Reactancia Inductiva 175d4i
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UNIVER SIDAD CATÓLICA DE S ANTA MARÍA FA C UL T A D D E C I E N C I A S E I N G EN I E R Í A S FÍ S I C A S Y F O R M A LES P . P . I N G E N I ER I A M E C A N I C A EL EC T R I C A Y M EC A T R O N I C A
SESION 04: MEDIDA DE REACTANCIA INDUCTIVA, CAPACITIVA E IMPEDANCIA - 1
I. PROCEDIMIENTO a.
Armar el circuito tal como se muestra en las figuras adjunta, calibrar el valor de la resistencia en una rango de
180 ohmios hasta 20 ohmios, y la inductancia variarla
en un rango de 10 mH y 90 mH, obtener un juego de 3 lecturas para diferentes valores de R y L. b.
Para calibrar la tensión en la salida del Variac tener en cuenta los valores máximos isibles corriente (menor de 200 mA):
Figura N°1 c. Registrar los siguientes datos: Tabla 1 V
A
VR
VL
L
Rteo
Rexp
XL te
XLex
Zte
Zex
teo
ex
ri
191
0.0284
1.27
190.2
6 He
44.718
40.7
2261
6710
2281.8
6711
82.84
89.1
60.2
d. Armar el circuito tal como se muestra en las figuras adjunta, calibrar el valor de la resistencia en una rango de
180 ohmios hasta 20 ohmios, y tres valores
distintos de condensador, obtener un juego de 3 lecturas para diferentes valores de R y C. Regular la tensión en la salida del Variac a 50 V:
Figura N°2 e. Registrar los siguientes datos: Tabla 2 V
A
VR
VC
60.40
C
0.34
16.58
47.70
20 uF
50.00
0.43
20.20
46.30
49.90
0.72
33.00
49.70
0.84
50.70
0.17
Rteo
Rexp
XCex
XC te
48.76
45.70
140.3
25 uF
46.97
45.70
38.00
50 uF
45.83
33.70
32.20
70 uF
8.39
50.10
10 uF
teo
ex
Zte
Zex
132
140.7
147.55
69.72
71.96
107.7
106
115.9
116.97
66.1
67
45.70
52.78
53
70.07
69.81
49.15
49.11
40.11
45.70
38.33
37
54.57
59.65
42.69
39.98
49.35
45.70
294.7
265
269.6
298.23
79.45
81.19
II. CUESTIONARIO: 1. Dibuje el diagrama fasorial para cada uno de los circuitos de las figuras 1, y 2.
2. ¿De qué magnitudes depende la reactancia de una inductancia? Frecuencia Valor de la inductancia 3. ¿De qué magnitudes depende la reactancia de un condensador? Frecuencia Valor del condensador 4. Halle
los valores
reactancias
teóricos
de las resistencias,
las
e impedancias para cada una de las tablas.
5. Explique cómo se halla el valor experimental de una impedancia.
En el caso de un circuito RL:
Zexp=√ ( Rexp+ riexp)2 + Xlexp 2
En el caso de un circuito RC:
Zexp=√( Rexp)2 + Xcexp2
6. Explique cómo se halla el valor experimental de una resistencia. Se aplica la ley de ohm:
Rexp=
Vr It
7. Explique cómo se halla el valor experimental de una reactancia capacitiva. Se aplica la ley de ohm:
Xcexp=
Vc It
8. Explique cómo se halla el valor experimental de una reactancia inductiva. Es la raíz cuadrada de la diferencia de la impedancia de la bobina al cuadrado y la resistencia de la bobina al cuadrado.
Zl =
Vl It
Xlexp=√ Zl 2−ril2
9. Encuentre el error absoluto y relativo de los valores de las reactancias y de las impedancias teóricas y experimentales de cada circuito.
XC te XCex Para el primer circuito RL 132 140.3 106
107.7
53 XL te 37 2261 265
52.78 XLex 38.33 6710 294.7
Zte Zte
Zex
140.7 2281.8 115.9
147.55 6711 116.97
70.07
69.81
54.57 59.65 Para el segundo circuito RC 269.6 298.23
ΔE (Absoluto) 8.3 1.7 ΔE 0.22 (Absoluto) 1.33 4449 29.7
%E (Relativo) 6.29% 1.60% % E 0.42% (Relativo) 3.59% 196.77% 11.21%
ΔE ΔE %%E E (Absoluto) (Relativo) (Absoluto) (Relativo) 6.85 4.87% 4429.2 194.11% 1.07 0.92% 0.26
0.37%
5.08
9.31%
28.63
10.62%
III.
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:
OBSERVACIONES
En el primer circuito el valor de la reactancia inductiva teórica y práctica son valores muy lejanos.
El valor de la impedancia teórica y práctica en el circuito RL difieren por lo menos en 3000 unidades.
CONCLUCIONES
La reactancia capacitiva se puede calcular por medio de la ley de ohm, pues solo se necesita saber la caída de tensión en el capacitor y la corriente
Un circuito RLC se puede reducir a un circuito RC o RL o Resistivo puro.
El valor de la reactancia capacitiva o inductiva depende de la frecuencia y del valor de cada elemento.
SESION 04: MEDIDA DE REACTANCIA INDUCTIVA, CAPACITIVA E IMPEDANCIA - 1
I. PROCEDIMIENTO a.
Armar el circuito tal como se muestra en las figuras adjunta, calibrar el valor de la resistencia en una rango de
180 ohmios hasta 20 ohmios, y la inductancia variarla
en un rango de 10 mH y 90 mH, obtener un juego de 3 lecturas para diferentes valores de R y L. b.
Para calibrar la tensión en la salida del Variac tener en cuenta los valores máximos isibles corriente (menor de 200 mA):
Figura N°1 c. Registrar los siguientes datos: Tabla 1 V
A
VR
VL
L
Rteo
Rexp
XL te
XLex
Zte
Zex
teo
ex
ri
191
0.0284
1.27
190.2
6 He
44.718
40.7
2261
6710
2281.8
6711
82.84
89.1
60.2
d. Armar el circuito tal como se muestra en las figuras adjunta, calibrar el valor de la resistencia en una rango de
180 ohmios hasta 20 ohmios, y tres valores
distintos de condensador, obtener un juego de 3 lecturas para diferentes valores de R y C. Regular la tensión en la salida del Variac a 50 V:
Figura N°2 e. Registrar los siguientes datos: Tabla 2 V
A
VR
VC
60.40
C
0.34
16.58
47.70
20 uF
50.00
0.43
20.20
46.30
49.90
0.72
33.00
49.70
0.84
50.70
0.17
Rteo
Rexp
XCex
XC te
48.76
45.70
140.3
25 uF
46.97
45.70
38.00
50 uF
45.83
33.70
32.20
70 uF
8.39
50.10
10 uF
teo
ex
Zte
Zex
132
140.7
147.55
69.72
71.96
107.7
106
115.9
116.97
66.1
67
45.70
52.78
53
70.07
69.81
49.15
49.11
40.11
45.70
38.33
37
54.57
59.65
42.69
39.98
49.35
45.70
294.7
265
269.6
298.23
79.45
81.19
II. CUESTIONARIO: 1. Dibuje el diagrama fasorial para cada uno de los circuitos de las figuras 1, y 2.
2. ¿De qué magnitudes depende la reactancia de una inductancia? Frecuencia Valor de la inductancia 3. ¿De qué magnitudes depende la reactancia de un condensador? Frecuencia Valor del condensador 4. Halle
los valores
reactancias
teóricos
de las resistencias,
las
e impedancias para cada una de las tablas.
5. Explique cómo se halla el valor experimental de una impedancia.
En el caso de un circuito RL:
Zexp=√ ( Rexp+ riexp)2 + Xlexp 2
En el caso de un circuito RC:
Zexp=√( Rexp)2 + Xcexp2
6. Explique cómo se halla el valor experimental de una resistencia. Se aplica la ley de ohm:
Rexp=
Vr It
7. Explique cómo se halla el valor experimental de una reactancia capacitiva. Se aplica la ley de ohm:
Xcexp=
Vc It
8. Explique cómo se halla el valor experimental de una reactancia inductiva. Es la raíz cuadrada de la diferencia de la impedancia de la bobina al cuadrado y la resistencia de la bobina al cuadrado.
Zl =
Vl It
Xlexp=√ Zl 2−ril2
9. Encuentre el error absoluto y relativo de los valores de las reactancias y de las impedancias teóricas y experimentales de cada circuito.
XC te XCex Para el primer circuito RL 132 140.3 106
107.7
53 XL te 37 2261 265
52.78 XLex 38.33 6710 294.7
Zte Zte
Zex
140.7 2281.8 115.9
147.55 6711 116.97
70.07
69.81
54.57 59.65 Para el segundo circuito RC 269.6 298.23
ΔE (Absoluto) 8.3 1.7 ΔE 0.22 (Absoluto) 1.33 4449 29.7
%E (Relativo) 6.29% 1.60% % E 0.42% (Relativo) 3.59% 196.77% 11.21%
ΔE ΔE %%E E (Absoluto) (Relativo) (Absoluto) (Relativo) 6.85 4.87% 4429.2 194.11% 1.07 0.92% 0.26
0.37%
5.08
9.31%
28.63
10.62%
III.
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:
OBSERVACIONES
En el primer circuito el valor de la reactancia inductiva teórica y práctica son valores muy lejanos.
El valor de la impedancia teórica y práctica en el circuito RL difieren por lo menos en 3000 unidades.
CONCLUCIONES
La reactancia capacitiva se puede calcular por medio de la ley de ohm, pues solo se necesita saber la caída de tensión en el capacitor y la corriente
Un circuito RLC se puede reducir a un circuito RC o RL o Resistivo puro.
El valor de la reactancia capacitiva o inductiva depende de la frecuencia y del valor de cada elemento.
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