PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - BIBLIOGRAFÍA

Enciclopedia de Electricidad CEAC
Análisis de Circuitos Eléctricos Egon Brenner
Electrotecnia Avanzada GTZ (Tomo II)
Circuitos Magnéticos y Transformadores E. E. Staff-M.L.T.

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CONCLUSIONES

Realizada la presente práctica podemos realizar las siguientes puntualizaciones en base a lo practicado.

 R – L.- Es un arreglo bastante real que puede representarse mediante cualquier carga equivalente en un sistema eléctrico de potencia.
 Si el arreglo es predominante inductivo, vale decir, VL > VR, entonces la forma de onda es no senoidal y el factor de potencia es pequeño y el consumo de potencia activa es mínimo.
 Si el arreglo es predominante activo, vale decir, VR > VL , la forma de onda es senoidal el factor de potencia mayor y el consumo de potencia activa mayor.
 La corriente de este arreglo esta limitado por la lámpara incandescente (resistencia), si es uno solo la corriente máxima será 0.9 [A] esto quiere decir para cualquier posición del circuito magnético.
 R – C.- Este arreglo es el más pasivo y poco usado sin embargo podemos afirmar que la magnitud de resistencia en exceso o capacidad en exceso, solo ondulara la forma de onda poco o muy acentivadamente; y el factor de potencia variará en la corriente pero en adelanto, en este arreglo se encuentra limitada por la resistencia. La carga y descarga del condensador está en función de la magnitud de la resistencia en serie.
 L – C.- El arreglo serie L – C es el más complejo eléctricamente hablando, porque su comportamiento en el extremo magnético o eléctrico y medianamente electromagnético es difícil de obtener por la dependencia directa de las características constructivas, tanto de la bobina (sección del circuito magnético, número de espiras, longitud del circuito magnético), como del condensador (distancia entre placas, permitividad, potencia, tensión, capacidad).
 La característica de esta conexión es la sobre tensión que alcanza las 10 veces la tensión nominal de alimentación en algunos casos, función de la magnitud reactancia.
 La forma de onda aquí visualizada es predominante reactivo propia de la sobre saturación del circuito magnético.
 Cuando XL > XC, existe predominio de la tensión en la bobina y factor de potencia es en retraso, ocurriendo lo contrario cuando XC > XL, bajo esta condición, la forma de onda es de característica magnética, sinónimo de sobre tensión en la bobina, esta opción en la práctica se logra con sobre tensiones apreciables.
 Cuando XC > XL, existe un predominio aparente del campo eléctrico sobre el campo magnético, sin embargo, el predominio de la forma de onda es magnético y no así eléctrico esto por la sobre tensión de la bobina.
 Cuando XC = XL, aparentemente la forma de onda es senoidal y la tensión igual a cero, sin embargo esto no ocurre porque la fuente no es cero, lo que pasa es que la tensión de la bobina y el condesador son netamente no senoidales y cuyos armónicos se llegará a restar y solo existe la fundamental, es decir la tensión de la fuente, obtener esta condición es altamente moroso por la sobre tensión reactiva tanto en L como en C.
 R – L – C.- Esta conexión es la más pasiva que la anterior por la existencia de la resistencia que amortigua cualquier operación compleja de la parte reactiva. En este circuito la resistencia no permite la sobre tensión excesiva por la limitación de corriente que presente el arreglo.
 Cuando XL > XC.- La forma de onda es predominante del campo magnético y el factor de potencia en retraso.
 Cuando XC > XL.- La forma de onda es predominante del campo eléctrico y el factor de potencia en adelanto.
 Cuando XC = XL.- El circuito se encuentra en resonancia y la tensión de la fuente debería ver la misma en la resistencia, pero esto no ocurre, por la existencia de armónicos en el arreglo.

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-L-C -Explique la aparición de la forma de onda en cada caso analizado y concluya con dos ventajas en este circuito

 Cuando XL > XC.- La forma de onda aparece por el campo magnético y el factor de potencia en retraso.
 Cuando XC > XL.- La forma de onda aparece por el campo eléctrico y el factor de potencia en adelanto.
 Cuando XC = XL.- La forma de onda aparece por la existencia de armónicos en el arreglo.
VENTAJAS EN EL CIRCUITO:
 Esta conexión es la más pasiva que la anterior por la existencia de la resistencia que amortigua cualquier operación compleja de la parte reactiva.
 En este circuito la resistencia no permite la sobre tensión excesiva por la limitación de corriente que presenta al arreglo

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-L-C - Realice un diagrama de operación de esta carga donde se muiestre los tres casos

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-L-C - Determine el desface existente en esta carga en sus diferentes casos

-Para XC < XL el desfase en la carga seria:
El desfase en la resistencia es la

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-L-C - Realice la justificación analítica y verifique los datos lecturados

Aplicando ley de voltajes de Kirchhoff en el circuito:

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-L-C - Realice un diagrama fasorial y senoidal a escala tomando valores lecturados de tensión y de corriente (III)

 XC =  XL

	V[V]	I[A]	P*10[W]
R	173	0.67	12
XL	98	0.67	2
XC	98	0.67	0.2

C(t)=-98*(2)^(1/2)*sin(ω*t-79.98)

L(t)=98*(2)^(1/2)*sin(ω*t+89)

R(t)=173*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

I(t)=0.57*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

S(t)= -98*(2)^(1/2)*sin(ω*t-79.98) + 98*(2)^(1/2)*sin(ω*t+89)

         +173*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-L-C - Realice un diagrama fasorial y senoidal a escala tomando valores lecturados de tensión y de corriente (II)

XC  >  XL

	V[V]	I[A]	P*10[W]
R	188	0.72	12
XL	63	0.72	2
Xc	100	0.72	0.2

C(t)=199*(2)^(1/2)*sin(ω*t -88.87)

L(t)=157*(2)^(1/2)*sin(ω*t +75.83)

R(t)=137*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

I(t)=2.92*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

S (t)= 199*(2) ^ (1/2)*sin (ω*t -88.87) + 157*(2) ^ (1/2)*sin (ω*t +75.83)

       + 137*(2) ^ (1/2)*sin (ω*t)

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-L-C - Realice un diagrama fasorial y senoidal a escala tomando valores lecturados de tensión y de corriente (I)

XL  >  XC

	V[V]	I[A]	P*10[W]
R	123	0.54	8.5
XL	175	0.54	2.5
XC	82	0.54	0

C(t)=96*(2)^(1/2)*sin(ω*t -90)

L(t)=195*(2)^(1/2)*sin(ω*t +76.26)

R(t)=107*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

I(t)=0.54*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

S(t)= 96*(2)^(1/2)*sin(ω*t -90) + 195*(2)^(1/2)*sin(ω*t +76.26) + 107*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO L-C - Cual la razón para la aparición de la sobre tensión en este circuito

La razón de la aparición de la sobre tensión es que alcanza las 10 veces la tensión nominal de alimentación solo en algunos casos ,el cual es función de la magnitud de la reactancia.

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO L-C - Mediante un diagrama de operación (circuito L-C) explique las 3 condiciones (XL> XC ,XL< Xc XL= XC )

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO L-C - Realice la justificación analítica y verifique los datos lecturados

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO L-C / Realice un diagrama fasorial y senoidal a escala tomando valores lecturados de tensión y de corriente (III)

XC =  XL

	V[V]	I[A]	P*10[W]
R	38	0.59	12
XC	36	0.25	1
XL	36	0.25	0.1

C(t)=-36*(2)^(1/2)*sin(ω*t-79.98)

L(t)=36*(2)^(1/2)*sin(ω*t+89)

R(t)=38*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

I(t)=0.59*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

S(t)= -36*(2)^(1/2)*sin(ω*t-79.98) + 36*(2)^(1/2)*sin(ω*t+89)

         +38*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO L-C / Realice un diagrama fasorial y senoidal a escala tomando valores lecturados de tensión y de corriente (II)

XC  <  XL

	V[V]	I[A]	P*10[W]
XC	18	0.14	1.5
XL	27	0.14	7.5

C(t)=38*(2)^(1/2)*sin(ω*t-80.8)

L(t)=27*(2)^(1/2)*sin(ω*t+81.4)

I(t)=0.14*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

S(t)= 61*(2)^(1/2)*sin(ω*t-80.8) + 138*(2)^(1/2)*sin(ω*t+81.4)

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO L-C / Realice un diagrama fasorial y senoidal a escala tomando valores lecturados de tensión y de corriente (I)

          XC > XL

	V[V]	I[A]	P*10[W]
Xc	405	3.3	8.5
XL	198	3.3	4

C(t)=405*(2)^(1/2)*sin(ω*t-89.40)

L(t)=198*(2)^(1/2)*sin(ω*t+84.99)

I(t)=3.3*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

S(t)= 492*(2)^(1/2)*sin(ω*t-89.40) + 294*(2)^(1/2)*sin(ω*t+84.99)

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-C - En esta conexión podemos mejorar el factor de potencia .Indique la ventaja de mejorar el factor de potencia

En este circuito podemos mejorar el factor de potencia ,s i las magnitudes de la carga de l condensador o de la resistencia no tienen un exceso ,entonces el factor de potencia se aproximara al valor de uno.

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-C - Cual es la característica de operación de esta carga referido a la forma de onda

La característica de la reactancia capacitiva esta en función de la magnitud de la resistencia en serie , entonces la magnitud de esta carga en exceso solo ondulara la forma de onda poco o muy acentivamente.

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-C - Realice la justificación analítica y verifique los datos lecturados

Aplicando ley de voltajes de Kirchhoff en el circuito:

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CIRCUITO R-C - Realice un diagrama fasorial y senoidal a escala tomando valores lecturados de tensión y de corriente .

DIAGRAMA SENOIDAL

  

	V[V]	I[A]	P*10[W]
R	132	0.78	3
Xc	104	0.78	3.5

R(t)=74*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

C(t)=192*(2)^(1/2)*sin(ω*t+67.18)

I(t)=0.47*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

S(t)=192*(2)^(1/2)*sin(ω*t + 67.18) + 74*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - Dibuje la forma de onda de corriente en esta conexión e indique cual la razón de su aparición

f(t) = 7.1920+25.7353*cos(t)+5.8325*cos(3t)+2.7109*sin(t)+8.7205*sin(3t)

Como el arreglo es predominante inductivo, vale decir VL>VR ,entonces la forma de onda es no senoidal a esto se debe la aparición de la onda ,y el factor de potencia es pequeño y el consumo de potencia activa es mínimo.

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - Determine el desface existente en la carga

El desfase en la resistencia es :

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - Realice la justificación analítica y verifique los datos lecturados

Aplicando ley de voltajes de Kirchhoff en el circuito:

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CUESTIONARIO (II)

CIRCUITO R-L

1.-Realice un diagrama fasorial y senoidal a escala tomando valores lecturados de tensión y de corriente .

Diagrama senoidal

	V[V]	I[A]	P*10[W]
R	79	0.46	3.5
XL	166	0.46	5

R(t)= 79*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

L(t)=166*(2)^(1/2)*sin(ω*t+73.4)

S(t)= 166*(2)^(1/2)*sin(ω*t+73.4)+79*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

I(t)=  0.46*(2)^(1/2)*sin(ω*t)

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - CUESTIONARIO (I)

Circuito R-L
1.- Realice un diagrama senoidal de cada uno de los circuitos a escala.
2.- Realice un diagrama fasorial de cada uno de los circuitos a escala .
3.- Encuentre la ecuación de las formas de onda visualizadas en el osciloscopio.
4.- Encuentre fasorialmente la tensión de alimentación.

PARAMETROS R-L-C EN CONEXIÓN SERIE - R-L-C - LECTURA DE DATOS (II)

Conexión  L – C

XL > XC

	V [V]	I [A]	P * 10 [W]
Transformador	38	0.14	0
Al circuito	16	0.14	0
XC	18	0.14	1.5
XL	27	0.14	7.5
Total	VALIM=211 [V]		9

XC > XL

	V [V]	I [A]	P * 10 [W]
XC	405	3.3	8.5
XL	198	3.3	4
Total	VALIM=210 [V]		12.5

XL = XC

	V [V]	I [A]	P * 10 [W]
Transformador	38	0.25	0
Al circuito	15	0.25	0
XC	36	0.25	1
XL	36	0.25	0.1
Total	VALIM= 209 [V]		6.5

Conexión  R- L- C

XL > XC

	V [V]	I [A]	P * 10 [W]
R	123	0.54	8.5
XL	175	0.54	2.5
XC	82	0.54	0
Total	VALIM=210  [V]		11

XC > XL

	V [V]	I [A]	P * 10 [W]
R	188	0.72	12
XL	63	0.72	2
XC	100	0.72	0.2
Total	VALIM= 210[V]		14.2

XL = XC

	V [V]	I [A]	P * 10 [W]
R	173	0.67	12
XL	98	0.67	2
XC	98	0.67	0.2
Total	VALIM= 206 [V]		14.2