análisis de transitorios de primer orden(circuitos RC Y RL)

10-6-2015

Ejercicios unidad 3,análisis de transitorios de primer

orden(circuitos RC Y RL)

Asignatura: Análisis De Circuitos Eléctricos De Cd.

Alumno :Isaias Gomar Ocampo.

Numero De Control:13091066.

Profesor:Mc. Arturo Javier Martinez Mata.

Reporte de prácticas. | Autoría de Isaias Gomar Ocampo.

[ESCRIBA

EL NOMBRE

DE LA

COMPAÑÍA]

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE

ZACATEPEC.

Instituto Tecnológico De Zacatepec. 2015

Trabajos unidad 3,transitorios en redes capacitivas.. Página 1

TEMA

1. Trasitorios en redes capacitivas,fases de carga:

Problema 19…………………………………………………….……………………..…………………………………………….2,3

Problema 20……………………………………………………………………………………………………………………….….4,5

Problema 21……………………………………………………………………………………………………………………..…...6,7

2. Transitorios en redes capacitivas,fases de descarga:

Problema 25………………………………………………………………………………………………………………………..8,9

3. Condiciones iniciales……………………………………………………………………………………….…………10,11

4.



Se iniciará con el primer problema de transitorios en fase de carga colocará el diagrama

y despues lo que pide el problema.

A. Determina la constante de tiempo del circuito.

B. Escribe la ecuación del voltaje después de que se cierra el circuito.

C. Determina el voltaje,depués de 1,3 y 5 constantes de tiempo.

D. Escribe la ecuacion de la corriente ic,y el voltaje VR.

E. Trace las formas de onda vc e ic.

A. Calculando constante de tiempo:

a) ( )( )

B. Escribiendo la ecuación del voltaje:

a) (

) (

)

C. Determinando el voltaje,depués de 1,3 y 5:

a) (

)

( ( )

)

( )

=19.92V

D. Ecuacion de la corriente ic,y el voltaje VR:

E. iC=

VR=E

20V



A continuacion se presenta la gráfica de de onda vc e ic.

Gráfica correspondiente al primer problema de transitorios en fase de carga,en este gráfico se aprecia el voltaje del capacitor en sus diferentes constantes de tiempo.Hasta alcansar el voltaje aplicado. Correspondiente al diagrama 5.94 y figura 19

Gráfica correspondiente al primer problema de transitorios en fase de carga,en este gráfico se aprecia la corriente del capacitor en sus diferentes constantes de tiempo.Hasta llegar a cero. Correspondiente al diagrama 5.94 y figura 19



Ahora sigue el problema numero 20,se debe repetir el problema anterior,pero ahora con

una resistencia de R= 1MΩ.

DIAGRAMA DEL PROBLEMA 20 Ecuacion de la corriente ic,y el voltaje VR:

iC=

VR=E

20V

A. Calculando constante de tiempo:

( )( )

B. Escribiendo la ecuación del voltaje:

( ) (

)

C. Determinando el voltaje,depués de 1,3

y 5:

( )

( ( ) )

( ( )

)=19.86V



Posteriormente se presentan las gráficas de este diagrama con la resistecia de 1 mega

ohm.

Gráfica correspondiente al primer problema de transitorios en fase de carga,ahora con una resistencia de 1 mega ohm , en este gráfico se aprecia El del capacitor en sus diferentes constantes de tiempo.Hasta alcansar el voltaje aplicado. Correspondiente al diagrama 5.94 y figura 19

Gráfica correspondiente al primer problema de transitorios en fase de carga,ahora con una resistencia de 1 mega ohm , en este gráfico se aprecia la corriente del capacitor en sus diferentes constantes de tiempo.Hasta llegar a cero. Correspondiente al diagrama 5.94 y figura

19

A continuacion sigue el problema 21.

A. Determina la constante de tiempo

del circuito. B. Escribe la ecuación del voltaje

después de que se cierra el circuito. C. Determina el voltaje,depués de 1,3

y 5 constantes de tiempo. D. Escribe la ecuacion de la corriente

ic,y el voltaje VR. E. Trace las formas de onda vc e ic.



Calculando constante de tiempo:

a) ( )( )

Escribiendo la ecuación del voltaje después de que se cierra el circuito:

b) (

) (

)

Determinando el voltaje,depués de 1,3 y 5 constantes de tiempo.

c) (

)

( ( )

)

( ( )

)=99.32V

Escribiendo la ecuación de corriente y voltaje.

d) iC=

Vr2= ( )

VR=Vr2=60V

A continuacion se presentan las gráficas del problema 21,correspondientes al diagrma

5.95.



A continuacion se presentan las gráficas del problema 21,correspondientes al diagrma 5.95.

Gráfica correspondiente al primer problema de transitorios en fase de carga, en este gráfico se aprecia el voltaje del capacitor en sus diferentes constantes de tiempo.Hasta alcansar el voltaje aplicado.

Correspondiente al diagrama 5.95

Gráfica correspondiente al primer problema de transitorios en fase de carga, en este gráfico se aprecia la corriente del capacitor en sus diferentes constantes de tiempo.Hastallegar a cero. Correspondiente al diagrama 5.95

Hasta aquí teminan los problemas en redes transitorias en fase de carga.continuamos

con los transitorios en fase de descarga.



Problema número 25,de transitorios en fase de descarga.

A. Determina la constante de

tiempo,cuando el interruptor está en la posición 1.

B. Determina la ecuación del voltaje y de la corriente después de que se coloca en la posicón 1.

C. Determina la magnitud del voltaje y la corriente cuando t=1s cuando el interruptor toca la posición 2

D. Determina la ecuación de voltaje y corriente en la fase de descarga.

E. Trace la forma de onda cuando se extiende de 0 a 2 s desde la posición 1.

Calculando constante de tiempo:

( )( )

Ecuaciones de voltaje y corriente en posición 1:

(

) (

)

Voltaje y corriente en posición 2,cuando t=1 seg:

Vc(1s)=22V(1-

)=22V(1- )

=22V (1-22.59 ) ( )

iC(1s)=4.68mA ( )



voltaje y corriente en fase de descarga:

Vc=21.50V

Ic=

4.78mA

A continuación se presentan las correspondientes gráficas.

Gráfica correspondiente al problema 25,y al diagrama 5.97,aquí se muestra el voltaje vc en un lapso de 2 segundos.

Gráfica correspondiente al problema 25,y al diagrama 5.97,aquí se muestra la corriente en un lapso de 2 segundos.

Ahora continua con un problema de condiciones iniciales.



Problema 29,correspondiente a condiciones iniciales.

A. Escribe la ecuación del voltaje despues de que se cierra el interruptor.

B. Escribe la ecuación de la correinte despues de que se cierra el interrupor.

C. Trace los incisos a y b.

Escribiendo ecuación del voltaje.

A. Vc=Vf+(Vi –Vf)

= RC =( )( ) , Vf =40V, Vi=-6v

Vc = 40V + (-6V-(+40V))

Vc=40V- 46V

Escribiendo ecuación de la corriente.

B. Vr=E+ Vc =40V + 6V = 46V

iC=

Ic=

4.78mA

A continuación se presentan las gráficas correspondientes;



Grafica correspondiente al problemaa 29,y diagrama 5.101. Se aprecia la gráfica del voltaje cuado se cierra el interruptor.

Grafica correspondiente al problemaa 29,y diagrama 5.101. Se aprecia la gráfica de la corriente cuado se cierra el interruptor.

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