Inductancia II - Nota: B+ PDF

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRESFACULTAD DE INGENIERIALABORATORIO DEFÍSICA BÁSICA IIIINFORME No. 4INDUCTANCIA IIEstudianteGrupoDocenteFechaINDUCTANCIA IITRATAMIENTO DE DATOS vR en función del tiempo. Mediante un análisis de regresión de la Tabla2 de la hoja de datos, determinar y dibujar la relación...

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA

LABORATORIO DE FÍSICA BÁSICA III

INFORME No. 4 INDUCTANCIA II Estudiante Grupo Docente Fecha

INDUCTANCIA II TRATAMIENTO DE DATOS  vR en función del tiempo. 1. Mediante un análisis de regresión de la Tabla2 de la hoja de datos, determinar y dibujar la relación experimental v Rb=f ( t ) . Comparar las constantes de la regresión con los valores esperados (tomar en cuenta R0 y R L ). En base a la Tabla2 de la hoja de datos se tiene la siguiente tabla:

Mediante un análisis de regresión, la relación v Rb=f ( t ) resulta: −7877t

v Rb=5.094 e Y su grafica la siguiente:

t [ s ] , v Rb en [ V ] ) ¿

Y con la siguiente ecuación, hallamos el valor teórico para su posterior comparación: v Rb=V

R e−t / τ R 0+ R L+ R

A=V

Donde:

Pero:

R R0 +R L +R

B=

1 τ

τ=

L R 0+ R L +R

B=

R0 +R L + R L

(1)

(2)

(3)

Reemplazando en (3) (4)

Reemplazando datos en (2) y (4): A=6.00V

0.467∗103 Ω 50 Ω+30.6 Ω+0.467∗103 Ω 50 Ω+ 30.6 Ω+0.467∗103 Ω B= 69.5∗10−3 H

Obteniendo como resultado: A=5.166 V

B=7879

1 s

Comparando las constantes de la regresión con los valores esperados se tiene:

2. Combinando las Tablas 1 y 2, elaborar una tabla v Rb−v Rs . Mediante un análisis de regresión, determinar la relación experimental v Rs=f ( v Rb ) . Comparar las constantes de la regresión con los valores esperados. En base a la Tabla1 y 2 de la hoja de datos se tiene la siguiente tabla:

Mediante un análisis de regresión lineal con intersección no nula, la relación v Rs=f ( v Rb ) resulta: v Rs[ V ] , v Rb en[ V ] ) ¿

v Rs=5.1497−1.0045 v Rb

Y su grafica la siguiente:

Y con las siguientes ecuaciones, hallamos el valor teórico para su posterior comparación: v Rb=V

R e−t / τ R 0+ R L+ R

1−e (¿ ¿−t/ τ) R ¿ v Rs=V R0 +R L +R

(1)

(2)

De (2): −t / τ

v Rs=V

R R e −V R0 +R L + R R0 +R L +R

(3)

Reemplazando (1) en (3) v Rs=V

R −v Rb R0 +R L +R

(4)

R R0 +R L +R

(5)

A=V

Donde:

B=1

(6)

Para (5) del anterior punto: A=5.166 V Comparando las constantes de la regresión con los valores esperados se tiene:

3. Reemplazando la relación obtenida en el punto 1. en la relación obtenida en el punto v Rs=f ( t ) y escribirla en la forma anterior, obtener la relación experimental ct v Rs=a+b e ; dibujar esta relación junto con los puntos experimentales y comparar las constantes a, b y c con los valores esperados.

De la relación obtenida en el punto 1: v Rb=5.094 e−7877t

Reemplazar en: −7877 t

v Rs=5.1497−1.0045∗5.094 e

Simplificando: v Rs=5.1497−5.1169 e−7877t

En base a la relación obtenida y a la Tabla1 de la hoja de datos:

Obtenemos la siguiente gráfica:

 Relación entre τ y L. 4. A partir de la Tabla 3, elaborar una tabla L−τ exp . Mediante un análisis de regresión, determinar y dibujar la relación τ exp =f ( L ) . Comparar la constante de la regresión con el valor esperado (tomar como RL el promedio de las resistencias de todos los inductores).

Mediante un análisis de regresión lineal con intersección nula, la relación L τ= resulta: R 0+ R L +R

−3

τ =1.811∗10 L

L [ H ] , τ en [ s] ) ¿

Y su grafica la siguiente:

Y con la siguiente ecuación, hallamos el valor teórico para su posterior comparación: τ=

Donde:

1 L R 0+ R L +R

B=

(1)

1 R0 +R L + R

(2)

R L=23.95 Ω Reemplazando en (2) B=1.879∗10−3

1 Ω

(3)

Comparando las constantes de la regresión con los valores esperados se tiene:

 Relación entre τ y RT.

1 −τ . Mediante un análisis de R T exp 1 τ exp =f RT . Comparar la constante de la

5. A partir de la Tabla 4, elaborar una tabla regresión, determinar y dibujar la relación

( )

regresión con el valor esperado.

L∗1 Mediante un análisis de regresión, la relación τ = R T τ =0.0685

Y su grafica la siguiente:

1 RT

resulta:

RT [ Ω] , τ en [ s ] ) ¿

Y con la siguiente ecuación, hallamos el valor teórico para su posterior comparación: τ=

Donde:

L∗1 RT B=L

(1)

(2)

Reemplazando en (2) B=0.0695 H

(3)

Comparando las constantes de la regresión con los valores esperados se tiene:

CUESTIONARIO 1. ¿Cómo podría determinarse directamente la relación experimental v Rs=f ( t ) Trabajando y haciendo los cálculos respectivos directamente sobre lo datos obtenidos en la Tabla1. 2. ¿Cómo cambiaria la constante de tiempo si se disminuyera la frecuencia de la señal cuadrada? La constante no cambia 3. ¿Cuál sería el voltaje sobre un inductor si la corriente que circula por el fuera constante y su resistencia óhmica fuera despreciable? Explicar. Según la ecuación matemática: di v L =L dt Si la corriente es constante v L =0 V 4. En determinado instante, la corriente que atraviesa un inductor es cero, ¿Puede existir voltaje en ese inductor en ese instante? Explicar. 5. Para un circuito RL serie general, excitado por una señal cuadrada oscilando entre 0 y V, dibujar en forma correlativa, indicando valores literales notables, las formas de onda de:  El voltaje de excitación.  El voltaje sobre la resistencia total.  El voltaje sobre el inductor (despreciando su resistencia óhmica).  La corriente....