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INFORME DE LABORATORIO DE OSCILACIONES Y ONDAS. PRACTICA NUMERO 4.. LABORATORIO DE OSCILACIONES Y ONDASOSCILACIONES ELÉCTRICAS CIRCUITO RLCKEVIN ALBERTO MANRIQUE SOLANO 1.093. YOSELIN MICHEL FLOREZ PACHECO 1.090. TATIANA PINZÓN PACHÓN 1.004. SEBASTIAN DANIEL PALACIO INFANTE 1.010.31 DE OCTUBRE DE 20...

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INFORME DE LABORATORIO DE OSCILACIONES Y ONDAS. PRACTICA NUMERO 4.. LABORATORIO DE OSCILACIONES Y ONDAS OSCILACIONES ELÉCTRICAS CIRCUITO RLC

KEVIN ALBERTO MANRIQUE SOLANO 1.093.791.251 YOSELIN MICHEL FLOREZ PACHECO 1.090.500.649 TATIANA PINZÓN PACHÓN 1.004.846.529 SEBASTIAN DANIEL PALACIO INFANTE 1.010.082.491

31 DE OCTUBRE DE 2020

FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURAS UNIVERSIDAD DE PAMPLONA 2020

“ F or ma ndol í d e r e sp a r al ac ons t r uc c i ó nd eu nn u e v opa í se npa z ” Universidad de Pamplona Pamplona - Norte de Santander - Colombia Tels: (7) 5685303 - 5685304 - 5685305 - Fax: 5682750

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INFORME DE LABORATORIO DE OSCILACIONES Y ONDAS. PRACTICA NUMERO 4. LABORATORIO DE OSCILACIONES Y ONDAS OSCILACIONES ELÉCTRICAS CIRCUITO RLC

KEVIN ALBERTO MANRIQUE SOLANO 1.093.791.251 YOSELIN MICHEL FLOREZ PACHECO 1.090.500.649 TATIANA PINZÓN PACHÓN 1.004.846.529 SEBASTIAN DANIEL PALACIO INFANTE 1.010.082.491 DOCENTE: LUIS FRANCISCO RODRIGUEZ WILCHES GRUPO: BR

31 OCTUBRE DE 2020

FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURAS UNIVERSIDAD DE PAMPLONA 2020

“ F or ma ndol í d e r e sp a r al ac ons t r uc c i ó nd eu nn u e v opa í se npa z ” Universidad de Pamplona Pamplona - Norte de Santander - Colombia Tels: (7) 5685303 - 5685304 - 5685305 - Fax: 5682750

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INTRODUCCIÓN. Un circuito RLC es un circuito lineal que contiene una resistencia eléctrica, una bobina y un capacitor. Existen dos tipos de circuitos RLC, en serie o en paralelo. El circuito eléctrico RLC tiene una analogía mecánica: el péndulo esta es una buena manera de visualizar lo que está pasando en el circuito. La resistencia eléctrica es una característica de cualquier conductor y consiste en la capacidad de generar una diferencia de voltaje al aplicar una corriente, depende de la longitud y del área transversal del conductor, sus unidades son los ohmios (Ω). Un potenciómetro es un sistema diseñado para generar una resistencia variable en un rango establecido. Un capacitor es un dispositivo cuya función es almacenar carga, compuesto de dos placas conductoras separadas por un medio aislante, al cargarse las placas con signos opuestos se genera una diferencia de voltaje. La capacidad de un capacitor está dada por la capacitancia, que es la relación entre la carga almacenada y la diferencia de voltaje entre las dos placas del capacitor, y es medida en farads (F)

OBJETIVOS. 1-Establecer una analogía entre los elementos de un oscilador forzado amortiguado mecánico y un oscilador forzado amortiguado eléctrico. 2. Estudiar y analizar el efecto de una fuerza externa oscilante con frecuencia 𝜔 𝜔 en un sistema oscilante con amortiguamiento. 3. Visualizar experimentalmente el fenómeno de resonancia.

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RESUMEN. La mayor parte de lo que trataremos en este informe son las Oscilaciones Eléctricas, Circuito RLC que como es denominado por sus siglas (Resistencia, Inductancia y Capacitancia). En este informe llegamos a conocer de una manera concisa el estudio del circuito formado por Resistencias, Bobinas, como también condensadores; estos como una poderosa herramienta, en el uso electrónico. Un circuito no solo depende de la corriente suministrada sino también de la frecuencia a la que se suministre, esto puede ayudar a mejorar el rendimiento del circuito y en casos más graves, ocasionar daños en el mismo. Brevemente conoceremos que pasos seguimos estrictamente en la práctica. En este laboratorio conoceremos un poco más sobre los circuitos RLC en la cual está compuesto por una resistencia, solenoide (Bobina), capacitor y una Introducción fuente de corriente alterna, en la cual demostraremos que sucede con el Los circuitos RLC son aquellos que voltaje, la intensidad y la corriente, poseen una resistencia eléctrica, una hallaremos la reactancia inductiva y la bobina y un condensador, estos se capacitiva del circuito, también la presentan en corriente en alterna, en los impedancia que viene siendo igual a la circuitos RLC encontramos dos resistencia de un circuito pero en conceptos como son la impedancia y la corriente alterna. Reactancia, en la cual tienen que ver a la También responderemos a algunas oposición del paso de la corriente, pero preguntas que se presentan en el circuito hay que tener en cuenta que la naturaleza debemos conocer.

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MARCO TEORICO.

CIRCUITO RLC El análisis de cualquier sistema mecánico clásico debe partir de las ecuaciones de Newton, en cuanto el análisis de cualquier sistema electromagnético clásico debe partir de las ecuaciones de Maxwell y de la ecuación de la fuerza de Lorentz para Partículas cargadas no relativistas. Sin embrago, cuando los campos eléctrico y Magnético no varían rápidamente en el tiempo y el espacio, es posible estudiar la Corriente, la carga y los campos en un circuito, a través de elementos del circuito Como resistencia (R), capacitancia (C) e inductancia (L), elementos en los cuales Están concentrados macroscópicamente los efectos de disipación de energía en Calor, almacenamiento de carga y voltaje inducido que se opone a la variación de la corriente en el tiempo, respectivamente.

Circuito RLC en serie con una fuente de voltaje y su equivalente mecánico. La Figura 1, ilustra la conexión en serie de dichos elementos de circuito con una fuente de voltaje, así como su equivalente mecánico donde el fluido produce las perdidas en el sistema masa‐ resorte a través de una fuerza amortiguadora que actúa en dirección opuesta a la velocidad. La fuente de voltaje en serie con los elementos de circuito R, L y C, genera un campo capaz de realizar un trabajo sobre las partículas portadoras de carga, si asumimos que el voltaje es armónico y el sentido positivo de la corriente como en la Figura 1, aparecen cargas q y q en las placas del capacitor C tales que � = �� \dt Estas cargas producen una fuerza electromotriz �� =q\c En la inductancia se genera otra fuerza electromotriz

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�� = −� �� \dt OSCILACIONES LIBRES

Consideremos primero el caso en que no hay fuerza electromotriz 𝜔𝜔 externa en el Circuito. En este caso la corriente se inicia cargando el capacitor o variando el flujo magnético a través de la inductancia o intercalando y después desconectando una fuente externa [3]. En este caso podemos escribir la ecuación del circuito (ver leyes de Kirchhoff) en la forma: �� = −�\� − � ��\� t Donde el singo menos en la fuerza electromotriz del capacitor se debe a la tendencia del condensador de descargarse a través del circuito y por tanto establecer una corriente en sentido contrario al inicialmente establecido en el circuito. Derivando la ecuación anterior respecto del tiempo y reorganizando términos, Obtenemos la ecuación diferencial ordinaria de orden dos homogénea: L d2l\��2 + � �� \�� –�� \= 0

La anterior ecuación es idéntica a la ecuación de las oscilaciones amortiguadas de una partícula

De donde se establecen las siguientes correspondencias:

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La ecuación diferencial descrita tiene diferentes soluciones dependiendo del valor de la discriminante de la ecuación [2], tenemos así el caso sobre ‐amortiguado, de amortiguamiento crítico y sub‐amortiguado. De los tres casos solamente en uno se establece una corriente oscilatoria cuya amplitud decrece con el tiempo, este caso corresponde a la condición 𝜔 2...