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REGIMEN TRANSITORIO

Laboratorio de Analógica I – Grupo

Juan Diego Maita - [email protected]

Oscar Sánchez - [email protected]

PRACTICA N° 4

ABSTRACT . when there is a change in the magnitudes of a circuit, voltage or current, we say that the circuit is in transitory regime. By changing the conditions of an element of a circuit loses the permanent regime, and after happen the voltage / current changes it goes back to the balance in another permanent regime. To the interval between the two permanent regimes is called transitory regime._

1. INTRODUCCIÓN

La resistencia (R), la capacitancia (C) y la inductancia (L) son las componentes básicas de los circuitos lineales. El comportamiento de un circuito compuesto solamente por estos elementos se rige por ecuaciones diferenciales con coeficientes constantes.

El estudio de un circuito RC requiere la solución de una ecuación diferencial de primer orden. Por esta razón el circuito se denomina "circuito de primer orden".

En estos circuitos serie RC, el interruptor permite simular la aplicación de un escalón de tensión (E=5V - el condensador se carga) seguido por el regreso al régimen libre (E=0, el condensador se descarga). Una simple ecuación de malla permite establecer la ley que rige la evolución de la carga q(t) del condensador:

dq/dt + q/RC = E/R

La resolución de una ecuación diferencial da siempre dos tipos de soluciones:

• El régimen transitorio (libre), solución de la ecuación diferencial homogénea:

dq/dt + q/RC = 0.

• El régimen permanente, solución particular de la ecuación diferencial no homogénea:

dq/dt + q/RC = E/R.

La respuesta del circuito (solución completa) es la suma de estas dos soluciones individuales:

q(t)= CE + K.exp(-t/RC)

La solución de una ecuación diferencial de primer grado es siempre exponencial.

2. OBJETIVOS

Objetivo general:

• Comprender la importancia de la constante de tiempo en los circuitos lineales de primer orden.

Objetivo específicos:

• Aprender a calcular la constante de tiempo.
• Simular la carga y descarga de un condensador.
• Saber que la respuesta de un circuito de primer orden es exponencial.
• Comprender la influencia de la constante de tiempo en un circuito de primer orden.

3. EQUIPOS Y MATERIALES

• 3 sondas
• (^) 1 generador de funciones
• 1 osciloscopio
• 1 protoboard
• 2 resistencias (1k, 2.2k)
• 2 condensadores (10 nf)

4. MARCO TEORICO

Se entiende por "transitorio" de un circuito eléctrico el tiempo que transcurre desde la conexión o desconexión de algún componente hasta alcanzar el régimen estacionario de corrientes y diferencias de potencial.

TRANSITORIO RC, CARGA Y

DESCARGA DE UN CONDENSADOR

Fig.1.

De acuerdo con la figura 1, nos planteamos calcular I(t) al conectar o desconectar el generador

Tabla.1. Datos de filtro pasa banda.

Fig.8. Imagen de osciloscopio simulado.

Fig.9. Imagen de osciloscopio medido.

6. CONCLUSIONES

Cuando se produce un cambio en las magnitudes de un circuito, tensión o corriente, decimos que el circuito está en régimen transitorio. Al cambiar las condiciones de un elemento de un circuito se pierde el régimen permanente, y tras sucederse los cambios de tensión/ corriente se vuelve de nuevo al equilibrio en otro régimen permanente. Al intervalo entre los dos regímenes permanentes se le denomina régimen transitorio.

Los cambios en las magnitudes que se dan durante el régimen transitorio se pueden representar mediante una ecuación diferencial. Cuando en el circuito solo existen elementos almacenadores de una sola naturaleza, la ecuación será de primer orden, y decimos que el circuito es de primer orden.

7. BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS

• Pedro Espinoza, “Estudios de Transitorios” [En línea], Así Funciona, España, 2006. Disponible en: http://wwwpub.zih.tu-dresden.de/~fhgonz/ carrera/3o/teem/p6transitoriosRC_RL_RLC.pdf
• E. García Álvarez, “Régimen Transitorio” [En línea], Finaltest, España, 2010. Disponible en: https://ocw.ehu.eus/file.php/85/ MATERIALES_DE_ESTUDIO/tema-10-regimen- transitorio.pdf
• W. H. Hayt, Análisis de electronica

analogica, México, D. F. : 677 p.,

621.3; H3y 1986.

• W. Marín Modelo IEEE - Escuela de Ingeniería Electrónica. Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2007