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LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL Campus Politécnico "J. Rubén Orellana R." FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Carrera de Ingeniería Electrónica y Control Carrera de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Carrera de Ingeniería Electrónica y Redes de Información Carrera de Ingeniería Eléctrica LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I PRÁCTICA N°1 1. TEMA ELEMENTOS ALMACENADORES DE ENERGÍA EN RÉGIMEN PERMANENTE 2. OBJETIVOS 2.1. Interpretar el comportamiento de los elementos pasivos (dando prioridad a inductores y capacitores), mediante medidas de voltaje y corriente en las configuraciones básicas de circuitos eléctricos excitados con fuentes de corriente continua y corriente alterna sinusoidal. 3. INFORMACIÓN El trabajo preparatorio debe contener un resumen con todos los temas mencionados en el mismo. 4. TRABAJO PREPARATORIO 4.1. Resumen sobre el comportamiento de los elementos pasivos cuando son excitados con magnitudes eléctricas constantes. 4.2. Consultar los modelos reales de un inductor y de un capacitor. 4.3. Consultar la simbología de elementos de medida para corriente continua y alterna. 4.4. Consulte la definición de valor RMS. En base a esta definición justifique por que los elementos de medida de AC entregan valores RMS. Dirección: Ladrón de Guevara E11-253 Teléfono: (02) 2976300 Ext.2209 Quito - Ecuador Correo: coord.electronica.control@epn.edu.ec LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I 4.5. Traer preparada la hoja de datos (INDIVIDUAL) acorde a las instrucciones de su profesor. La hoja de datos debe incluir los circuitos a armarse en la práctica así como tablas acordes a los datos a tomarse en el procedimiento. 5. EQUIPO Y MATERIALES 5.1. Fuentes: 1 Fuente de Voltaje DC 1 Fuente de Voltaje AC (Autotransformador) 5.2. Elementos: 1 Tablero de resistencias (300, 100, 300 Ω) 1 Inductor núcleo de hierro (0.16 ó 0.25H) 1 Banco de capacitores (50 uF) 5.3. Equipo de medida: 1 Voltímetro DC 1 Amperímetro DC 1 Multímetro Digital 5.4. Elementos de maniobra y Protección: 1 Interruptor doble con protección 3 Interruptores simples Juego de cables 6. PROCEDIMIENTO 6.1. Exposición del profesor explicando los objetivos y tareas a desarrollarse durante la práctica. 6.2. Anotar en la hoja de datos las características técnicas del equipo y elementos dados. 6.3. Armar el circuito de la Figura 1 (incluyendo los elementos de protección y maniobra necesarios), antes de activarlo, fijar en la fuente de magnitud constante el valor de voltaje en vacío propuesto y medido con el voltímetro. Utilizar el valor de resistencia propuesto por el instructor. (200, 250 o 300 ohms). 6.4. Luego de activar el circuito (comprobar que el voltaje de la fuente se mantenga) tomar nota de los valores de corriente y voltaje en cada elemento, utilizando los aparatos de medida correspondientes. 6.5. Cambiar la fuente DC por el autotransformador (fuente AC) y repetir el numeral 6.3 y 6.4 del procedimiento con el mismo valor de diferencia de potencial. 6.6. Cambiar el inductor por un capacitor de 30 µF en el circuito serie y 10 µF en el circuito paralelo y; repetir los numerales 6.3, 6.4 y 6.5 del procedimiento. 6.7. Armar el circuito de la Figura 2 con los elementos de protección y maniobra necesarios, aplicar el voltaje de alimentación propuesto, repetir el proceso de los numerales 6.3, 6.4, 6.5 y 6.6 del procedimiento. Considerar el voltaje de la fuente de continua de 1V únicamente para el caso del circuito RL en paralelo. Dirección: Ladrón de Guevara E11-253 Teléfono: (02) 2976300 Ext.2209 Quito - Ecuador Correo: coord.electronica.control@epn.edu.ec LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I Figura 1 Figura 2 7. INFORME CIRCUITOS ALIMENTADOS POR D.C. 7.1. Explicar en el circuito serie por qué el voltaje en el inductor es proporcional a la resistencia interna de dicho elemento. 7.2. Demostrar que en el circuito paralelo, la corriente en el inductor depende exclusivamente del valor de la resistencia interna de éste (usar los valores de los elementos usados y valores medidos). 7.3. ¿Por qué la corriente a través del Capacitor tanto en el circuito serie como en el circuito paralelo es cero? Justifique la respuesta. 7.4. ¿Si se varía el valor de la capacitancia (en el circuito RC de la Figura 1), debe variar la diferencia de potencia en el Capacitor? Fundamentar la respuesta. 7.5. Explicar el cumplimiento de las leyes fundamentales (Ohm y Kirchhoff) en ambos circuitos. 7.6. Definir la función que desempeña el elemento resistivo en cada circuito. CIRCUITOS ALIMENTADOS POR A.C. (sinusoidal). 7.7. Explicar en el circuito paralelo porqué la corriente en el inductor no depende exclusivamente del valor de la resistencia interna de éste (Usar los valores de los elementos y valores medidos). 7.8. ¿Por qué la corriente a través del capacitor es diferente de cero en ambos circuitos? Justifique la respuesta. Dirección: Ladrón de Guevara E11-253 Teléfono: (02) 2976300 Ext.2209 Quito - Ecuador Correo: coord.electronica.control@epn.edu.ec LABORATORIO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I 7.9. Si se varía el valor de la capacitancia sin alterar los otros parámetros (en el circuito RC de la Figura 1), ¿varía el valor de la diferencia de potencial en el capacitor? Fundamentar la respuesta. 7.10.¿Se cumplen las leyes fundamentales en ambos circuitos?, explicar brevemente la respuesta. 7.11.Conclusiones y recomendaciones. 7.12.Bibliografía 8. REFERENCIAS (1) J. Francisco, d A. Chacon, "Medidas Eléctricas para Ingenieros," Reverte, México, 2007 (2) Dorf, Richard C; Svoboda, James A., “Circuitos Eléctricos”, Novena edición, 2015. Responsable: Ing. Aracely Yandun Dirección: Ladrón de Guevara E11-253 Revisado por: Ing. Leonardo Ortega, MSc. Coordinador Análisis de Circuitos Eléctricos I Teléfono: (02) 2976300 Ext.2209 Quito - Ecuador Correo: coord.electronica.control@epn.edu.ec