepto de la reactancia de una bobina y de un

capacitor.

3- Familiarización con el método indirecto para la medición de la reactancia

4- Familiarización con un método para la medición del ángulo de fase de la bobina

y del capacitor.

Instrumental Necesario1- Unidad de Laboratorio Analógico Digital

2- Osciloscopio.

Desarrollo Del Experimento

1. El resistor en un circuito de C.A.

Conecte el circuito de la figura 1.

Utilice las dos resistencias y el potenciometro de la ULAD

Figura 1: El resistor en un circuito de C.A.

Ajuste la frecuencia del generador de señales de audio a 200 Hz y a un nivel de

salida de 5 V (tensión eficaz).

Mida la tensión entre los puntos “1” y “0” y luego entre los puntos “2” y “0”. Anote

los resultados en la tabla 1.

Repita las mediciones del párrafo anterior para las frecuencias indicadas en la tabla

1. Anote los resultados en la misma tabla.

Nota: asegúrese de mantener la tensión del generador de señales a una amplitudconstante cuando varíe la frecuencia.

V1

5 Vrms

200 Hz

0°

R1

10k

R2

10k

Potenciometro

10k

100%

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

1

2

0




Experiencia 2 -2-

Magnitud

medida

Frecuencia

(Hz)

VA-C

medida

(V)

VB-C

medida

(V)

VA-B

calculada*

(V)

IR1

calculada*

(mA)

IR2

calculada*

(mA)

IR3

calculada*

(mA)

200

400

600800

1000

Tabla 1: Resistores en un circuito de C.A.

2. La Bobina en un circuito de C.A.

Conecte el circuito de la figura 2 en la ULAD

Nota: No conecte mientras tanto los puntos “X”, “Y” y al osciloscopio.

Figura 2.: La bobina en un circuito de C.A.

Fije la frecuencia del generador de señales de audio a 1.6 kHz y a un nivel de salida

de 4 voltios pico a pico o bien 2,82 V eficaz.

Mida la caída de tensión sobre el resistor y anote los resultados en la tabla 2.

Repita la medición anterior para cada una de las frecuencias indicadas en la tabla

nº2. Anote los resultados en la misma tabla.

Nota: Asegúrese de mantener la tensión del generador de señales a una amplitud

constante cuando varíe la frecuencia.Magnitud

medidaFrecuencia (kHz)

Tensión media

sobre el resistor(mV)

Corriente

calculada* (mA)

Reactancia en

base a lasmediciones* (K)

Reactancia

calculada* (K)

1.63.2

4.8

6.4

8.0

9.6

11.2

12.8

14.4

16

Tabla 2: La bobina en un circuito de C.A.

V1

4.24 Vrms

200 Hz

0°

XSC1

AB

Ext Trig+

+

_

_ + _

L1

10mH

R1

1.0k

1

0

3

X

Y




Experiencia 2 -3-

Obtener las entradas de los amplificadores X e Y del osciloscopio a los puntos “X” e

“Y” de la figura 2. Conectar a tierra el punto de la figura 2. Ajuste los

amplificadores del osciloscopio para obtener la misma sensibilidad en ambos ejes.

Determine el ángulo de desfasaje en base a la forma de la figura que aparece en la

pantalla (a la frecuencia de 16 kHz). Anote los resultados a continuación:

Ф= arc sen(a/b) = ………….

3. El condensador en un circuito de C.A.

Conecte el circuito de la figura 3 como se muestra.

Nota: No conecte, mientras tanto, los puntos “X”, “Y” y al osciloscopio.

Figura 3: El condensador en un circuito de C.A.

Fije la frecuencia del generador de señales de audio a 1600 Hz y a un nivel de salidade 4 voltios pico a pico.

Mida la tensión sobre el resistor R1 y anótela en la tabla 3.

Repita la medición anterior para cada una de las frecuencias indicadas en la tabla 3.

Anote los resultados en la misma tabla.Magnitud

medida

Frecuencia (Hz)

Tensión medida

sobre el resistor

(mV)

Corriente

calculada*

(mA)

Reactancia en

base a las

mediciones* (k )

Reactancia

calculada

(k )

1600

800

530

400

320265

225

200

180

160

Tabla 3: El condensador en un circuito de C.A.

Conecte las entradas de los amplificadores X e Y del osciloscopio a los puntos “X” e

“Y” de la figura 2.9. Determine el ángulo de desfasaje a la frecuencia de 1600 Hz.

Anote los resultados a continuación:

Ф= arc sen(a/b) = ……………………

e

C1

100nF

R1

1.0k

X

Y




Experiencia 2 -4-

Análisis de Resultados

1. Calcule el valor de la tensión VA-B en base a los resultados anotados en la tabla 1.

Anotar los resultados en la tabla 1.

2. Calcule la corriente en cada uno de los resistores de la figura 1. y con los resultados

anotados en la tabla 1. Anote los resultados en la misma tabla.

3. Calcule la corriente y la reactancia para cada frecuencia indicada en la tabla 2. en

base a los resultados anotados en la misma y a los valores de los componentes de la

figura 2. Anote los resultados en la tabla 2.

4. Repita el párrafo 3 para el circuito de la figura 2.9 y los resultados anotados en la

tabla 2.3.

5. Dibuje los gráficos de la reactancia en función de la frecuencia, en base a losresultados anotados en las tablas 2 y 3.

Resumen1. “El comportamiento del resistor en un circuito de C.A es similar a su

comportamiento en un circuito de C.C.” Este enunciado es correcto para

resistores de carbón, no así para resistores de alambre arrollado. ¿Por qué?

2. La reactancia de un condensador es inversamente proporcional a su capacidad y

a la frecuencia.

3. La reactancia de una bobina es directamente proporcional a su inductancia y a la

frecuencia.

4. 5. En inductancias y capacitancias puras existe un ángulo de defasaje de 90 grados

entre la corriente y la tensión.

6. La reactancia de una bobina o de un condensador se mide indirectamente

agregando un resistor en serie con el elemento reactivo. El resistor influye

negativamente en la exactitud de la medición.




Experiencia 2 -5-

Cuestionario

1. ¿Hay diferencias en el comportamiento de un resistor en un circuito de C.C. y en

uno de C.A.? Justifique la respuesta.

2. ¿Qué es una reactancia inductiva?

3. ¿Qué es la reactancia capacitiva?4. Explique por qué la reactancia es función de la frecuencia.

5. ¿Qué es una inductancia “pura” y una capacitancia “pura”?

6. ¿Hay disipación de potencia en una bobina o un condensador cuando están

conectados en un circuito de C.A.? Cuál es la razón de ello?

7. ¿Cómo explica el hecho que la corriente a través de un condensador se adelanta

a la tensión del mismo?

8. ¿Qué es el ángulo de fase?

9. ¿Bajo qué circunstancias será la reactancia capacitiva igual a cero?

10. ¿Qué método se emplea para medir corriente alterna?¿qué factor obliga a usar

este método?

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