Introducción
La potencia es el elemento clave en los sistemas eléctricos interconectados, todo el análisis, y todo el estudio dedicado a los circuitos eléctricos tiene como finalidad el adecuado manejo de la potencia eléctrica.
La potencia eléctrica es la razón de ser todo ingeniero electricista, podríamos decir que esta se encuentra estrechamente relacionada con el avance de las sociedades, históricamente, la mayor generación de potencia eléctrica ha estado asociada a un mejor nivel de vida y mayor desarrollo tecnológico.
De allí la importancia del análisis de sus variaciones dentro de cualquier red, y como este análisis no siempre resulta sencillo debido a la complejidad y extensión de los circuitos interconectados usualmente utilizados, es necesario disponer de herramientas tanto matemáticas como geométricas que simplifique dicho análisis, el método expuesto a continuación es una de esas herramientas.
Objetivo general
Estudiar y analizar el lugar geométrico de intensidades y potencia en un circuito RLC en paralelo
Objetivos Específicos
Graficar el comportamiento de un circuito RLC paralelo cuando se varía la impedancia de la rama inductiva.
Graficar el comportamiento de un circuito RLC paralelo cuando se varía la impedancia de la rama capacitiva.
Marco Teórico
El estudio de los circuitos que tienen un elemento variable se simplifica mucho mediante el análisis de los lugares geométricos de impedancias. Como I=VY y, normalmente, V es constante, el lugar geométrico de Y proporciona la variación de la intensidad I con el elemento variable del circuito.
Cuando tenemos un circuito con una resistencia fija y una reactancia variable que podemos suponer toma valores cualesquiera, positivos o negativos. Si consideramos el plano Z con los ejes cartesianos R y X, el lugar geométrico de la impedancia Z, para el circuito dado, es una recta paralela al eje X que corta al eje R en Rl, como indica la figura.
Esta ecuación representa una circunferencia, es decir, el lugar geométrico de Y es una circunferencia con centro el punto (1/2R1,0) y radio 1/2R1.
A cada punto del lugar geométrico de Z le corresponde un punto del lugar geométrico de Y. Los puntos del lugar de Z por encima del eje R se corresponden con los puntos de la semicircunferencia por debajo del eje G en el plano Y.
Por el mismo procedimiento que antes se obtiene la ecuación del lugar geométrico de Y:
Materiales utilizados y procedimiento
Fuente de voltaje AC
Capacitores y bobina con nucleo ferromagnetico
Resistores variables
Instrumentos de medición
Cables varios.
Experiencia 1
Se procedió a montar el circuito de la figura y se varió R1 desde 10 ohm hasta 100 ohm midiendo los valores presentes en la siguiente tabla.
Haciendo los cálculos correspondientes se hallaron los datos necesarios para llenar la siguiente tabla:
Con estos datos se procede a graficar las siguientes relaciones:
Experiencia 2
Se procedió a montar el circuito de la figura y se varió R2 desde 50 ohm hasta 330 ohm midiendo los valores presentes en la siguiente tabla.
Con estos datos se procede a graficar las siguientes relaciones:
Conclusión
Los resultados obtenidos en la realización de esta práctica fueron los esperados, y en consonancia con los basamentos teóricos antes expuestos, podemos decir con base en los experimentos realizados que un circuito RLC en paralelo, la potencia total del circuito viene relacionada con la corriente consumida por éste, en forma de parábola para el caso de la rama capacitiva, y en proporción lineal para el caso de la rama inductiva.
En pocas palabras, se puede decir que, a voltaje o tensión constante el aumento o disminución de la potencia, varía proporcionalmente con el incremento o decremento de la corriente presente en el circuito.
Autor:
Carla Santaella
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
La Universidad del Zulia
Maracaibo, Edo. Zulia.Cátedra: Laboratorio de Circuitos Eléctricos III
Maracaibo, Abril de 2011