GUIAS DE LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS II UNIDAD CUAT CUATRO. RO. REACTANCIA CAPACITIVA.
INTRODUCCION
E
n cualquier circuito capacitivo de corriente alterna, el flujo de corriente está influenciado por la frecuencia del voltaje de corriente alterna y la cantidad de capacitancia capacitancia en el circuito. El condensador condensador no pasará corriente corriente cuando se le aplica un voltaje voltaje continuo. in e!"ar#o en en los circuitos de corriente corriente alterna el voltaje voltaje aplicado aplicado ca!"ia constant constante!en e!ente te de !a#nitud !a#nitud y peri$di peri$dica!e ca!ente nte de polaridad.
% !edida !edida que el condensador se car#a y se descar#a en reacci$n al ca!"io en el voltaje, voltaje, la corriente corriente alterna alterna circula por el circuito. circuito. %unque %unque no e&ista corriente corriente al#una a lo lar#o del diel'ctrico del capacitor, su car#a y descar#a la produce la corriente que circula por 'l, conectadas a las placas del capacitor. (a op oposi osici$ ci$nn de un circui circuito to capaci capacitiv tivoo al flujo flujo de corrie corriente nte altern alterna, a, lla!ad lla!adaa reac reacta tanc ncia ia capa capaci cititiva va,, de depe pend ndee de la co!" co!"in inac aci$ i$nn de la frec frecue uenc ncia ia y la capacitancia en el circuito. (a !a#nitud de )c es * + -fC, con la frecuencia en ert/, el condensador dado en faradios y reactancia reactancia capacitiva capacitiva en o!ios. (a reactancia capacitiva capacitiva tiene tiene las !is!as unidades que la reactancia inductiva en o!ios, pero sus efectos son en t'r!inos de frecuencia son opuestas. 0ientras la reactancia inductiva es directa!ente proporcional a la frecuencia1 la reactancia capacitiva es inversa!ente proporcional a la frecuencia. De acuerdo a la relaci$n rec2proca de la reactancia capacitiva, el valor dis!inuye confor!e au!ente la frecuencia y la capacitancia. (os !'todos son si!ilares a los procedi!ientos procedi!ientos que utili/an las i!pedancia i!pedancia en los circuitos inductivos, pero de"e recordarse recordarse que al#unas caracter2sticas caracter2sticas i!portantes i!portantes que se acen para for!ar divisores capactivos. 34.
1. OBJETIVOS 1. OBJETIVOS
%nali/ar el efecto de la reactancia capacitiva en el flujo de corriente en los circuitos de corriente alterna.
O"servar el efecto de ca!"io de frecuencia en la reactancia capacitiva en los circuitos de corriente alterna.
Descri"ir el funciona!iento de la i!pedancia en el efecto co!"inado de la reactancia capacitiva y la resistencia en los circuitos de corriente alterna.
0ostrar la relaci$n de fase de adelanto o atraso entre el voltaje y la corriente aplicado a los circuitos R y ) C en serie y en paralelo.
*.*. RECURO
*. 5eneradores de funciones *. Osciloscopio *. 0ulti!etro 6anal$#ico +Di#ital7.
*. 0% *. 0%T TER ERI% I%(E (E
*. Resistencia de *.8 9 Ω *. Condensador de :.* ;f y * ;<+: voltios
*.=. >ERR%0IENT%.
*. ?roto@"oard *.?in/as planas *.Corta fr2o *.Aue#o de cai!anes.
. IN
elocidad de ca!"io en el voltaje aplicado. (a cantidad de capacitancia en el circuito.
(a capacitancia tienden a "loquear la corriente continua y deja pasar la corriente alterna. Entre !ás rápida!ente rápida!ente ca!"ie el voltaje voltaje aplicado, !ás corriente corriente dejará dejará
pasar el condensador. (a cantidad de capacitancia deter!ina cuánta car#a pude al!acenar para una !a#nitud dada de voltaje aplicado. 3. i se puede al!acenar relativa!ente poca oposici$n al flujo de la corriente. (a reactancia capacitiva es, por consi#uiente, inversa!ente proporcional a la frecuencia y a la capacitancia. 0ate!ática!ente, la for!ula para calcular la reactancia capacitiva se e&presa de la si#uiente !anera
1 Xc = -----------2πfC
El factor -, apro&i!ada!ente i#ual a 3.4, es una indicaci$n del !ovi!iento circular a partir del cual se o"tiene una onda senoidal. Recu'rdese que las unidades de C de"en ser faradios para la reactancia capacitiva se dan en o!ios. %unque los valores de la capacitancia se proporciona en #eneral en !icro 6*:F 37 o picofaradios 6*: F *7, su"stituyendo el valor de la capacidad en faradios con potencias ne#ativas en "ase *:. Eje!plo *. GCuál es el valor de reactancia capacitiva para un condensador de :.* H< a *9/ y un condensador de * H<. R+ * * a7 )c J @@@@@@@@@@@ J @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ J *8 K -fC 3.4 & *::: & :.* & *:F 3 < * * "7 )c J @@@@@@@@@@ J @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ J *8 K -fC 3.4 & *::: >/ & * & *:F 3 < Ejercicio *. *. GCuál es el valor de reactancia capacitancia para un condensador de *:: pf a una frecuencia de * 0>/ y *:0>/. . GLu' capacitancia se necesita para tener una reactancia capacitiva de *:: K a una frecuencia de un *0>/. =. G % frecuencia una capacidad de :.* H< tendrá una reactancia capacitiva de *9K. M. GCuál es el valor de la reactancia capacitiva, para un condensador de M: p< a una frecuencia de M*.39>/.
8. GLu' capacitancia se necesita para tener una reactancia capacitiva de *9K a una frecuencia de *9/ y una *0/. :. .* (% RE%CT%NCI% C%?%CITI% E INER%0ENTE ?RO?ORCION%( % (% C%?%CIT%NCI%.
*, desde :.* asta * 0/, el valor de reactancia capacitiva de *8 p<, dis!inuye desde *:::: asta *::: K, confor!e la curva se acerca !ás al eje cero. *. .*. %(ORE ?%R% RE%CT%NCI% C%?%CITI%. Cuando se considera el cociente c + Ic para deter!inar la !a#nitud de la oposici$n en o!ios que presenta el circuito al paso de la corriente senoidal. Ese valor deter!ina la reactancia capacitiva 6)c7, indica cuanta corriente puede producir el voltaje senoidal aplicado al condensador.
En t'r!inos de la corriente puede calcular de la si#uiente for!a )c J c + Ic, y funci$n de la frecuencia y la capacitancia es i#ual a )c J * + -fC.
El valor de reactancia capacitiva depende tanto de la !a#nitud de capacitancia co!o de la frecuencia del voltaje aplicado.
Eje!plo . e tiene una fuente de voltaje alterno de *: voltios y una frecuencia de 3: >/, esta unido a un condensador. GCuál es su reactancia capacitiva si por el circula una corriente de :.* a!perios. R+ T *: )c J @@@@@@@@ J @@@@@@@@@@@@@ J *::: K IT :.* % .*.= RE%CT%NCI% C%?%CITI% EN ERIE EN ?%R%(E(O.
(a su!a de dos reactancias en serie es i#ual a una reactancia XcT = Xc1 + Xc2 + Xc3.......................... P
?ara las reactancias capacitivas en paralelo, la reactancia equivalente se o"tiene por !edio de la f$r!ula del rec2proco, co!o se indica en si#uiente relaci$n !ate!ática .
1 1 1 1 --------- = -------- + ------- + -----XcT Xc1 Xc2 Xc3
Ejercicio . *. GCuál es reactancia capacitiva equivalente de tres reactancia capacitivas cuyos valores son )c * J :: K, )c J =:: K y una )c = J 8:: K están conectadas en serie. . GCuál es reactancia equivalente de tres reactancias capacitivas cuyos valores son )c* J *9K, )c J 8:: K y )c = J *: K están en serie. =. GCuál es reactancia equivalente de dos reactancias capacitivas cuyos valores son de )c* J *: K y )c J *9 están unidas en paralelo. M. GCuál es la reactancia equivalente de tres reactancias capacitivas cuyos valores son )c * J *9K, )c J 9K y )c= J 8:: K están unidas en paralelo. 8. G >allar la reactancia equivalente de tres reactancias capacitivas donde )c * y )c están en paralelo y )c = en serie con las dos anteriores conservar los valores de las reactancias capacitivas del pro"le!a anterior. Ejercicio =. Responder verdadero o falso a las si#uientes respuestas *. (a reactancia capacitiva, se denota por )(, es la oposici$n que presenta una reactancia capacitiva al flujo de corriente alterna senoidal............... ............ <. . (a reactancia capacitiva se !ide en o!ios de"ido que li!ita la !a#nitud de la corriente a un valor dado por T + )c. ............................................... ........... <. =. (as !a#nitudes en un condensador es el voltaje, la reactancia capacitiva en o!ios, la corriente en I, en a!perios. ............................................. ........... <. M. (a reactancia capacitiva es i#ual * + - fC, y sie!pre se da en o!ios. ..... <. 8. Con un valor fijo de capacitancia, )c dis!inuye confor!e au!enta la frecuencia. ......................................................................................... ......... <. 3. Con una frecuencia fija, )c, dis!inuye cuando au!enta la capacitancia. .... <. . Cuando se conocen los valores de )c y frecuencia, la capacitancia es i#ual a * + -f)c. ........................................................................................ ....... <. 4. Cuando se conocen los valores de )c y C la frecuencia es i#ual a *+-f)c......................................................................................................... <. . (a reactancia capacitiva total de una co!"inaci$n en serie de varias reactancias capacitivas es i#ual a la su!a de todas las
reactancias. ........................................................................................................ ...... ...... <. *:.(a corriente que circula por un conjunto de reactancias capacitivas en serie es la !is!a en todo las partes del circuito. .............................................. ...... <. =. .*.M CIRCUITO CON UN% RE%CT%NCI% C%?%CITI% UN% REITENCI% EN ERIE.
Θ = 90 Vc
Vc
S VT
Vc = I.Xc
M. En la fi#ura 3, el fasor de corriente que se encuentra en posici$n ori/ontal en la referencia para !edir la fase de"ido a que, en un circuito serie, la corriente es la !is!a en todas los co!ponentes. (a ca2da de voltaje resistivo es I.R, tiene la !is!a que la corriente I. (a fase del voltaje en el condensador es el producto de I.)c, y un án#ulo de : , en el sentido de las !anecillas del reloj !edidos desde I e I.R, ya que el voltaje en el capacitor se retrasa con respecto a la corriente. N$tese que el vector I.)c, tiene un sentido acia a"ajo, e&acta!ente opuesto. (os vectores de voltaje c y R que están desfasados a :, for!an un trián#ulo rectán#ulo. ?or lo si#uiente su relaci$n nos queda as2 VT = ! VR" + Vc"
(a f$r!ula anterior s$lo se aplica en los circuitos serie, pues en ellos c, se encuentran a : , con respecto a R. Todos los voltajes de"en de tener el !is!as unidades en R0. ?ara calcular el valor de T, pri!ero se o"tienen los cuadrados de los valores R y c, despu's se su!an y final!ente, se o"tiene la ra2/ cuadrada de este resultado. .*.3 DI%5R%0% ECTORI%( DE (% I0?ED%NCI% DE UN CIRCUITO CON RE%CT%NCI% C%?%CITI% UN% REITENCI% EN ERIE. R
# = ! R" + Xc"
Xc
Cuando las unidades tanto de R co!o de )c, son o!ios, la i!pedancia ta!"i'n se da en o!ios. .*. E( %N5U(O DE <%E CU%NDO (% RE%CT%NCI% C%?%CITI% EN ERIE.
El án#ulo de fase entre el voltaje del #enerador y la corriente en serie. El án#ulo puede calcularse a partir del trián#ulo de voltaje o de i!pedancia, co!o s' 8. !uestra en la fi#ura 3 y . Cuando la reactancia capacitiva está en serie, el án#ulo de fase es ne#ativo y se encuentre en sentido de las !anecillas del reloj desde la referencia que es I, ya que el voltaje de )c, se retrasa con relaci$n a su corriente. ?or lo tanto, para indicar el án#ulo de fase ne#ativo, este fasor u"icado a :, de la referencia tiene un sentido acia a"ajo en lu#ar acia arri"a, co!o ocurre con la reactancia inductiva. (a si#uiente e&presi$n, per!ite calcularse el án#ulo de fase cuando )c y R están en serie. - Xc - Vc T$% & = ---------- = -------R VR
Eje!plo =. e tiene una co!"inaci$n en serie de una resistencia de *:: K, y una reactancia capacitiva de *:: K, y un voltaje de ali!entaci$n de *M* voltio a una frecuencia de 3: >/. GCalcular , I, R y c, acer el dia#ra!a de fasores de los voltajes y án#ulo de retraso del voltaje y án#ulo de la i!pedancia. R+
a7 J V RW P )cW = !*::W P *::W J *M* K T *M* "7 I J @@@@@@ J @@@@@@@@@ J * a!perio. *M* K
c7 R J I. R J * a!p & *:: K J *:: d7 c J I. )c J * a!p & *:: K J *:: e7
R J *:: T
c J *::
f7 T J V RW P cW J V *::W P *::W J *M* @ )c @ *:: #7 Tan J @@@@@@@@ J @@@@@@@@@@ J @ *
J @ M8
R
*::
. RE%CT%NCI% C%?%CITI% UN% REITENCI%
3.
?ara la ra!a resistiva la corriente de la resistencia es i#ual a I R J T + R. ?ara la ra!a for!ada por el condensador la corriente del condensador es i#ual a Ic J T + )c. (as corrientes se representan en un dia#ra!a de fasores.
..* DI%5R%0% <%ORI%( DE (% CORRIENTE IR Ic Ic IT = ! IR" + Ic" Ic Θ = 90
Θ
IR IR
N$tese que, en el dia#ra!a fasorial, el voltaje de la fuente de ali!entaci$n es el se to!a co!o referencia para la fase de"ido a que a que este voltaje es el !is!o en todo el circuito. (a corriente IR, en la ra!a resistiva tiene la !is!a fase con el voltaje, pero la corriente Ic, se adelanta : al voltaje de ali!entaci$n.
El fasor correspondiente a la corriente del condensador Ic, apunta acia arri"a, !ientras que el )c, apunta acia a"ajo. Esto se de"e a que la corriente de ra!a de la corriente del condensador Ic1 se adelanta al voltaje de referencia. El fasor correspondiente a Ic, para una corriente de ra!a tiene un sentido opuesto al fasor asociado a con )c. . (a corriente total I T, es la l2nea principal es la su!a de las dos corrientes I R y IC, desfasadas :, entre s2. .. I0?ED%NCI% DE UN CIRCUITO )C UN% REITENCI% EN ?%R%(E(O Co!o ya es usual, la i!pedancia de un circuito paralelo es i#ual al voltaje aplicado, dividido entre la corriente total de la l2nea principal. VT
# J @@@@@@@@ IT R. Xc # J @@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ! R" + Xc"
Eje!plo M. GCuál es la i!pedancia de una circuito for!ado por una reactancia capacitiva y una resistencia esta ali!entado con un voltaje *:: voltios y 'l circula una corriente de *M.*M a!perios. R+ T *:: J @@@@@@@@ J @@@@@@@@@@@@@ J .: K IT *M.*M % ..= %N5U(O DE <%E EN UN CIRCUITO EN ?%R%(E(O. El án#ulo de fase de la fi#ura *:, es i#ual a M8 , de"ido a que R y la )c, son i#uales1 lo anterior trae co!o consecuencia que las corrientes de ra!a es i#uales. El án#ulo de fase, es el que e&iste entre el voltaje total y la corriente. %l e!plear la for!ula de la tan#ente para encontrar el án#ulo del trián#ulo de la fi#ura *:, se o"tiene de la si#uiente for!a Ic T$% Θ = ------IR Eje!plo 8.
e tiene una co!"inaci$n en paralelo de una resistencia de *:: K, y una reactancia capacitiva de *:: K, y un voltaje de ali!entaci$n de *M* voltio a una frecuencia de 3: >/. GCalcular , I, I R y Ic, acer el dia#ra!a de fasores de las corrientes IR y Ic y án#ulo de adelanto. 4.
R+ R . )c *:: & *:: *:::: a7 J @@@@@@@@@@@@@@@@@@@ J @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ J @@@@@@@@@@J :. K V RW P )cW V*::W P *::W *M*.M T *M* v "7 J @@@@@@@@ J @@@@@@@@@@@@ J :.8 K IT .: % T *M* v c7 IR J @@@@@@ J @@@@@@@@@@@ J *.M* a!p R *:: K T *M* v d7 Ic J @@@@@@@ J @@@@@@@@@@@ J *,M* a!p )c *:: K e7 IT J V IRW P IcW J V *.M*W P *.M*W J *. a!p
J .: %
f7 Dia#ra!a de fasores de las corrientes.
IT J .: a!p
SJM8
Ic J *,M* a!p
IR J *.M* a!p Ic *.M* a!p #7 Tan# S J @@@@@@@ J @@@@@@@@@@@@@@@@ J * IR *.M* a!p
S J M8
Ejercicio M. *. e tiene las si#uientes las si#uientes co!"inaciones en paralelo a7 RJ *K, )c J *: K "7 R J *: K, )c J *: K c7 R J *: K, )c J * K. >allar , IR, I&c, y el án#ulo de fase entre el voltaje y la corriente. El voltaje aplicado a las co!"inaciones en paralelo es de *: voltios a una frecuencia de 3: >/.
. GCuál es valor de IT, si las corrientes IR e IC que circulan por la ra!a son de a!perios y encuentre el án#ulo de fase. G >allar la i!pedancia si el voltaje de la l2nea es de : voltios a una frecuencia de 3: >/.
Ejercicio 8.
.
Responder verdadero o falso las si#uientes afir!aciones. *. En un circuito senoidal, el voltaje a trav's de una capacitancia se retrasa : con respecto a la corriente de car#a y descar#a. ............................. ......... <. . (a reactancia capacitiva es una cantidad fasorial que está desfasada Y : con respecto a la resistencia en serie. ...................................................... ........ <. =. (a i!pedancia tanto en un circuito serie y paralelo se da en voltios. .. ........ <. M. %l acer una co!paraci$n entre los circuitos inductivos y capacitivos, se tiene que I(, sie!pre se retrasa con respecto a (, pero Ic, sie!pre se adelanta a c. ......................................................................................................... ...... <. 8. Dos o !ás condensadores conectados en serie a una fuente de voltaje constituye un divisor de voltaje capacitivo. ............................................ ..... <. 3. (a corriente en un circuito serie for!ado por )c y R, la corriente es la !is!a por los dos ele!entos. ............................................................................. ..... <. . El voltaje en un circuito paralelo for!ado por )c y R, el voltaje es el !is!o a trav's de estos ele!entos. ...................................................................... .... <. 4. En un circuito serie for!ado por )c y R, el voltaje en el condensador se encuentra retrasado : , con respecto al voltaje de la resistencia. ........ .... <. . En un circuito paralelo for!ado por )c y R, la corriente del condensador se adelanta : , con respecto a la corriente de la resistencia. .................. ... <. *:. Tanto en los circuitos serie y paralelo para calcular el án#ulo de adelanto o a tra/o se utili/a la funci$n tan#ente. ........................................................... ... <. .= %UTOE%(U%CION. *. (a corriente alterna es capa/ de circular por un circuito capacitivo cuando se le aplica un voltaje senoidal de corriente alterna a7 (a #ran !a#nitud del voltaje pico. "7 Lue la variaci$n del voltaje produce una corriente de car#a y descar#a. c7 Lue circula una corriente de car#a cuando el voltaje dis!inuye. d7 Lue circula una corriente de descar#a cuando el voltaje au!enta. . a7 "7 c7 d7
Cuando la frecuencia au!enta, la capacitancia %u!enta. ?er!anece constante. Dis!inuye. %u!enta s$lo cuando el voltaje ta!"i'n au!enta.
=7 (a reactancia capacitiva de un condensador de :.* H<, a una frecuencia de un *::: > es i#ual a a7 *::: K "7 *3:: K c7 ::: K d7 =:: K 4:. M. Dos reactancia de *::: K, están conectadas en serie su reactancia equivalente es i#ual a a7 8:: K "7 *::: K c7 *M*M K d7 ::: K 3. Cuando se le aplica el voltaje de una "ater2a de dc, a trav's de una capacitancia y despu's que a descar#ado la capacitancia, la corriente en el circuito depende de a7 (a corriente no!inal proporcional por la "ater2a. "7 i es !ayor la capacitancia. c7 i es !enor la capacitancia. d7 i es cero con cualquier valor de capacitancia. . En un circuito e&citado por una onda senoidal donde )c y R, están conectados en paralelo a7 El voltaje a trav's del condensador se retrasa : , con respecto al voltaje de la resistencia. "7 (a corriente de la resistencia esta desfasada : , con respecto a la corriente del condensador. c7 (a corriente de la resistencia y el condensador tienen la !is!a fase. d7 (a corriente de la resistencia y el condensador están desfasadas *4:. 4. En un circuito senoidal for!ado por R y )c, están en serie y su valor es i#ual a : K cada uno. GEl án#ulo de fase es de a7 Y: "7 YM8 c7 :o d7 : . (a i!pedancia de una resistencia de *9 K, en paralelo con una reactancia capacitiva de *9 K, es de a7 8:: K "7 : K c7 *Z K d7 9 K *:.Cuando se aplica un voltaje de *:: voltios, a dos condensadores en serie cada uno 8 ;<, el voltaje a trav's de cada condensador es de
a7 "7 c7 d7
8 == *+= v 8: 33 += v 4*.
.M EAERCICIO. *. Un condensador que tiene una reactancia capacitiva de ::: K, se conecta a una fuente de voltios y una frecuencia de *9/. a7 >acer el dia#ra!a de fasorial. "7 GCuál es el valor de corriente que pasa por 'l. c7 GCuál es frecuencia de la corriente. . ?or un capacitor conectado a la l2nea de ali!entaci$n de *: voltios y una frecuencia de 3: >/, circula una corriente de :.M a!perios. a7 GCuál es el valor de )c y C. "7 GCuál es valor de C, necesario para duplicar la corriente =. Un condensador de ;< se conecta en serie con otro de M ;<. (a frecuencia es de 89/. a7 GCuál es el valor de la CT. "7 GCuál es el valor de la )c T. c7 Calcular el valor de )c * y )c. d7 erificar que la su!a sea i#ual )c T. M. e conectan tres reactancia capacitivas, cada una de 3:: K, en paralelo a7 GCuál es el valor de la reactancia equivalente. "7 i la frecuencia del voltaje aplicado es de 4:: Z>/. GCuál es la capacidad de cada condensador, c7 GCuál el valor de la capacitancia equivalente de los tres condensadores en paralelo. 8.G?or qu' se !ide la reactancia capacitancia en o!ios. a7 Indique dos diferencias entre la capacitancia y la reactancia capacitiva. 8. Una resistencia de *8:: Ω, y un capacitor de :.:* ;<, se conectan en serie a una fuente de =: voltios que tiene una frecuencia de 4 9/. Calcular )c, T, IT, R, c, y el án#ulo de fase y acer el dia#ra!a vectorial. 3. Una resistencia de 8:: Ω, está en serie con una reactancia de =:: Ω, están conectados a un voltaje de *: voltios a una frecuencia de 3: >/ Encontrar T, R, c, IT, el án#ulo de fase. a7 Calcular el valor C. . Di"uje un dia#ra!a donde se !uestre un capacitor en serie con una resistencia de : 9 Ω, conectadas a una fuente de corriente alterna de *: voltios. GCuál es el valor C, necesario para las ca2das de voltajes a trav's de R y )c, sean i#uales, con frecuencias de *:: >/ y *:: 9/. 4. Una resistencia de M: K, y una reactancia de =: K, están conectadas en paralelo a una fuente de voltaje senoidal de *:: voltios.
a7 "7 c7 d7 e7 f7
Di"uje un dia#ra!a. Calcular la corriente que circula por cada ra!a. GCuál es el valor de la corriente total. >allar la i!pedancia. GCuál es el án#ulo de fase del circuito, Co!pare el voltaje a trav's de la R con el voltaje a trav's de )c.
.8. %CTIID%DE % RE%(I%R
s
4.
eXor estudiante durante el proceso de enseXan/a y aprendi/aje de"e se#uir las si#uientes instrucciones del te&to y el profesor.
ANI'O SE(OR ESTUDIANTE)
?asos a se#uir *. (eer y se#uir las instrucciones escritas del te&to. . ?racticar la lectura co!prensiva del te&to. 3. De"e tener claro lo que es la reactancia capacitiva, i!pedancia y la cone&i$n en serie y paralelo, cálculos de la corriente I R y Ic y el án#ulo de fase para uno de los circuitos. M. De"e consultar los !is!os conceptos en otros te&tos. 8 De"e tener claro el !anejo y uso de los instru!entos de !edici$n. 3. De"e consultar cual es la aplicaci$n y para que sirve estos circuitos. . Resolver los ejercicios y evaluaciones propuestas al iniciar su tra"ajo de la"oratorio y entr'#alos co!o prei!for!e tiene un valor del M:[. .8. * DE%RRO((O DE (% %CTIID%D. I. 0edir el efecto del ca!"io de frecuencia en la corriente de la reactancia capaciitiva. a7 %r!ar el si#uiente circuito
c7 %juste las frecuencias del #enerador co!o se indica la si#uiente ta"la *, para un condensador de :.* ;< d7 0ida la corriente que circula por circuito a diferentes frecuencias. e7 Calcular el valor de ) C, para cada una de las frecuencias. f7 >acer los !is!os pasos para condensador de * ;<. #7 (lenar la si#uiente ta"la *. 4=. / Corriente !edida6I T7 Calcular la )C
*:: >/
:: >/
=:: >/
M:: >/
8:: :: 4:: >/ >/ >/
*9>/ *:9/
II. 0edir el efecto de la reactancia capacitiva en el flujo de la corriente en los circuitos R@)c, en serie. *7. %r!ar el si#uiente circuito R@)c en serie
/ y *9>/ "7 0ida y calcules la corriente que pasa por el circuito 6I calculada7\\\\\\\\\\\\\\ 6I !edida7\\\\\\\\\\\\\ . %r!ar el si#uiente circuito
/. "7 0ida y calcular la corriente que pasa por el circuito 6I calculada7\\\\\\\\\ 6I !edida7\\\\\\\\\\\\\ 4M. c7 GLue efecto produce la reactancia capaciitiva en el circuito con respecto a la corriente total d7 ar2e la frecuencia del #enerador a *9/ e7 0ida y calcular la corriente que pasa por el circuito 6I calculada7\\\\\\\\\\\ 6I !edida7\\\\\\\\\\\\\ f7 Calcular la i!pedancia total para las dos frecuencias. #7 Repita los pasos para un condensador de * ;< III. erificar las ca2das de voltajes en el circuito R@)c en serie.
/ "7 0ida la ca2da de voltaje en la resistencia6 R7\\\\\\\\\\ c7 0ida la ca2da de voltaje en la reactancia capacitiva 6 c7\\\\\\\\ ar2e la frecuencia del #enerador a un *9>/ d7 0ida la ca2da de voltaje en la resistencia6 R7\\\\\\\\\\ e7 0ida la ca2da de voltaje en la capacitiva capacitiva 6 c7\\\\\\\\ f7 >acer un dia#ra!a vectorial para representar estos voltajes. #7 Repita los pasos para un condensador de * ;< I 0ostrar la relaci$n de fase de adelanto y atraso entre la corriente y el voltaje aplicado, en un circuito R@)c en serie. a7 %r!e el circuito se indica en la fi#ura
48.
%juste el #enerador a un voltaje de =.3 ac, a una frecuencia de =::>/ y *9/. Calcule y !ida el án#ulo de fase 6 θ calculado7\\\\\\6 θ !edido7\\\\\\\\ >acer un dia#ra!a de vectores de R Yc Repetir los pasos para un condensador de * ;<.
.8. CIRCUITO R y )c CONECT%DO EN ?%R%(E(O . 0edir el efecto de la reactancia capacitiva en el flujo de la corriente en los circuitos R@)c, en paralelo. a7 %r!ar el si#uiente circuito R@)c, en paralelo.
/. c7 0ida y calcular la corriente total que pasa por el circuito 6I T calculada7\\\\\\\ 6I T !edida7\\\\\\\\\\\\\ d7 0ida y calcule la corriente que pasa por la ra!a de la resistencia 6I R calculada7\\\\\\\ 6I R0edida7\\\\\\\\\\\\ e7 0ida y calcule la corriente que pasa por la ra!a de la reactancia capacitiva6I ) ccalculada7\\\\\\\6I &c 0edida7\\\\\\\\\\\\ f7 GLue efecto produce la reactancia capacitiva en el circuito con respecto a la corriente total #7 ar2e la frecuencia del #enerador a *9/ 7 0ida y calcular la corriente total que pasa por el circuito 6I calculada7\\\\\\\ 6I !edida7\\\\\\\\\\\\\ i7 0ida y calcule la corriente que pasa por la ra!a de la resistencia 6I R calculada7\\\\\\\6I R0edida7\\\\\\\\\\\\ j7 0ida y calcule la corriente que pasa por la ra!a de la reactancia capacitiva6I &c calculada7\\\\\\\6I &c 0edida7\\\\\\\\\\\\ Z7 Calcular la i!pedancia total para las dos frecuencias. f7 Calcule el án#ulo de fase 6 θ calculado7\\\\\\\\\\ #7 >acer un dia#ra!a de vectores de I R YI)c, en paralelo .
7 >acer los !is!os pasos para un condensador de * ;<. 43.
.8. = IN
Cálculos, !ediciones y esque!as de los circuitos.68[7 2ntesis de los circuitos68[7 Resolver la evaluaci$n68[7 Conclusiones68[7
.8.M E%(U%CION
4