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PRÁCTICA 2
Análisis del estado senoidal permanente de circuitos lineales
Objetivo: Verificar la forma de la respuesta permanente de un circuito lineal e invariante en el tiempo cuando la forma de onda de la señal de entrada es senoidal. Familiarizar a alumno con las técnicas de análisis senoidal permanente, empleando fasores. Determinar el valor de los elementos que constituyen el circuito eléctrico, a partir de la respuesta en estado senoidal permanente.
Teoría básica
La teoría relacionada con esta práctica, está comprendida en los subtemas 2.1, 2.2, 2.3, y 2.4 del curso de la asignatura de Análisis de Circuitos Eléctricos.
Experimentos a realizar
Experimento I
Arme el circuito de la Fig. 1.
rg
L^ rL
R = 200 Ω
Vi = 6 sen ωt [V]
V 0
ω = 4000π [rad/s]
Figura 1. Circuito RL.
a) Con el auxilio de un osciloscopio mida el defasaje entre Vi y Vo.
b) Con el resultado anterior, determine el valor de la inductancia, L.
c) Si existe alguna discrepancia con el resultado teórico, explique las posibles causas.
Experimento II
Arme el circuito de la Fig. 2.
a) Con el auxilio de un osciloscopio, mida el defasaje entre Vi y Vo.
rg
R = 500 Ω
C= 0.22 μf
V 0
Vi = 6 sen ωt [V] ω = 4000π [rad/s]
Figura 2. Circuito RC.
b) Con el resultado anterior, determine el valor de la capacitancia, C.
c) Si existe alguna discrepancia con el resultado teórico, explique las posibles causas.
Experimento III
Arme el circuito de la Fig. 3.
Determine experimentalmente el defasaje entre Vo e ie con el interruptor S abierto y con el interruptor S cerrado.
Para efectuar la medición anterior, se sugiere el circuito de la Fig. 4.
IMPORTANTE: Para realizar esta medición es necesario aislar el osciloscopio mediante un transformador de relación 1:1. Solicite ayuda a su profesor.
rg
R 1 = 100 Ω
C= 0.11 μf
V 0
Vi = 6 sen ωt [V] ω = 2000π [rad/s]
ie S
L
rL
R 2 = 500 Ω
Figura 3. Circuito RLC.
Nótese que la forma de onda observada en el canal B del osciloscopio correspondiente al voltaje Vo, está defasada 180º y por lo tanto el ángulo entre ie y Vo es ωtr, donde t (^) r es el tiempo transcurrido entre una cresta
de i (^) ey un valle de Vo o viceversa.
Mc Graw Hill, 2003
Dorf, R. C. y Svoboda, J. A. Circuitos Eléctricos. 5ª edición Alfaomega, 2003
Gerez Greiser, V., y Murray Lasso, M. A. Teoría de Sistemas y Circuitos Alfaomega, 1991
Hubert, C. I. Circuitos Eléctricos CA/CC. Enfoque integrado Mc Graw Hill, 1985
Canales Ruiz, R., y Barrera Rivera, R. Análisis de Sistemas Dinámicos y Control Automático. LIMUSA, 1980
