informe 5 LAB CIRCUITOS 5

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INFORME DE PRACTICA 5
DANIELA CAMPO
2176067
MARIA DEL MAR ZARTA SANCLEMENTE 
2160838
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
SANTIAGO DE CALI
2018
CONTENIDO
 pág. 
INTRODUCCIÓN	3
OBJETIVOS	4
EQUIPOS Y MATERIALES	4
RESULTADOS Y DISCUSIÓN	4
CONCLUSIONES	10
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Circuito RC	5
Ilustración 2: Señal cuadrada de la fuente y voltaje del condensador.	6
Ilustración 3: Circuito RC con frecuencia de 500 Hz.	6
Ilustración 4: Circuito RC	7
Ilustración 5: Circuito RLC.	8
Ilustración 6: Circuito RLC con frecuencia de 500Hz.	9
Ilustración 7: Circuito RLC con frecuencia de 1kHz.	9
Ilustración 8: Circuito RLC con frecuencia de 5000 Hz.	10
 
INTRODUCCIÓN
En el presente informe se da a conocer los resultados obtenidos tras el análisis de los circuitos propuestos que fueron llevados a cabo durante la práctica del laboratorio (circuitos RC y RLC) con su respectiva respuesta (respuesta natural y respuesta al escalón), uno de los circuitos fue previamente simulado (circuito RC) y analizado utilizando una señal cuadrada con 10 Vpp y una frecuencia de 1 kHz. Esta práctica tenía como objetivo principal la comprensión del comportamiento transitorio de los circuitos RC y RLC y la adecuada identificación de la respuesta natural y al escalón. Después de comparar los resultados teóricos que se obtuvieron del circuito simulado en el pre-informe, con las mediciones experimentales, se evidencia que los valores fueron bastante similares, por lo que se considera que tanto la simulación como la práctica fueron exitosas, dando cumplimiento a los objetivos propuestos. 
OBJETIVOS
· Analizar con los instrumentos de medición el comportamiento transitorio de los circuitos RC y RLC.
· Identificar la respuesta natural y al escalón.
EQUIPOS Y MATERIALES 
· Osciloscopio.
· Generador de señales.
· Resistencias.
· Condensadores.
· Bobinas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como primer paso para dar cumplimiento al objetivo propuesto se realizó el montaje del circuito RC previamente simulado propuesto en la guía al cual se estaba alimentando con una seña cuadrada mediante el generador de señales y a su vez tanto la medición del voltaje del generador como la del condensador. Además se varió la amplitud a 	10 Vpp y la frecuencia a 1kHz. Posterior a esto se obtuvo el valor de 5RC en el osciloscopio ajustando los controles verticales y horizontales a 1V/DIV y a 0,2 ms/DIV respectivamente. 
Ilustración 1: Circuito RC
Fuente: Guía proporcionada por el docente.
Después de realizar el montaje del circuito mostrando anteriormente, se obtuvieron los siguientes resultados en el osciloscopio:
Ilustración 2: Señal cuadrada de la fuente y voltaje del condensador.
Fuente: Producción propia.
Luego de esto, se realizó una variación en dicho circuito en la frecuencia a un valor de 500 Hz y 5000 Hz para observar las diferentes cantidades de repeticiones en un tiempo determinado.
A continuación se muestra la señal en el osciloscopio con la variación de la frecuencia en 500 Hz.
Ilustración 3: Circuito RC con frecuencia de 500 Hz.
Fuente: Foto tomada en el laboratorio.
Posteriormente se puede observar los resultados con una frecuencia de 5000 Hz.
Ilustración 3: Circuito RC con frecuencia de 5000 Hz.
Fuente: producción propia.
Luego de analizar los resultados obtenidos en el osciloscopio tras variar la frecuencia se observó que la resistencia se carga en los semiciclos positivos y se descarga en los semiciclos negativos.
En la segunda parte del laboratorio se procedió a tomar la respectiva medición del voltaje de la siguiente manera: 
Ilustración 4: Circuito RC
Fuente: Guía proporcionada por el docente.
Al realizar el montaje del circuito RLC propuesto en la guía de la siguiente manera (Ilustración 5) se usó el osciloscopio para observar la tensión en la bobina, en el condensador con un valor de 21,5 u y en la resistencia.
Ilustración 5: Circuito RLC.
Fuente: Guía proporcionada por el docente.
A continuación se muestra los resultados obtenidos del circuito RLC variando su frecuencia entre 1kHz, 500 Hz y 5000 Hz.
Ilustración 6: Circuito RLC con frecuencia de 500Hz.
Fuente: producción propia.
Ilustración 7: Circuito RLC con frecuencia de 1kHz.
Fuente: Producción propia.
Ilustración 8: Circuito RLC con frecuencia de 5000 Hz.
Fuente: Producción propia.
Tras analizar los resultados obtenidos con la variación de la frecuencia en el circuito RLC se observa un comportamiento evidentemente diferente de las resistencias y el condensador debido a que inicialmente el condensador y la resistencia se cargan simultáneamente pero con el paso del tiempo la resistencia se descarga y el condensador la mantiene.
Teniendo en cuenta la gran similitud entre los resultados teóricos y experimentales en cada etapa del laboratorio se concluye que tanto la práctica como la simulación (anexos) fueron exitosas.
Para determinar el tipo de respuesta de nuestro circuito, se realizaron los cálculos respectivos de la frecuencia neper y de resonancia:
Frecuencia neper de un circuito RLC en serie 
Frecuencia de resonancia de un circuito RLC en serie:
 
 
De acuerdo a lo anterior, la frecuencia neper es mayor a la frecuencia de resonancia (), por lo tanto es una respuesta sobreamortiguada.
CONCLUSIONES
· Al llevar a cabo la quinta práctica de laboratorio se dio cumplimiento al objetivo propuesto, pues fue posible analizar los RC y RLC, además de corroborar su respectiva respuesta por medio de los cálculos con sus valores tanto experimentales como teóricos.
· Se lograron todos los objetivos propuestos y se considera que esta práctica resulta de gran ayuda para afianzar todos los conocimientos obtenidos durante las clases teóricas, pues es imprescindible en cualquier aspecto la aplicación de la teoría para una mejor comprensión.
ANEXOS: SIMULACIONES
SIMULACIÓN 1 (1 KHz)
Figura 3: Simulación 1 (1 KHz)
Fuente: Producción propia / Pspice
En la figura anterior es posible observar que la gráfica de color rojo corresponde a la señal proveniente de la fuente (10 Vpp), la verde al voltaje de la resistencia y la azul al proceso de carga y descarga del condensador.
SIMULACIÓN 2 (2 KHz)
Figura 4: Simulación 2 (2 KHz)
Al igual que en la simulación 1, se aplica la misma convención de colores para indicar el pulso generado, el voltaje en la resistencia y el voltaje en el condensador. Sin embargo, al variar la frecuencia también fue necesario variar la escala de la gráfica y el ancho del pulso (PW), permitiendo una mejor visualización la señal.
SIMULACIÓN 3 (300 Hz)
Figura 5: Simulación 3 (300 Hz)
Por último, la simulación 3 poseía las mismas características que las simulaciones anteriores, por lo que también fue necesario ajustar la escala de la gráfica y el ancho del pulso para visualizar correctamente la señal.
A partir de todas las simulaciones realizadas es posible concluir que la carga del condensador dependerá de la frecuencia:
· En la simulación #1 el condensador se carga completamente (5V).
· En la simulación #2 el condensador no alcanza su carga máxima ya que la frecuencia es el doble de la propuesta inicialmente.
· En la simulación #3 el condensador se carga por completo mucho antes de que el pulso de voltaje termine, esto debido a que la frecuencia era mucho menor.
Teniendo en cuenta lo anterior es posible asignar un voltaje determinado de carga del condensador a partir de la frecuencia establecida en el generador de señales
BIBLIOGRAFÍA
· Guía del laboratorio proporcionada por el docente.
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