Prof.: Santos Mejia Cesar
Circuito R - L Universidad Nacional del Callao
OBJETIVOS
Analizar en forma experimentillos lugares geométricos de los circuitos R – L. Comparar las mediciones realizadas en el laboratorio con los cálculos teóricos.
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FUNDAMENTO TEÓRICO CIRCUITO RL Serie en corriente alterna, se tiene una resistencia y una bobina en serie. La corriente en ambos elementos es la misma.
La tensión en la bobina está en fase con la corriente (corriente alterna) que pasa por ella. (tienen sus valores máximos simultáneamente), pero el voltaje en la bobina está adelantado a la corriente que pasa por ella en !" (la tensión tiene su valor máximo antes que la corriente)
#l valor de la fuente de voltaje que alimenta este circuito esta dado por las si$uientes fórmulas% & 'oltaje (ma$nitud) VS = (VR 2 + VL2)1/2 & n$ulo /Θ = Arctang (Vl / VR).
*
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#stos valores se expresan en forma de ma$nitud y án$ulo. 'er el dia$rama fasorial de tensiones
FORMULAS EMPLEADAS Las formulas usadas fueron%
P = V × I × cos φ
S = V × I
S = P +
*
P = I
=
V × I × sen
*
Q = I
R
×
+onde S% otencia parente % otencia ctiva -% otencia eactiva '% 'oltaje o /ensión 0% 0ntensidad % esistencia
×
X
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EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR
1 eóstato
1 5ultimetro di$ital
1 fuente de 6.. variable % ! 3 *7!'
6ables de conexión
'olt8metro de 4ierro móvil
1 mper8metro de 4ierro móvil de ! 3 7
1 'at8metro
! 3 *!! o4mios
ESQUEMA DE CONEXION
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PASOS A SEGUIR EN LA EXPERIENCIA 1.&rmar el circuito como se muestra en la fi$ura n umero 1.
*.&:tili;ando la resistencia <=, en su valor máximo conectar el circuito y re$ular la tensión en la salida del autotransformador desde ! 4asta *!!v. .& /omar un jue$o de 1! valores en los instrumentos <'=, <=, <' = y < '>L= respectivamente. 9.&5antener constante la tensión <'= en *!!v, reducir el valor de la resistencia <=, tomar un jue$o de valores para los instrumentos <=, <' = y <'>L= respectivamente.
RESULTADOS
romedio
(amp) !.1 !.* !. !.9 !.*7
(?) (vatio) 1 * 9 C .7
'(voltios) A7 1** 1C! *! 191.7
@uente AB.* 1*C.9 1CB.B **!.* 19C.17
1!!.9 o4mios 0(amperios) !.1 !.*
'(salida) AC 1*A
'(bobina) A 1*!
A
'(resistencia) 11.!A !.*
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!. !.9 !.97 !.7
Circuito R - L Universidad Nacional del Callao 1B! *** *.7 *7!
1C* *11 **9 *A
1.9 91.* 97.7 7!.
4ora variando la resistencia%
'(salida) 1BB 1BB 1BB 1BB 1BB 1BB 1BB
7!.A C7.C 1!! 1!. 1*.B 1A.7 *!!.
(amperios) !.*7 !.*7 !.* !17 !1 !. !.*7
'(bobina) 1B7 1B* 1B! 1CB 1CA 1C1 1AC
'(resistencia) *7.AA 1C.91 *. A 91.B 7 A1.1
CUESTIONARIO 1. Demotrar !ara el c"rc#"to $e la %"g#ra& 'l l#gar geomtr"co $e la "m!e$anc"a e #na recta !aralela al ee • *or"ontal. 'l l#gar geomtr"co $e la a$m"tanc"a e #na em"c"rc#n%erenc"a $e ra$"o • (1/2,L).
2. -ra%"car ore #n !ar $e ee carte"ano en %#nc"n $e 0R la "n$"cac"one $e lo "ntr#mento logra$a en 0A 0V 3 0V ,Lre!ect"4amente. '5!l"car la c#r4a oten"$a. 6. -ra%"car el l#gar geomtr"co $ la "m!e$anc"a $el c"rc#"to en el !lano R 7 ,.
8. -ra%"car el l#gar geomtr"co $e la a$m"tanc"a $el c"rc#"to en el !lano - 7 9 :. -ra%"car el l#gar geomtr"co $el %aor corr"ente toman$o en c#enta como re%erenc"a la ten"n $e al"mentac"n.
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;. 'n el m"mo $"agrama gra%"car el l#gar geomtr"co $e la ten"n 0VR 0V,L. <. -ra%"car la ten"n VS. Corr"ente (VA) e "n$"car " e o no #na recta. or>#e.
?. @#e e ent"en$e !or #na "n$#ctanc"a $e #na o"na.
La inductancia de una bobina depende principalmente de sus características geométricas, él numero de ueltas o espiras de alambre !ue constitu"en el deanado " del material del n#cleo sobre el cual se realiza el arrollamiento de la misma. $eóricamente, la inductancia de una bobina %elicoidal larga, de sección transersal arbitraria " de espiras mu" &untas, se puede ealuar a partir de la formula L ' m( A)* *iendo A el área de la sección transersal, * la longitud axial de la %élice, ( el n#mero de espiras del alambre " m un parámetro propio del material situado en el interior de la %élice llamado permeabilidad. +ara el aire, m 'm ' p-/ 0)m. +ara cual!uier otro material m'm, siendo m la permeabilidad relatia del mismo.
. De%"n"r el trm"no !ermea"l"$a$ $e #n mater"al.
ermeabilidad es la capacidad de un material para permitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se dice que un material es permeable si deja pasar a travDs de Dl una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable. La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores básicos%
La porosidad del material. La densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura. La presión a que está sometido el fluido.
ara ser permeable un material debe ser poroso, es decir, debe contener espacios vac8os o poros que le permitan absorber fluido. su ve; tales deben estar interconectados para que el fluido dispon$a de caminos a travDs del material. 1B. Como "n%l#3e la %orma $el ncleo en la $eterm"nac"n $el 4alor $e la "n$#ctanc"a !ara #na o"na e5!l">#e.
B
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La $eometr8a del nEcleo es un compromiso entre los campos dispersos y la facilidad para bobinar. :na bobina completamente rodeada por un nEcleo de alta permeabilidad produce campos dispersos muy pequeFos. :n ejemplo de este tipo de nEcleos es la cubeta, que en muc4os aspectos podr8a considerarse la forma ideal. #n aplicaciones de potencia, donde se utili;an conductores de $ran diámetro, es necesario disponer de los accesos adecuados para lle$ar al bobinado. ara estas aplicaciones se utili;an los nEcleos toroidales o #G0. 6on este tipo de nEcleo, los bobinados no están completamente rodeados y la inductancia de pDrdidas y el campo disperso son mayores que con una cubeta, pero menores que los que existir8an en el caso de usarse nEcleos tipo :. #l material del nEcleo es importante para determinar% H lta densidad de flujo de saturación para lo$rar un pequeFo volumen. H lto valor de permeabilidad para reducir los requerimientos del nEcleo y de los bobinados H lta resistencia espec8fica para mantener bajas las pDrdidas por corrientes parásitas
11. @#e e ent"en$e !or %actor $e cal"$a$ $e #na o"na.
Se puede definir como la relación entre su eactancia y su esistencia.
6uanto mayor sea @, mayor será la calidad de la bobina, es decir, se debe de buscar una relación de alta ,L, y baja R. /ambiDn @ indica el nEmero de veces que la tensión en bornes de la bobina es la tensión en bornes de la resistencia.
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#n el circuito serie, la resistencia total será la suma del elemento pasivo R propiamente dic4o, y la resistencia de la bobina, R T = R + R L .
12. D"%erenc"a entre #n reactor tra%orma$or 3 #n a#totran%orma$or
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
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Libros S!"#r#$#s% Circuitos Eléctricos- Edminister Circuitos Eléctricos- Dorf
P&'i(#s )! I($!r(!$%
http://es.wikipedia.org/wiki/CircuitosR-L
http://www.elrincondelvago.com
http://www.monografias.com
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