lunes, 28 de abril de 2014

CIRCUITOS R-L-C


LEY DE OMH
Nos dice que la corriente eléctrica en un conductor o circuito, es igual a la diferencia de potencial sobre el conductor, dividido sobre su resistencia que se opone al paso. 
serie En los circuitos RLC se acoplan resistencias, capacitores e inductores. Existe también un ángulo de desfasaje entre las tensiones y corrientes (y entre las potencias), que incluso puede llegar a hacerse cero. En caso de que las reactancias capacitivas e inductivas sean de distinto valor para determinada frecuencia, tendremos desfasajes.

Dependiendo de cual de las reactancias sea mayor podremos afirmar si se trata de un circuito con características capacitivas o inductivas y por lo tanto si la tensión adelanta a la corriente (y con qué ángulo) o si la corriente adelanta a la tensión.

A continuación detallamos los valores de un circuito RLC simple en serie.

Circuito RLC


Reactancia capacitiva


ω = Velocidad angular = 2πf
C = Capacidad
Xc = Reactancia capacitiva


Reactancia inductiva



ω = Velocidad angular = 2πf
L = Inductancia
Xl = Impedancia inductiva

Impedancia total del circuito RLC serie



R = Resistencia
Xl = Reactancia inductiva
Xc = Reactancia capacitiva

Angulo de desfasaje entre tensión y corriente



Xl = Reactancia inductiva
Xc = Reactancia capacitiva
R = Resistencia


Corriente máxima
El módulo de la corriente máxima que circula por el circuito es igual al módulo de la tensión máxima sobre el módulo de la impedancia.

Corriente máxima

Corriente eficaz
Para ondas senoidales podemos calcular la intensidad eficaz como:

Corriente eficaz
Respuesta del circuito RLC en paralelo – 
Resonancia 


Equipamiento recomendado: Bobinas (autoinductancias de algunas centenas de mH), 
si se desea lograr una bobina de alto factor de mérito, se puede emplear y una bobina de 
pocas vueltas con un núcleo de ferrita. Un capacitar entre 10 nF y 500 nF y resistencia 
R0 de 1 a 10KΩ. Un generador de funciones. Un osciloscopio de dos canales de 20 
MHz o más rápido. 


 Muchas veces resulta útil definir la función transferencia T(ω). Para un circuito 
lineal con excitación senoidal T(ω) se define como el cociente entre la tensión 
(compleja) de la salida VB(t) y la tensión compleja senoidal de la entrada, VA(t), esto es: 
( ) ( ) ( ) 0 V t T V Exp j t salida = ω ⋅ Entrada ⋅ ⋅ω (20) 
Nótese que en general la función transferencia es una función compleja de ω. Si las 
entradas no son senoidales, la función de transferencia se define como la relación entre 
la transformada de Laplace de la señal de salida a la transformada de Laplace de la 
entrada.9


 Mida los valores de L y RL. Elija un capacitor C de modo que la frecuencia natural 
(ec.(2)) f0=ω0/2π sea del orden de 10 khz. Construya un circuito similar al indicado el 
la Figura 3. Conecte las puntas de prueba de osciloscopio a los puntos indicados como 
canal A y B 
Cálculos preliminares: para el circuito de la figura 3 suponiendo una entrada senoidal, 
determine la impedancia compleja Z(ω) de la parte del circuito entre los puntos A y B. 
Calcule asimismo la función de transferencia T(ω) entre la salida (VB) y la entrada(VA). 
Realice un gráfico de los módulos de Z(ω) y T(ω) como función de la frecuencia. En el 
mismo grafico, usando un eje vertical secundario, grafique la variación de la fase de 
T(ω) como función de la frecuencia. 

!"Usando la técnica de reactancias complejas, estudie teóricamente las características 
física del circuito de la Figura 3. 
!"Usando una fuente de tensión senoidal, estudiar la forma y la relación entre i(t) a 
partir de la medición del canal B y V(t) (canal B) como función del tiempo. ¿Qué 
formas tienen estas señales?.

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