ELECTRONICASEMESTREII
ESPECIALIDADC-11
CIRCUITOS EN CORRIENTE ALTERNA Y CONTINUAGRUPOK
FECHA25 / 02 / 15
CURSO:ELECTRONICATEMA: CIRCUITOS EN CORRIENTE ALTERNA Y
CONTINUACODIGO: C2897
IntegrantesApellidos y NombresNota
Ito Larico Deyvis Brisic
Gomez Mamani Ronald Sau
Profesor:MARCOS ARCOS
Programa Profesional C11Grupo: K
Fecha de realizacin250215Mesa de Trabajo:
CIRCUITOS EN CORRIENTE ALTERNA Y CONTINA
OBJETIVOS
Estudiar las asociaciones bsicas de elementos resistivos en
corriente continua: conexiones en serie y en paralelo. Comprobar
experimentalmente las leyes de Kirchhoff. Calcular la resistividad
en un circuito de corriente alterna.
MATERIAL Y/O EQUIPOS
Fuente de alimentacin
Resistencias
Cables de conexin y jumpers
Tablero
Alimentador
Interface
FUNDAMENTO TERICO
Circuitos resistivos en corriente alterna
El comportamiento de los circuitos resistivos puros en corriente
alterna es bastante similar al de corriente continua, pero teniendo
en cuenta que la tensin de alimentacin es variable con el tiempo
segn su propia funcin, por lo tanto la cada de tensin en la
resistencia, la corriente, etc., tambin son variables de esa
forma.
LaLey de Ohmtambin es aplicable en los circuitos resistivos
puros, utilizando los valores instantneos de tensin y corriente. La
corriente vara tambin de forma senoidal con la misma fase que la
tensin (no hay desplazamiento entre la curva de tensin y corriente
cuando el circuito es resistivo puro).
En forma fasorial se ven los vectores sobre una misma lnea (sin
un ngulo de desfasaje).
Impedancia (Z)En corriente alterna, la resistencia al paso de la
corriente se denomina impedancia y se representa mediante un nmero
complejo, teniendo una parte real (dependiendo del valor de R) y
otra imaginaria (que depende de los valores de las reactancias de
capacitores e inductores). En los circuitos resistivos puros (solo
resistencias) la impedancia slo tiene parte real, que es igual a la
R.
En forma polar la expresamos como
IntensidadDebido a que sobre la resistencia la corriente y la
tensin estn en fase, la corriente en un determinado instante es
igual a la tensin en ese mismo instante dividida por la impedancia,
que en este caso es el valor de R. Por ejemplo si el voltaje
aplicado tiene la funcin:
Entonces la intensidad de corriente que pasa por la resistencia
tiene la funcin:
En forma polar podemos calcular la intensidad como I = V / Z. Si
por ejemplo tomamos una tensin con fase cero:
Luego le agregamos el trmino del seno, que no lo indicamos en la
forma polar.
EXPERIMENTACION N 1CIRCUITO EN CERIE EN CORRIENTE
CONTINUADIAGRAMA DEL CIRCUITO
Para el experimento se necesitan lo siguientes elementos con sus
ajustes correspondientes:
|
Montaje de experimento
Realizacin del experimento y tareasUna vez realizado el ensayo,
el estudiante deber ser capaz de: Montar un circuito en serie de
resistencias a partir de un diagrama de circuito. Medir la tensin
en las resistencias. A partir del resultado de las mediciones,
reconocer que la intensidad de corriente es la misma en todos los
puntos de un circuito elctrico. A partir del resultado de las
mediciones, reconocer que la suma de las tensiones parciales
corresponde al total del voltaje aplicado. Reconocer, mediante
comparaciones, que la suma de las resistencias parciales
corresponde al total de la resistencia equivalente. Reconocer,
tambin mediante comparaciones, que las tensiones parciales actan
como resistencias parciales. Mida la corriente total y la tensin
correspondiente de las resistencias y anote los valores en la
tabla. Calcule a continuacin los valores de las resistencias.
Tres resistencias (R1 = 2200 , R2 = 1000 y R3 = 2200 ) estn
conectadas en serie. A cunto asciende la resistencia total?La
resistencia total del circuito en serie es de
Correcto!
A qu conclusiones puede arribar a partir de los resultados
obtenidos (tomando en cuenta el hecho de que la medicin podra verse
afectada por pequeos errores de precisin)?La tensin total que
circula por las tres resistencias corresponde a la tensin de
alimentacin aplicada.
La tensin total quecircula porlas resistencias es siempre igual
a 10 V.
La tensin total quecircula porlas resistencias depende del valor
de cada resistor.
La tensin total quecircula porlas resistencias no depende del
valor de cada resistor.
Correcto!
Final del formularioPrincipio del formularioFinal del
formularioPrincipio del formularioCompare sus resultados de medicin
con lo que indica la segunda ley de Kirchhoff.Los resultados
confirman la segunda ley de Kirchhoff.
Los resultados no confirman la segunda ley de Kirchhoff.
Correcto!
EXPERIMENTACION N 2CIRCUITO PARALELO EN CORRIENTE CONTINUA
Diagrama del circuitoPara este experimento de utilizara el
siguiente diagrama:
EquiposPara el experimento se necesitaran los siguientes
elementos con sus ajustes correspondientes:
Realizacin del ejercicio y tareasUna vez realizado el ejercicio,
el estudiante estar en capacidad de: Calcular el valor total de las
resistencias conectadas en paralelo. Ajustar la intensidad deseada
de corriente por medio de la correcta conexin en paralelo de
resistencias. En el siguiente ejercicio se modificar el flujo de
corriente variando la configuracin del circuito por medio de
conectores puente. Observe qu corriente circula por cada resistor y
de qu manera se conforma el flujo de corriente total.Inserte uno
tras otro nicamente un puente en las posiciones A, B y C. Mida la
corriente total y anote el resultado en la tabla. A continuacin,
inserte un puente en las siguientes posiciones: A y B, A y C y, ms
adelante, en B y C. Finalmente, inserte un puente en las tres
posiciones (A, B y C). Anote en la tabla la corriente medida en
cada caso.
A partir de la corriente total y de la tensin de alimentacin
aplicada, calcule la resistencia total y anote tambin este valor en
la tabla.Principio del formularioEn un circuito de corriente se
encuentran conectadas en paralelo tres resistencias de diferente
valor. Cules de las siguientes afirmaciones son correctas?Las
tensiones que circulan por las resistencias son diferentes.
En todas las resistencias se produce la misma cada de
tensin.
La corriente que fluye por todas las resistencias es
diferente.
Por todas las resistencias circula la misma corriente.
La corriente de mayor intensidad circula por la resistencia que
tiene el menor valor de resistencia.
Correcto!
Final del formularioPrincipio del formularioSume las tres
corrientes parciales obtenidas con cada puente en las posiciones A,
B y C y compare el resultado de esta adicin con el valor obtenido
con todos los puentes conectados (A, B y C).La suma de las
corrientes parciales corresponde a la corriente total.
El producto de las corrientes parciales corresponde a la
corriente total.
La suma de las corrientes parciales corresponde al doble de la
corriente total.
Correcto!
Final del formularioPrincipio del formularioConfirman los
resultados de medicin la regla de los nodos de Kirchhoff?S
No
Correcto!
Final del formularioPrincipio del formularioQu valor de
resistencia total Rtotal posee el circuito en paralelo?Rtotal =
ohmios
EXPERIMENTACION N 3Ley de Ohm en el circuito de corriente
alterna Si se quiere resumir por medio del clculo los procesos
elctricos que ocurren en un circuito sencillo de corriente, o en
circuitos ms complejos, es necesario conocer, por una parte, la
dependencia que existe entre la intensidad de corriente I y la
tensinV y, por otro lado, entre la corriente I y la resistencia R.
Esta dependencia est descrita por la ley de Ohm, que debe su nombre
al fsico alemn del mismo nombre. Para ello se observar, en primer
lugar, el circuito sencillo de corriente representado a
continuacin.
Si en este circuito se eleva la tensin, por ejemplo, al doble de
su valor, se descubrir que tambin la intensidad de corriente
asciende al doble. Si, con una tensin constante, se eleva la
resistencia al doble de su valor, la intensidad de la corriente
disminuye a la mitad. Ambas observaciones se pueden resumir
conjuntamente por medio de la ley de Ohm:La intensidad de corriente
I aumenta si aumenta la tensinV y disminuye si aumenta la
resistencia R. La intensidad de corriente vara proporcionalmente a
la tensin y de manera inversamente proporcional a la
resistencia.
La ley de Ohm se puede entonces expresar por medio de la
siguiente frmula:Si en la ecuacin se despeja la tensin V, se
obtiene la siguiente expresin:
la cual describe la cada de tensin en una resistencia por la que
circula una corriente I. Si se despeja la ecuacin de manera que en
el lado izquierdo aparezca la resistencia R, se obtiene la
relacin:
que permite el clculo del valor de la resistencia a partir de
las magnitudes denominadas corriente y tensin.Observacin: Las
resistencias para las que es vlida la ley de Ohm (es decir, la
proporcionalidad entre corriente y tensin) se denominan tambin
resistencias hmicas. Los conductores metlicos son, por lo general,
resistencias hmicas, mientras que, por ejemplo, las resistencias de
fluidos conductores no cumplen con la ley de Ohm.Ya hemos abordado
estas cuestiones en el curso de tecnologa de corriente continua.
Las frmulas deducidas tienen exactamente la misma validez para la
corriente alterna. Para la corriente I y la tensinV slo se deben
emplear en cada caso los valores eficaces IRMSy VRMS.En la jerga
comn, los valores de 230 V, para tensin alterna, y de 400V, para
trifsica, se refieren siempre a los valores eficaces.Experimento:
Ley de Ohm en el circuito de corriente alternaPor medio de
mediciones de corriente y tensin realizadas en una resistencia se
demostrar que la ley de Ohm tambin es vlida para un circuito de
corriente alterna.
Realizacin del experimento y tareasUna vez realizado el ensayo,
el estudiante deber ser capaz de: Leer y calcular los valores
eficaces y de cresta Demostrar la validez de la ley de Ohm para las
corrientes alternas. Seleccione para la tensin de salida un valor
de cresta de 7V. Transfiera al grfico los oscilogramas observados
en los dos canales de entrada, es decir, A y B.
A cunto asciende el valor de cresta de la tensin A?VA_S =
VCorrecto!
Final del formularioPrincipio del formularioA cunto asciende el
valor eficaz de la tensin A?VA_RMS = VCorrecto!
Final del formularioPrincipio del formularioA cunto asciende el
valor de cresta de la tensin B?vB_S = VCorrecto!
Final del formularioPrincipio del formularioA cunto asciende el
valor eficaz de la tensin B?VB_RMS = VCorrecto!
Final del formularioPrincipio del formularioCul es la relacin de
tensin de los dos voltajes (valores pico)?VB_S / VA_S =
Correcto!
Final del formularioPrincipio del formularioCul es la relacin de
tensin entre los dos valores eficaces de voltaje?VB_RMS / VA_RMS =
Correcto!
Final del formularioPrincipio del formularioCul es la relacin de
divisin de tensin entre las dos resistencias?R2 / (R1 + R2) =
Correcto!
OBSERVACIONES Y CONCLUCIONES OBSERVACIONES: Estas son
confirmadas con la ley de Kirchhoff En los dos primeros
experimentos se usa la corriente continua mientras que en la
tercera usamos la corriente alterna la que alterna en positivo y
negativo La corriente continua va del lado negativo al
positivoCONCLUCIONES: Se puede hallar la intensidad de corriente
mediante la la ley de Kirchhoff o tambin con el ampermetro El
osciloscopio nos grafica la onda senoidal y nos muestra la amplitud
, el desfase y la lectura pico Con el osciloscopio podemos regular
la amplitud y la frecuencia requerida ara el experimento