Instituto Tecnológico Tecnológico Superior El Oro
Simulación de ondas en el osciloscopio de circuitos resistivos, inductivos, capacitivos en CA. Luis Alberto Quinche Alcivar e-mail: e-mail:
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Resumen: Resumen: En este laboratorio conoceremos un poco ms sobre los circuitos !"L"# en la cual est compuesto compuesto por una resistencia" resistencia" solenoi$e %&obina'" capacitor ( una )uente $e corriente alterna" en la cual $emostraremos que suce$e con el volta*e" la intensi$a$ ( la corriente" hallaremos la reactancia in$uctiva ( la capacitiva $el circuito" tambi+n la impe$ancia que viene sien$o igual a la resistencia $e un circuito pero en corr corrie ient nte e alte altern rna" a" se trat trata a $e $ete $eterm rmin inar ar con con el genera$or $e on$as ( un osciloscopio el $es)ase $e ca$a ca$a uno uno $e esto estoss elem elemen ento toss entr entre e ).e. ).e.m. m. ( la intensi$a$ que circula por el circuito.
volta*e volta*e ser1a mi$ien$o mi$ien$o la $i)erencia $i)erencia entre un m7imo m7imo ( un m1nimo $e la on$a" o sea lo que se conoce como volta*e pea89to9 pea8 %:;;'. Si la on$a es sim+trica" la amplitu$ amplitu$ $e la on$a correspon$e a la mita$ mita$ $el volta*e volta*e pea89to9pea8.
PALABRAS CLAVES: 1. !"R#$%CC&!
Los circuitos !L# son aquellos que poseen una resistencia resistencia el+ctrica" el+ctrica" una bobina ( un con$ensa$or con$ensa$or"" estos estos se presen presentan tan en corrie corriente nte en altern alterna" a" en los circuitos !L# encontramos $os conceptos como son la impe$ancia impe$ancia ( la reactancia" reactancia" en la cual tienen que ver a la oposición $el paso $e la corriente" pero ha( que tener en cuenta que la naturale,a $e la reactancia es $i)e $i)ere rent nte e a la $e la resi resist sten enci cia a el+c el+ctr tric ica" a" en la impe$ancia nos $amos cuenta que es la agrupación $e la resistencia resistencia ( reactancia reactancia (a que la suma $e estos $a la impe$ancia"
'. #B(E"V#S '.1. )E!ERAL
Interpreta Interpretar r el comportamiento $e una una carg carga a resistiva" in$uctiva ( capacitiva en circuitos circuitos $e $e #A.
Interpretar los valore valoress teóri teóricos cos calcul calcula$os a$os ( me$i$os en la solución $e circuitos $e #A" con cargas resistiva" in$uctiva ( capacitiva.
*. +ARC# "E&RC# C#!CEP"%AL *.1. C#RRE!"E C#RRE! "E AL"ER!A AL"ER!A La potenc potencia ia el+ctr el+ctrica ica que se $istri $istribu( bu(e e para para usos usos $omiciliarios e in$ustriales es casi universalmente una se-al que tiene variación sinusoi$al con con el tiem tiempo po.. Se $eno $enomi mina na corr corrie ient nte e alte altern rna a %abrevia$o #A'. El suministro $e potencia el+ctrica en el laboratorio es en corriente alterna $e una )recuencia $e / 0," es $ecir" tiene una )orma $e on$a sinusoi$al $e per1o$o 2/ milisegun$ milisegun$os os %t345)'. %t345)'. 6na manera $e caracteri,ar caracteri,ar su
*.'. +PE$A!CA La impe$anc impe$ancia ia es una magnitu$ magnitu$ que establece establece la relación %cociente' entre la tensión ( tensión ( la intensi$a$ $e corriente. corriente. Tiene Tiene especi especial al impor importan tancia cia si la corrien corriente te var1a en el tiempo" en cu(o caso" +sta" la tensión ( la prop propia ia impe impe$a $anc ncia ia se $esc $escri ribe ben n con con n
. En general" la solución para las corr corrie ient ntes es ( las las tens tensio ione ness $e un circ circui uito to )orm )orma$ a$o o por resistencias" resistencias" con$ensa$ores e con$ensa$ores e in$uctancias ( sin ning
. PRAC"CA 1 .1. $eterminar la recuencia / Amplitud con el #sciloscopio de un Circuito Resistivo de CA.
4 Luis Alberto Quinche A.
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.1.'. Clculos o2tenido mediantes ormulas
;ara obtener una se-al sinusoi$al haremos uso $el genera$or $e se-ales. AC"V$A$ 1: Selecciona en el genera$or la opción sinusoi$al ( se )i*a en el genera$or $e se-ales una )recuencia $e >/ 0, ( una amplitu$ $e 4/ :. ;ara a*ustar la amplitu$ $el genera$or se la me$ir con el osciloscopio.
Le( $e Ohn
I =
V R
V max 10 V =
R 100 Ω =
F 60 Hz =
I max= )%RA 0. Osciloscopio A*usta$o a #on$iciones $e Traba*o.
I max= .1.1. Lista de +ateriales para un Circuito Resistivo. Los materiales a utili,ar en el circuito resistivo $e #A.
?enera$or $e unciones a*usta$o a %4/: a >/0,'. Osciloscopio son$as ;rotoboar 4 resistencia $e 4// Ω
V max R 10 V 100 Ω
I max=0.1 A ⟹ 100 mA
V eff
=
V eff
=
V max
√ 2 10 V
√ 2
V eff 7.07 V =
I eff
=
)%RA 0. #ircuito !esistivo en #A.
I eff =
V eff R 7.07 V 100 Ω
I eff =0.07 A ⟹ 70.7 mA
)%RA 0. Osciloscopio en )ase $e un #ircuito ! en #A.
2 Luis Alberto Quinche A.
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)%RA 0. #ircuito !esistivo en #A.
)%RA 0. Osciloscopio en )ase $e un #ircuito ! en #A. .1.. Clculos o2tenido mediantes ormulas X c
;or tanto" cuan$o un circuito que sólo contiene resistencia óhmica" la intensi$a$ $e la corriente no presenta $i)erencia $e )ase respecto a la tensión aplica$a que la origina.
X C =
⟹ Reactancia capcitiva
1 2 πfC
V max 10 V =
.1.*. Lista de +ateriales para un circuito Capacitivo en CA. Los materiales a utili,ar en el circuito capacitivo $e #A.
?enera$or $e unciones a*usta$o a %4/: a >/0,'. Osciloscopio son$as ;rotoboar 4 #apacitor $e B µf
C 47 µF =
F 60 Hz =
V eff
=
V eff
=
V max
√ 2 10 V
√ 2
C Luis Alberto Quinche A.
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V eff 7,07 V =
X C =
X C =
1 2 πfC 1 2 π ( 60 Hz )( 47 µF )
47 x 10 2 π ( 60 Hz )(¿¿ −6 )
X C =
1
¿
X C =56,43 Ω
I max=
I max=
V max X C 10 V 56,43 Ω
I max 0,177 A ⟹ 177,2 mA =
I eff
=
I eff
=
V eff X C 7.07 V 56,43 Ω
I eff =0,12 A ⟹ 125,2 mA
;or tanto" cuan$o un circuito que sólo contiene capacitor" la intensi$a$ $e la corriente presenta $i)erencia $e $es)ase en a$elanto con respecto a la tensión aplica$a que la origina.
.1.3. Lista de +ateriales para un circuito nductivo en CA. Los materiales a utili,ar en el circuito in$uctivo $e #A.
?enera$or $e unciones a*usta$o a %4/: a >/0,'. Osciloscopio son$as ;rotoboar 4 in$uctancia $e 4 H
)%RA 0. #ircuito !esistivo en #A.
Luis Alberto Quinche A.
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.1.0. Clculos o2tenido mediantes ormulas X L
⟹ Reactancia Inductiva
X L= 2 πfC V max 10 V =
L 1 H =
F 60 Hz =
V eff
=
V eff
=
V max
√ 2 10 V
√ 2
V eff 7,07 V =
X L= 2 πfC
= 2 π (60 Hz )( 1 H )
X L
X L 376,99 Ω =
I max=
I max
=
V max X L 10 V
;or tanto" cuan$o un circuito que sólo contiene in$uctancia" la intensi$a$ $e la corriente presenta $i)erencia $e $es)ase en atraso con respecto a la tensión aplica$a que la origina.
376,99 Ω
I max=0,02 A ⟹ 26.5 mA
I eff
=
I eff
=
V eff X L 7.07 V 376,99 Ω
I eff =0,01 A ⟹ 18,7 mA
Luis Alberto Quinche A.
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Anali,ar ( pensar mu( bien las con$iciones que nos pi$e el circuito ( el or$en en las que van.
3. A!4LSS $E RES%L"A$#S
Los resulta$os )ueron satis)actorios en esta simulación" (a que contamos con los me$ios ( los conocimientos para po$er reali,arla con los resulta$os espera$os cumplien$o con las con$iciones requeri$as.
0. C#!CL%S#!ES
La importancia $e po$er simular un circuito en un programa antes $e llevarlo a la prctica" nos evitar1a que po$amos cometer alg
La gran varie$a$ $e controles ( $ispositivos que po$emos encontrar para simular circuitos.
Aplicamos otro nuevo $ispositivo como es el tempori,a$or" ( anali,amos su )uncinamiento.
Tener en cuenta que la nomenclatura $e los $ispositivos ( sus contactos au7iliares son mu( importante para el correcto )uncionamiento $el circuito.
6. BBL#)RA7A D
A. Ama$ori" F#ontrol Electrico"G He7ico" 2/4/.
4 D S. Hal$ona$o" FTecnologia Electronica"G 2B / 2 4/4. DEn l1nea. Available http55tecnologiaelectron.blogspot.com5. D Anonimo" FHotores Electricos"G 2/4/. DEn C l1nea. Available http55assets.mhe$ucation.es5. DJltimo acceso 4/ 4B 2/4>. D &ricos" FTempori,a$ores #lases ( )uncionamiento."G /= 44 2/42. DEn l1nea. Available http55bricos.com. DJltimo acceso 2 /> 2/4>. D E. :ilches" FElementos control Electrico"G 2C 44 2/4/. DEn l1nea. Available http55KKK.voltiosiesae.es5. DJltimo acceso 4 /> 2/4>.
5. REC#+E!$AC#!ES
#onocer el )uncionamiento $e los elementos $e control ( accionamiento.
> Luis Alberto Quinche A.
