GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

subsección: SOLUCIÓN DE PRÁCTICAS DE FÍSICA
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Puente de alterna (Segunda parte)

 

SOLUCIONARIO

 

 

Observe que esta gráfica de la primera parte del experimento nos ayuda a escoger adecuadamente a las resistencias que se han utilizado en esta parte.

Si R1= 4000 W  la diferencia de potencial es 8 V y  esos mismos 8 V se obtienen cuando R2 es aproximadamente 8200 W. Si esos dos voltajes son iguales DV=0. Por eso elegimos trabajar ente 1000 y 20000 W

Para la gráfica 2 escogemos R2 = 4000W  la correspondiente de R1 es unos 1600 W.  Por eso elegimos trabajar entre 100 y 2000 W.

 

Tabla  I

R1= 4000 W

 

R2/ohmios

delta V

1000

8,9

2000

7,4

2740

6,2

3740

4,7

5520

2,5

6510

1,4

7510

0,6

7950

0,25

8380

0

8950

0,05

9380

0,3

9870

0,5

11860

1,55

14840

2,7

15840

3

17270

3,3

19890

3,9

 

 

 

 

 

b) Represente en abscisas las resistencias  y en ordenadas las diferencias de potencial (DV)

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabla II

 

R2= 4000W

 

R1/ohmios

delta V

97

6,25

144

6,05

326

5,35

557

4,45

775

3,6

994

2,75

1142

2,2

1211

1,9

1308

1,6

1427

1,15

1551

0,7

1647

0,4

1769

0,1

1876

0

1983

0,1

2120

0,5

2190

0,7

2300

1

 

 

 

 

 

 

d) Represente en abscisas las resistencias  y en ordenadas las diferencias de potencial (DV)

 

 

 

 

e) Vaya a la tabla  I y con los valores de las resistencias para las que DV =0 aplique la fórmula (1).

 

 

            R1=4000 W    ;     R2=8380 W   valores experimentales

 

            C1= 1 mF      ;     C2=0,47 mF     Valores nominales

 

            C1R1=10-6·4000= 4,00.10-3 FW . C2R2=0,47.10-6·83800= 3,94.10-3 FW

 

 

 

 

f) Repita lo del párrafo anterior con la tabla II

 

 

            R1=1876 W    ;     R2=4000 W   valores experimentales

 

            C1= 1 mF      ;     C2=0,47 mF     Valores nominales

 

            C1R1=10-6·1876= 1,876.10-3 FW. C2R2=0,47.10-6·4000= 1,880. 10-3 FW

 

 

 

  g) Determine  el módulo y argumento de C1 con R1= 4000 W y los módulos y argumentos de C2 con R2 (siendo R2 variable) y cuyos valores son los de la tabla I.. Compruebe si cuando DV=0 se igualan los módulos y argumentos de las dos ramas del montaje.

           

Cuadro de texto:  

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La siguiente tabla se ha calculado siguiendo el modelo que se ha efectuado para VC1.

 

VC1=8,03//-51,5º

XC2=6773W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2/ohmios

Zadb

tagfi2

fi2/rad

f2º

Iadb/A

VC2 en Voltios

fi final

1000

6846,424541

-6,773

-1,42421029

-81,6012387

0,0018842

12,7616538

-8,39876127

2000

7062,119299

-3,3865

-1,2836661

-73,54865

0,00182665

12,3718811

-16,45135

2740

7306,239046

-2,47189781

-1,18637588

-67,9743306

0,00176561

11,9585055

-22,0256694

3740

7736,997415

-1,81096257

-1,06627135

-61,0928482

0,00166731

11,2927141

-28,9071518

5520

8737,501302

-1,22699275

-0,88697529

-50,8199405

0,00147639

9,99962083

-39,1800595

6510

9394,340264

-1,04039939

-0,80519532

-46,1342936

0,00137317

9,30046151

-43,8657064

7510

10113,04252

-0,90186418

-0,73384408

-42,0461687

0,00127558

8,63950684

-47,9538313

7950

10443,947

-0,85194969

-0,70562487

-40,4293269

0,00123517

8,36577397

-49,5706731

8380

10774,87489

-0,80823389

-0,67974148

-38,946318

0,00119723

8,10883661

-51,053682

8530

10891,94331

-0,7940211

-0,67108463

-38,4503167

0,00118436

8,02168149

-51,5496833

8950

11223,90436

-0,75675978

-0,64781335

-37,1169707

0,00114933

7,7844302

-52,8830293

9380

11569,69874

-0,72206823

-0,62538383

-35,831854

0,00111498

7,55176967

-54,168146

9870

11970,39803

-0,68622087

-0,60141824

-34,4587269

0,00107766

7,29898035

-55,5412731

11860

13657,71317

-0,57107926

-0,51888275

-29,7297914

0,00094452

6,39724227

-60,2702086

14840

16312,54514

-0,45640162

-0,42816474

-24,5320327

0,0007908

5,35610472

-65,4679673

15840

17227,27863

-0,42758838

-0,40406099

-23,1509892

0,00074881

5,07170644

-66,8490108

17270

18550,64498

-0,39218298

-0,37374945

-21,4142662

0,00069539

4,70990093

-68,5857338

19890

21011,55941

-0,34052288

-0,32820713

-18,8048832

0,00061395

4,15826823

-71,1951168

 

 

En negro se han colocado los voltajes  y ángulos al variar la resistencia R2, El triángulo en rojo corresponde al voltaje en VC1 cuando R1 es fijo e igual a 4000 W. Si el puente está en equilibrio entonces los voltajes en C1 y en C2 son iguales y lo han de serlo en módulo y en argumento..