prepractica 7
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10
PRE PRÁCTICA #7
TÍTULO: CONSTANTE DE TIEMPO PARA CIRCUITOS RC Y RL
Nombre de los estudiantes:
Pedro Carvajal Ruiz
Guido Ochoa Freire
Edwin Chacón Castro
Paralelo: 9
Fecha: 29 de julio de 2015
Mesa: #3
OBJETIVOS:
Conocer el comportamiento práctico de los circuitos RC y RL. Determinar la Constante de Tiempo en forma gráfica para circuitos RC y circuitos RL. Determinar aplicaciones para estos circuitos.
EQUIPO Y MATERIAL USADO:
Generador de Funciones Real GWINSTEK GDM-6251a o METERMAN FG2C. Osciloscopio Real. 2 Puntas de prueba. Década de resistencia o resistores de 2.2 Kohm y 4.7 Kohm. Capacitores o décadas de capacitores. Década de inductores. Un computador. Tarjeta PCI 6024E o 6251mx. Estación de trabajo NI ELVIS.
FUNDAMENTACION TEORICA:
10
PROCEDIMIENTO:
Con stante de T iempo de Circuitos RC
Arme el siguiente circuito
Circuito # 1
Ajuste en el Generador Real:
Tipo de onda: Cuadrada Vp-p=10 V f=60 Hz
Conecte el Osciloscopio Virtual para medir simultáneamente, las señales de voltaje del generador y del capacitor.
Circuito # 1
Observe y grafique la forma de onda.
Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.
Conecte una resistencia de 4.7k en paralelo al capacitor.
10
Circuito # 2
Observe y grafique la forma de onda.
Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.
Cambie el valor del capacitor a 10 μF y la frecuencia del Generador a 10 Hz.
Circuito # 3
Observe y grafique la forma de onda.
Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.
Retire la resistencia de 4.7 Kohm.
10
Circuito # 4
Observe y grafique la forma de onda.
Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.
Grafique todas las señales anteriores en su reporte.
Cómo determinar la Constante de tiempo en circuitos RC
10
Con stante de T iempo de Circuitos RL
Arme el siguiente circuito
Circuito # 5
Ajuste en el Generador de Funciones Real:
Tipo de onda: Cuadrada Vp-p=10 V f=1 KHz
Conecte el Osciloscopio Real para medir simultáneamente, las señales de voltaje del generador y del inductor.
Circuito # 5
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Observe y grafique la forma de onda del inductor.
Determine gráficamente la Constante de Tiempo según las indicaciones realizadas por el profesor, llene en la Tabla 1 en la sección correspondiente.
Repita los 2 pasos anteriores para cada valor de frecuencia e inductancia según como indica la Tabla 2 y llene la Tabla 2.
Grafique todas las señales anteriores en su reporte.
Nota: Tome en cuenta la impedancia de salida (R interna) del generador que esté usando y utilice dicho valor en su respectivo cálculo.
Cómo determinar la Constante de tiempo en circuitos RC
10
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO:
Circuito # 1
Circuito # 2
Circuito # 3
10
Circuito # 4
Circuito # 5
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CÁLCULOS TEÓRICOS
Cálculo del error:
%Er=|τ teo−τ ¿|
τ teo
× 100
Tabla # 1τ=CRCircuito # 1: R = 2.2 KΩ , C = 1μF , τ simulado = 2.273 mseg
τ=1μF ×2.2 KΩτ=2.2 mseg
%Er=|2.2−2.273|
2.2× 100
%Er=3.32%Circuito # 2: R = 2.2 KΩ y 4.7 KΩ , C = 1μF , τ simulado = 1.894 mseg
R=2.2 × 4.72.2+4.7
KΩ
R=1.5 K Ωτ=1μF ×1.5 KΩ
τ=1.5 mseg
%Er=|1.5−1.894|
1.5×100
%Er=26.27 %Circuito # 3: R = 2.2 KΩ y 4.7 KΩ , C = 10μF , τ simulado = 17.992 mseg
R=1.5 K Ωτ=10 μF ×1.5 KΩ
τ=15 mseg
%Er=|15−17.992|
15× 100
%Er=19.95 %Circuito # 4: R = 2.2 KΩ , C = 10μF , τ simulado = 22.727 mseg
τ=10 μF ×2.2 KΩτ=22 mseg
%Er=|22−22.727|
22×100
%Er=3.30 %
10
Tabla # 2: R = 500 Ω , Rint = 50 Ωτ=L/ R
Rt=550 Ω
f = 1 KHz , L = 90 mH , τ simulado = 0.1629 msegτ=90 mH /550Ωτ=0.1636 mseg
%Er=|0.1636−0.1629|
0.1636×100
%Er=0.43 %f = 2 KHz , L = 50 mH , τ simulado = 0.0947 mseg
τ=50 mH /550 Ωτ=0.0909 mseg
%Er=|0.0909−0.0947|
0.0909×100
%Er=4.18 %f = 3 KHz , L = 10 mH , τ simulado = 0.1667 mseg
τ=10 mH /550 Ωτ=0.0182 mseg
%Er=|0.0182−0.1667|
0.0182×100
%Er=815.93 %
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SIMULACIÓN
TABLA 1
EJERCICIO #1
F=60Hz
10
EJERCICIO#2
F=10Hz
10
EJERCICIO #3
F=60Hz
10
EJERCICIO #4
F=10Hz
10
TABLA 2
EJERCICIO #5
F=3kHz
10
F=2kHz
10
F=1kHz
10
TABLA DE RESULTADOS
Tabla # 1
Frecuencia [Hz] R [ohm] C [F] τ teórico [mseg]
τ simulado [mseg]
% Error
60 Hz 2.2 K 1 μ 2,2 2,273 3,3260 Hz 2.2 K y 4.7 K 1 μ 1,5 1,894 26,2710 Hz 2.2 K y 4.7 K 10 μ 15 17,992 19,9510 Hz 2.2 K 10 μ 22 22,727 3,30
Tabla # 2
Frecuencia [KHz]
Z out = R int [ohm] R [Ω] L [mH] τ simulado [mseg]
τ teórico [mseg]
% Error
1 50 500 90 0,1629 0,1636 0,432 50 500 50 0,0947 0,0909 4,183 50 500 10 0,1667 0,0182 815,93
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