GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA
ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
Circuito de
corriente alterna en paralelo RL
Fundamento
La relación IT = IR + IL, válida para la corriente continua, no se cumple. Es debido a que las intensidades en la resistencia y en la bobina están desfasadas, como consecuencia la ecuación válida es:
El voltímetro V mide la caída de tensión eficaz tanto en la resistencia como en la bobina.
Fig.1b
La fuente de corriente alterna nos proporciona la frecuencia de la red española f = 50 Hz y un voltaje variable. Si medimos las intensidades de las corrientes alternas en los tres amperímetros y el correspondiente voltaje, podemos deducir que:
1) Al representar IR en el eje X frente a los valores de V (eje Y) obtenemos una línea recta cuya pendiente es el valor de la resistencia óhmica R.
2) Al representar IL en el eje X frente a los valores de V (eje Y) obtenemos una línea recta cuya pendiente es la impedancia de la bobina. Como XL>> Rbobina la resistencia de la bobina la podemos considerar despreciable, entonces Z = XL.
3) Al representar IT en el eje X frente a los valores de V (eje Y) obtenemos una línea recta cuya pendiente es la impedancia total del circuito ZT.
En el circuito de corriente alterna en paralelo es cómodo manejar los inversos de los elementos que intervienen:
conductancia ;
susceptancia;
admitancia
La unidad de cada una de estas magnitudes es
y recibe el nombre de
siemens.
Para el circuito paralelo podemos utilizar el diagrama.
Fig.1c
En la fotografía adjunta están el circuito y los instrumentos de medida. Los datos se tomarán de la sección “Conjunto de fotografías de diversas medidas”. En esa sección solamente se representan las fotografías con las lecturas de los aparatos, ya que el montaje eléctrico es siempre el de la figura, y lo único que varía son las lecturas de los aparatos.
Se anotan en la tabla 1, las lecturas de los tres amperímetros (en miliamperios) y del voltímetro (en voltios). Cada lectura de los amperímetros lleva una incertidumbre de una unidad en el último dígito. La lectura del voltímetro tiene un error en cada medida de 0,1 V.
Fig.2
Conjunto de fotografías
de diversas medidas
De la figura 2 se deduce:
Tabla
1
IT/ mA
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IR/mA
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IL/mA
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Voltaje eficaz
DV/V
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Con
los datos de la Tabla 1, confeccione la Tabla
Tabla
2
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IR+IL= IS
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Gráficas
a) Represente los valores de V (en voltios) en el eje de ordenadas frente
a IR (en miliamperios) en el eje de abscisas. Mida la pendiente de la
recta que pasa por el origen y determine el valor de R.
b) Represente los valores de V (en voltios) en el eje de ordenadas frente a IL (en miliamperios) en el eje de abscisas. Mida la pendiente de la
recta que pasa por el origen y determine el valor de XL. Calcule el valor de L.
c) Represente los valores de V (en voltios) en el eje de ordenadas frente a IT (en miliamperios) en el eje de abscisas. Mida la pendiente de la recta que pasa
por el origen y determine el valor de la impedancia total del circuito y a
partir de ella el coeficiente de autoinducción de la bobina.
Halle el valor medio de los
valores de L encontrados en los
apartados b) y c) y dé como incertidumbre el número que sumado a la media dé el
valor más alto de L y restado el
menor valor de L.
IT/mA
IL/mA
Voltaje eficazDV/V
IR/mA
Medidas
1ª Medida
2ª Medida
3ª Medida
4ª Medida
5ª Medida
6ª Medida
7ª Medida
8ª Medida