9.5: Procedimiento

9.5.1: Circuito RC

1. Usando la Figura 9.4.1 con una fuente de 10 V p-p 10 kHz, R = 1 k\(\Omega\) y C = 10 nF, determinar la reactancia capacitiva teórica y la impedancia del circuito, y registrar los resultados en la Tabla 9.6.1 (la porción experimental de esta tabla se rellenará en el paso 6). Usando la regla del divisor de corriente, calcule las corrientes de resistencia y condensador y registrelas en la Tabla 9.6.2.

2. Construir el circuito de la Figura 9.4.1 usando R = 1 k\(\Omega\), y C = 10 nF. Un método común para medir la corriente usando el osciloscopio es colocar una pequeña resistencia de detección de corriente en línea con la corriente de interés. Si la resistencia es mucho más pequeña que las reactancias circundantes, tendrá un efecto mínimo sobre la corriente. Debido a que el voltaje y la corriente de la resistencia están siempre en fase entre sí, la fase relativa de la corriente en cuestión debe ser la misma que la del voltaje de la resistencia de detección. Cada una de las tres corrientes del circuito se medirá por separado y con respecto a la fuente para determinar la fase relativa. Para medir la corriente total, coloque una\(\Omega\) resistencia 10 entre tierra y la conexión inferior de los componentes paralelos. Establezca el generador en una onda sinusoidal p-p de 10 V a 10 kHz. Asegúrese de que el límite de ancho de banda del osciloscopio esté activado para ambos canales. Esto reducirá el ruido de la señal y hará que las lecturas sean más precisas. Además, considere usar el promedio de forma de onda, particularmente para limpiar las señales derivadas a través de la función Math.

3. Coloque la sonda uno a través del generador y la sonda dos a través de la resistencia de detección. Mida el voltaje a través de la resistencia de detección, calcule la corriente total correspondiente a través de la ley de Ohm y registre en la Tabla 9.6.2. Junto con la magnitud, asegúrese de registrar la desviación de tiempo entre la forma de onda de detección y la señal de entrada (a partir de la cual la fase puede determinarse eventualmente).

4. Retire la resistencia de detección principal y coloque una\(\Omega\) resistencia 10 entre el condensador y la tierra para que sirva como detección de corriente del condensador. Coloque una segunda\(\Omega\) resistencia 10 entre la resistencia y tierra para detectar la corriente de la resistencia. Deje la sonda uno en el generador y mueva la sonda dos a través de la resistencia de detección en la rama de resistencia. Repita el proceso de ley de Ohm para obtener su corriente, registrando la magnitud y el ángulo de fase en la Tabla 9.6.2. Finalmente, mueva la sonda dos para que esté a través de la resistencia de detección del condensador. Medir y registrar los valores apropiados en el Cuadro 9.6.2. Tenga en cuenta que si está utilizando un osciloscopio de cuatro canales, son posibles mediciones simultáneas de entrada, resistencia y condensador.

5. Mueva la sonda uno a la resistencia de detección de la resistencia y deje la sonda dos en la resistencia de detección del condensador. Guarde una imagen del osciloscopio mostrando las formas de onda de voltaje que representan\(i_R\),\(i_C\) y\(i_{in}\) (es decir, la forma de onda Matemática calculada a partir de\(i_R + i_C\)).

6. Calcular las desviaciones entre los valores teóricos y experimentales del Cuadro 9.6.2 y registrar los resultados en las columnas finales del Cuadro 9.6.2. Con base en los valores experimentales, determinar la Z experimental y\(X_C\) los valores a través de la ley de Ohm (\(X_C = V_C/i_C, Z = V_{in}/i_{in})\)y registrar de nuevo en la Tabla 9.6.1 junto con las desviaciones.

7. Crear una gráfica fasora que muestre\(i_{in}\),\(i_C\), y\(i_R\). Incluya tanto la visualización en el dominio del tiempo del paso 4 como la gráfica fasora con el reporte técnico.

9.5.2: Circuito RL

8. Reemplace el condensador con el inductor de 10 mH (es decir, Figura 9.4.2) y repita los pasos del 1 al 7 de la misma manera, usando las Tablas 9.6.3 y 9.6.4.

9.5.3: Circuito RLC

9. Usando la Figura 9.4.3 tanto con el condensador de 10 nF como con el inductor de 10 mH (y una tercera resistencia de detección), repita los pasos del 1 al 7 de manera similar, usando las Tablas 9.6.5 y 9.6.6. Tenga en cuenta que no será posible ver las cuatro formas de onda simultáneamente en el paso 5 si se está utilizando un osciloscopio de dos canales. Para un osciloscopio de cuatro canales, coloque una sonda a través de cada una de las tres resistencias de detección.