Ejercicios de Circuitos Electricos, Ejercicios de Circuitos Microelectrónicos

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Universidad Tecnológica de México

Carrera

Ingeniería en Sistemas de Software

Asignatura

Circuitos Electricos

Nombre

José Luis Galindo Mello

Matricula

Profesor

Yadira Reyes Leon

Entregable 1

.

1.- Realiza un cálculo de impedancias para un circuito RL, RC y RCL en serie con una

fuente de corriente alterna, calcula la impedancia total en cada caso, considerando los

siguientes valores:

a) Fuente. V = 100, Vrms, f =60 Hz

b) Resistencias. R = 50 Ω

c) Inductancia. L= 0.2 H

d) Capacitancia. C= 10 μF

Frecuencia angular (ω):

Ohm = 2π f ---------- Ohm= 2π ×60= 120π rad/s

Reactancia inductiva (XL):

XL = ωL = 120π * 0.2 = 24π Ohm = 75.39Ohms

Reactancia capacitiva (XC):

XC =

ωC

120 π ∗ 10 ∗ 10

− 6

265.26hms

Impedancia total (Z):

Circuito RL en serie:

Z

RL

√

R

2

+ X

L

2

Z

RL

√

2

2

Z

RL

√

Z

RL

√

8185.1=90.47 ohm

Circuito RC en serie:

Z

RC

√

R

2

+ X

O

2

Z

RC

√

2

2

Z

RC

√

Z

RC

=√72862.867=269.931 ohm

Circuito RLC en serie:

Impedancia en forma polar

Z

RC

√

2

2

Z

RC

=√72862.86 =269.93Ohm

0 𝑅𝐿

= 𝑡𝑎𝑛

−

(-256.26 / 50)

0 𝑅C

= 𝑡𝑎𝑛

−

(5.305) = 78.9°

Z

RC

=269.93 Ohm ∠ −78.9°

RLC en serie

Reactancia neta (𝑋)

𝑋=X

𝐿

𝐶

𝑋 =75.4−265.26=−189.86Ohm

Impedancia en forma rectangular:

𝑅𝐿𝐶

𝑅𝐿𝐶

Impedancia en forma polar

Z

R L C

√

2

2

Z

RC

√

38546.81 =196.33Ohm

0 𝑅𝐿

= 𝑡𝑎𝑛

−

(-189.86 / 50)

0 𝑅C

= 𝑡𝑎𝑛

−

(3.7972) = 75.2°

Z

RC

=196.33 Ohm ∠ −75.2°

3.- Compara los valores de impedancia calculados para los circuitos RL, RC y RCL.

Circuito RC

Impedancia: 𝑍 𝑅𝐿

= 90.47Ohm ∠ 56.4°

La impedancia es dominada por la reactancia inductiva (𝑋𝐿), que tiene un valor positivo (𝑗𝑋𝐿).

Esto indica que la corriente se retrasa con respecto al voltaje.

Circuito RC

Impedancia: 𝑍 𝑅𝐶

= 269.93Ohm ∠ −78.9°

La impedancia es dominada por la reactancia capacitiva (𝑋𝐶), que tiene un valor negativo

(−𝑗𝑋𝐿).). Esto indica que la corriente se adelanta respecto al voltaje

Circuito RLC

Impedancia: 𝑍 𝑅𝐿𝐶

= 196.33Ohm ∠ −75.2°

La impedancia es una combinación de la reactancia inductiva y capacitiva. En este caso, la

reactancia capacitiva es mayor (𝑋𝐶>𝑋𝐿), por lo que el circuito tiene un comportamiento

capacitivo neto, y la corriente se adelanta respecto al voltaje.

Analiza cómo afecta la frecuencia de la señal a los componentes inductivo y capacitivo en cada

configuración.

La frecuencia de la señal ( f ) tiene un impacto significativo en los componentes inductivo y

capacitivo, ya que sus reactancias dependen directamente de la frecuencia:

Reactancia inductiva ( 𝑋 𝐿

𝑋𝐿 es directamente proporcional a la frecuencia. Si la frecuencia aumenta, 𝑋𝐿 aumenta, lo que

hace que la impedancia del circuito R L

sea mayor. El circuito R L

a frecuencias más altas, la

inductancia se opone más al cambio de corriente, lo que resulta en un mayor retraso de la

corriente respecto al voltaje.

Reactancia capacitiva ( 𝑋 𝐶

X

C

ωC

2 πfC