Circuitos RL. &onect ctar ar el circ circui uito to en seri serie e y D. &one
Se llama circuito RL a la combinación de un inducto inductorr y un resistor resistor.. Este tipo tipo circuito circuito puede presentar cualquier conexión de resistores e indu induct ctor ores es cuyo cuyo equi equiva vale lent nte e sea sea un solo solo resistor en serie o paralelo con un solo inductor. Además debe cumplir la Ley de Ohm y las Leyes de Kirchho para volta!e y para corriente. Resumen:
Palabras Palabras clave: clave:
"nductor# resistencia# RL# serie#
proc proced eder er a medi medirr corr corrie ient ntes es y volta!es en cada componente. (or cada cada rec recue uenc ncia ia die diere rent nte# e# E. (or medir valores para comprobar las leyes de Ohm y Kirchho.
. REC!RSOS
paralelo.
Resistencia Osciloscopio )%cada de inductancia *enerador de se+ales (rotoboard ,ult-metro diital &onectores.
1. OBJETIVOS 1. 1.
GENERAL: Anali$ar y comprobar prácticamente las tres leyes und unda amen mentale tales s de todo todo circ circu uito el%ctrico que son la ley de ohm y la ley de Kirc Kirch hho o para para volta olta!e !es s y corrientes en un circuito RL en serie y paralelo.
1. 2.
" .1 .
ESPECÍFICOS:
•
•
Estab Establec lecer er cuál cuál es la relac relación ión de camb cambio io que que se pres presen enta ta en un circuito RL al variarse la recuencia. &omprobar si las leyes undam undamen ental tales es se cumple cumplen n para para cualquier variación en la recuencia. Rele!ar en la práctica los resultados teóricos.
2. METODOLOGÍA GÍA A. 'eriicar
que todos los instr instrume umento ntos s neces necesari arios os para para la práctica se encuentren completos y en perecto estado.
&alibrar rar los instru instrumen mentos tos con la B. &alib esca escala la adec adecua uada da para para obte obtene ner r mediciones mediciones con exactitud. &onect ctar ar prim primer ero o el circ circui uito to en C. &one paralelo y proceder corri orrie entes tes y vol volta! ta!es componente.
". MARCO TE#RICO
a medir en cad cada
CIRC!ITO RL RL EN EN SE SERIE /n circuito RL es un circuito el%ctrico que contie contiene ne una una resist resistenc encia ia y una una bobina en serie.
Se dice que la bobina ina se opone one transitoriamente transitoriamente al establecimiento establecimiento de una corriente en el circuito. La ecuaci ecuación ón diere dierenci ncial al que que rie rie el circuito es la siuiente0
U = L
di + R i dt t
)ónde0 •
U
es la tens tensiión en los los
bornes del monta!e# en '. •
i
es
la
intensidad
corriente el%ctrica en A.
de
L
•
es la inductancia de la
bobina en 1.
Rt
•
es la resistencia total del
"nterando esta ecuación obtenemos i en unción del tiempo0
i L =
circuito en 2.
".2.
L
cos
⍵
CIRC!ITO RL EN PARALELO
Figura 2. Ecuación corriente
En un circuito RL paralelo# el valor de volta!e es el mismo para la resistencia y para la bobina.
La intensidad
La corriente que pasa por la resistencia está en ase con el volta!e aplicado. 3El valor máximo de volta!e coincide con el valor máximo de corriente4. En cambio en la bobina la corriente se atrasa 567 con respecto al volta!e. 3El valor máximo de volta!e sucede antes que el valor máximo de la corriente4.
8.9.
vo
INDC!TOR $ CIRC!ITO RL EN ALTERNA /n inductor o bobina es un elemento que se opone a los cambios de variación de corriente en un circuito. &uando circula por una bobina una corriente i variable con el tiempo 3enerada por una uente de tensión alterna# iura 84# la ecuación correspondiente puede escribirse0
− L
di + V sen ( ⍵ t )=0 dt o
Figura 1. Ecuación correspondiente al voltaje en presencia de una bobina
( ⍵ t )=
vo L
⍵
correspondiente
i L
sen ( ⍵ t −
a
la
de la en la
bobina está retrasada 567 respecto de la dierencia de potencial entre sus extremos 'L. La relación entre sus amplitudes es0
i L =
v L L
⍵
Figura 3. Relación entre la amplitud de voltaje y corriente, dada por la división entre voltaje y reactancia
Figura 4. Representaciones de un inductor y su desfase
Se debe tener en cuenta que al momento de traba!ar con inductores en A& estos presentan una resistencia o eecto combinado de la recuencia y la inductancia# este enómeno se denomina reactancia inductiva y mide la oposición que presenta la bobina al paso de la corriente alterna. La reactancia inductiva se desina como :L# se mide en ohmios 3;4 y se calcula mediante la siuiente órmula0
X l = j ⍵ L Figura .
π 2
)
Ecuación correspondiente a la reactancia !nductiva donde la j inicial indica "ue este tipo de resistencia u oposición se asume como componente imaginario.
(or tanto# la reactancia de una bobina es directamente proporcional a la recuencia 34. A medida que aumenta la recuencia# aumenta la reactancia y disminuye la corriente. El t%rmino <= se denomina com>nmente recuencia anular# se desina como ? y se mide en radianes por seundo 3rad@s4.
comple!o constituido por las dos componente anteriores y puede representarse con un esquema cartesiano donde la parte real 3R4 está en el e!e Dx y la parte imainaria 3:L4 se expresa en e!e Dy# la impedancia o relación de ambas es la hipotenusa enerada por la unión de ambas. Este esquema se conoce como trianulo de impedancia0
La manitud de la corriente a trav%s de la bobina se puede expresar en t%rminos de :L y ? as-0
V L
V L
= i L = X L ⍵ L Figura #. Ecuación magnitud de corriente en un inductor.
Ahora se debe aclarar que en un circuito resistivo e "nductivo dado que la bobina presenta una oposición medida en ohmios 324# esta es arupable con la Resistencia pero con la caracter-stica que esta reactancia posee un componente imainario denotado con ! de esta manera la reactancia se operara con la resistencia de manera asorial o comple!a# es decir se arupara la parte real 3RES"SEB&"A4 y la imainaria 3REA&AB&"A4 en una composición polar de manitud y ánulo. As- pues esta arupación de oposiciones Resistencia y reactancia se conoce como "mpedancia 3C4 donde esta será un n>mero
Figura #. $riangulo de impedancia
(ara concluir se expresa una sucesión sencilla para la resolución de circuitos de este tipo0 Fransormar el circuito al dominio asorial o de recuencia. FResolver el problema aplicando t%cnicas de circuitos 3análisis nodal# análisis de malla# superposición# etc%tera4. F ransormar el asor resultante al dominio del tiempo.
%. BIBLIOGRAFÍA &1' (tt)s:**+s.,i-i)+i/.or0*,i-i*Circuit oRL
&2' Gundamentos
de circuitos el%ctricos quinta edición# &harles K. Alexander H ,attheI B. O. SadiJu# editorial ,c *raI 1ill education
&' http0@@III.isicarecreativa.com@ino
[4]http0@@III.areatecnoloia.com@electric
rmes@inorem@rlparalel
[email protected]