Inductancia: Circuito LC en serie. Corriente alterna

Electrónica. Frecuencias. Desarrollo experimental. Discusión. Resultados

  • Enviado por: Adriana Cattaneo
  • Idioma: castellano
  • País: Argentina Argentina
  • 7 páginas
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Universidad Gabriela Mistral

Ingeniería Civil Industrial

INFORME LABORATORIO N°7

Circuito LC en serie - corriente alterna

  • Introducción

  • En este laboratorio se analizará la amplitud VLC de la tensión entre los terminales de la bobina "L" o del condensador "C" del circuito LC montado en serie con corriente alterna.

    Veremos que para bajas y muy altas frecuencias, la amplitud VLC es aproximadamente igual a cero. Por otra parte VLC es siempre positiva y tiene un valor máximo para una frecuencia de resonancia "r" igual a V0, cuando el condensador y la inductancia tienen igual reactancias, es decir XC = XL.

    En otras palabras daremos una descripción simple de algunos de los procesos en que están involucrados la inductancia y el condensador.

  • Desarrollo Experimental

  • Materiales:

    • Bobina

    • 4 alambres de conexión

    • Proyect boards

    • 1 condensador

    • osciloscopio

    Montaje:

    R

    V0 C L

    Procedimiento:

    El primer paso fue colocar en el proyect boards un condensador de 6.98x10-5 [mF] conectado en serie con una bobina de 3 [mH], formando así un circuito LC, donde "L" es la inductancia y "C" el condensador.

    Luego este circuito fue conectado al osciloscopio para poder observar el comportamiento de la amplitud a medida que disminuía y aumentaba la frecuencia y a su vez ver cual era la frecuencia máxima que alcanzaba.

  • Resultados y gráficos

  • A continuación, mostraremos la tabla que elaboramos de los datos que obtuvimos al observar el osciloscopio.

    TABLA N°1

     [Khz]

    VLC [Volt]

     [Khz]

    VLC [Volt]

    0

    0

    12

    2.4 ± 0.1

    2

    0.8 ± 0.1

    13

    1.6 ± 0.1

    3

    0.8 ± 0.1

    14

    1.2 ± 0.1

    4

    1.0 ± 0.1

    15

    0.9 ± 0.1

    5

    1.0 ± 0.1

    16

    0.7 ± 0.1

    6

    1.1 ± 0.1

    17

    0.6 ± 0.1

    7

    1.2 ± 0.1

    18

    0.5 ± 0.1

    8

    1.5 ± 0.1

    19

    0.4 ± 0.1

    9

    1.9 ± 0.1

    20

    0.4 ± 0.1

    10

    2.5 ± 0.1

    21

    0.4 ± 0.1

    11

    2.9 ± 0.1

    22

    0.3 ± 0.1

    Esta tabla nos muestra que la máxima frecuencia que alcanza la radio estudiada es de 11 [Khz] con una amplitud de 2.9 [Volt]

    GRÁFICO N°1

    De este gráfico podemos observar que cerca de r la curva es simétrica, ya que tiene un máximo que es 2.9 [Volt]. Eso quiere decir que si  crece un poco en dirección a las frecuencias altas, o disminuye un poco en dirección a las bajas, VLC presenta el mismo comportamiento en las dos direcciones; lo cual sólo será posible en torno a r debido a que el comportamiento del condensador es opuesto al de la bobina.

    En el caso que fueran iguales, es decir, el mismo valor de reactancia para los dos, se tendría que:

    XC = XL cuando  = r

    Donde,

    XC = VC ! XC = 1

    C *C

    XL = VLo ! XL = *L

    o

    entonces, 1 = r*L ! r2 = 1

    r*C L*C

  • Discusión y Conclusión

  • Al observar el comportamiento de la frecuencia mediante el osciloscopio, nos dimos cuenta que al aumentar esta, la amplitud también aumentaba, esto ocurría hasta que la frecuencia llegara a su máxima amplitud(2.9[volt]), por que después la amplitud disminuía casi hasta llegar a cero siendo que la frecuencia seguía aumentando y luego volvía a subir hasta llegar de nuevo a su máximo valor y después de este disminuía y así sucesivamente.

    Por otra parte la amplitud del sistema tiene un valor máximo para una frecuencia de resonancia "r" igual a V0, cuando el condensador y la inductancia tienen igual reactancias(resistencia eléctrica en función de  y C.

    En un régimen de bajas frecuencias, la corriente es casi continua y la amplitud VL va a cero, es decir, todo acontece como si la bobina estuviese en corto circuito y el condensador fuese un circuito abierto.

    Para el caso de frecuencias altas, el circuito no consigue reaccionar y la corriente junto con la tensión de la resistencia tiende a cero, es decir, la bobina actúa como un circuito abierto y el condensador como si estuviese en corto circuito.

    Inductancia: Circuito LC en serie. Corriente alterna

    Inductancia: Circuito LC en serie. Corriente alterna

    Inductancia: Circuito LC en serie. Corriente alterna

    Nuestro experimento consiste en observar el comportamiento de una bobina o Inductancia que es esencialmente un hilo conductor enrollado en forma helicoidal, que indica la dificultad que la bobina ofrece a las variaciones de corriente; la cual está conectada en serie a un Condensador que es un sistema de dos conductores metálicos de cualquier formato y aislados, llamados normalmente placas.

    Este circuito será abordado mediante análisis dimensionales y comparando las escalas de tiempo involucradas en los procesos de carga.