informe_resonancia(1)

8/2/2019 informe_resonancia(1)

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDEREscuela de Fsica

Laboratorio de Fsica IIIB-L6 RESONANCIA EN CIRCUITO RLC EN SERIE AC

Grupo: B1a Subgrupo: 04

Estudiantes: Cdigo: Yeison Fabian Bottia Santos. 2060914 Olga Maria Lpez Muoz. 2060911 Lina Marcela Sabogal Manrique. 2060880

OBJETIVOS

Analizar grficamente el comportamiento de la corriente y el voltaje en los

elementos inductivos, capacitivos y resistivos, al variar la frecuencia deresonancia, en un circuito RLC en serie. Encontrar el valor experimental de la frecuencia de resonancia a partir de

las dos resistencias dadas. Determinar la utilidad de la frecuencia para comprobar cuando un circuito

es o no resonante Por medio de las diferentes graficas observar la relacin entre corriente,

voltaje, y potencia, al variar la frecuencia de resonancia y determinar deigual forma la frecuencia a la cual se iguala la frecuencia natural del circuito.

ANLISIS E INTERPRETACIN DE DATOS.

RESISTENCIA 1

Frecuencia[Hz]

VR[V]

VL[V]

VC[V]

I[mA] VT [V] Z []

[Rad/s] P [watt]

600 0,525 0,4 2,722 1,02 2,380611 102,74 2333,932 3769,911 0,005351000 1,684 1,378 3,38 2,14 2,616077 178,81 1222,466 6283,185 0,005591300 1,695 2,803 4,08 3,37 2,122205 143 629,7344 8168,141 0,005711500 1,975 3,77 4,12 3,94 2,005773 169,95 509,0794 9424,778 0,007781550 1,962 3,84 3,93 3,98 1,964063 177,37 493,4832 9738,937 0,0078

1592 1,985 4,05 3,884 3,97 1,991929 4,78 501,7453 10002,83 0,007881610 1,979 4,08 3,828 3,98 1,99498 7,52 501,2512 10115,93 0,007311700 1,911 4,17 3,507 3,83 2,022743 19,13 528,1314 10681,42 0,002031900 1,645 3,97 2,702 3,31 2,076981 37,62 627,4866 11938,05 0,005442100 1,386 3,695 2,054 2,8 2,147994 49,81 767,1406 13194,69 0,003882300 1,171 3,42 1,581 2,36 2,180175 57,51 923,8029 14451,33 0,00276


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RESISTENCIA 2

Clculos:

FRECUENCIA DE RESONANCIA

= 1 / 2 LC

C= 1x10 ^ (-7) [F]L = 0.1 [H]

= 1 / 2 (1x10 ^ (-7))( 0.1) = 1591.54 [rad/s]

FRECUENCIAS APROXIMADAS

= 2 f

Para el primer ensayo

= 2(600) = 3769,91118 [Rad/s]

POTENCIA DISIPADA

P =I Z Cos

VT= [ VR+(VL-VC)] Z= VT/ I = Tan( VL-VC/ VR)

Frecuencia[Hz] VR [V]

VL[V]

VC[V]

I[mA] VT [V] Z []

[Rad/s] P [watt]

600 0,296 0,408 2,777 1,04 2,387421 97,12 2295,597 3769,911 0,00031000 0,674 1,542 3,755 2,38 2,313362 106,93 972,001 6283,185 0,00161300 1,255 3,716 5,43 4,48 2,12434 126,21 474,1831 8168,141 0,005621500 1,73 5,97 6,5 6,04 1,809365 162,96 299,5637 9424,778 0,01041550 1,769 6,31 6,45 6,34 1,774531 175,47 279,8945 9738,937 0,01121592 1,76 6,46 6,26 6,33 1,771327 6,48 279,8305 10002,83 0,01111610 1,75 6,5 6,13 6,15 1,788687 11,93 290,8434 10115,93 0,01071700 1,617 6,35 5,39 5,83 1,880502 30,69 322,5561 10681,42 0,009421900 1,21 5,35 3,57 4,4 2,152324 55,79 489,1646 11938,05 0,005322100 0,919 4,53 2,457 3,37 2,267574 66,09 672,8705 13194,69 0,00309

2300 0,738 3,867 1,789 2,7 2,205159 70,44 816,7257 14451,33 0,00199


3/4

Para la Resistencia 1:

VR = 1.985 [v]VL = 4.05 [v] I = 3.97 [mA] = 0.00397 [A]

VC

= 3.884 [v]VT= [(1.985)+( 4.05 -3.884)] = 1.99 [v]

Z= 1.99/0.00397= 501.74

= Tan(4.05-3.884 /1.985)= 4.78

De tal forma que:

P= (0.00397)(501.74) Cos [4.78] = 0.00788 [watt]

Para la Resistencia 2:

VR = 1.760 [v]VL = 6.46 [v] I = 6.33 [mA] = 0.00633 [A]VC = 6.26 [v]

VT= [(1.760)+(6.46 -6.26)] = 1.77 [v]

Z= 1.77/0.00633= 279.83

= Tan(6.46-6.26 / 1.760)= 6.483

De tal forma que:

P= (0.00633)( 279.83) Cos [6.483] = 0.0111 [watt]

Determine de las grficas la frecuencia de resonancia y comprelo con suvalor terico.

Se determina la frecuencia de resonancia experimental haciendo un promedioentre el valor antes y despus de donde esta la frecuencia de resonancia.

As,

Para las frecuencias de 1560 y 1610 [Hz]

prom = (9738.937+10115.93)/2 = 9927.4335 [rad/s]

f = / 2 f = 9927.4335 / 2 = 1580.00 [Hz]


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Valor Terico de la frecuencia de Resonancia f= 1591.55 [Hz]

%error= [ ( terica - exp )/ (terica ) ] * 100%error= [ (1591.55 1580.00) / (1591.55)] * 100

%error= 0.725Con base en los resultados obtenidos en la prctica y en las diferenciasporcentuales se puede apreciar que el laboratorio estuvo correctamente elaboradoy se pudo comprobar la relacin experimental con la terica de la frecuencia deresonancia y en base a ello los factores derivados que incurren en esta.

Discusin de resultados y fuentes de error:

Los errores obtenidos fueron mnimos, de lo cual se deduce la eficazimplementacin de la toma de medidas al igual que las conexiones y montaje.Los resultados fueron bastante satisfactorios para lo deseado en la prctica.Conclusiones:

1. Por medio de este laboratorio fue posible apreciar las diferentes relacionesentre la corriente, el voltaje y la potencia al realizar una variacin defrecuencia. Tales como que la corriente que circula a travs del circuitotiene su valor mximo en aquel punto en el cual la frecuencia del circuito esigual a la frecuencia de resonancia y de igual forma su mnimo valor para laimpedancia. En este mismo punto el voltaje en el inductor es igual que en elcapacitor, y el voltaje a travs de la resistencia es igual al voltaje aplicado.

2. A medida que la frecuencia es mayor, la reactancia inductiva es mayor,pero la reactiva menor y viceversa.

3. La transferencia de potencia de la fuente al circuito es mxima y en estepunto donde se encuentra la frecuencia es posible detectarlo como unmximo.

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