INFORME1_2016_MedidasElectricas

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    UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFacultad de Ingeniería Mecánica – FIMrea Acad!"ica de EnergíaLa#$rat$ri$ de Ingeniería Mecánica II

    UNIVERSIDAD NACIONAL DEINGENIERÍA

    FACUL%AD DE INGENIERÍA MECNICA

    LABORATORIO DE MEDIDAS

    ELÉCTRICAS

    (ML-313 B)

    MEDICION DE FRECUENCIAS

     PROFESOR: ING. EDGARD GUADALUPE GOÑAS 

      INTEGRANTES: COLLAHUA PADILLA ALEXIS 20121305A

      RODRIGUEZ ROMERO IVAN 20091121E 

      GAMARRA AGUILAR MANUEL 2013261D

      ALLPAS !UI!UIA LENIN 20121"3#A

    LA&ORA%ORIO N' () MEDIDA DE FRECUENCIAS *ágina

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    UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFacultad de Ingeniería Mecánica – FIMrea Acad!"ica de ElectricidadLa#$rat$ri$ de Medida+ El!ctrica+

    2016 –I

    CONTENIDO

    1. INTRODUCCION2. FUNDAMENTO TEORICO

    3. EQUIPOS Y MATERIALES4. PROCEDIMIENTOS5. CUASTIONARIO6. OBSERVACIONES7. CONCLUSIONES8. RECOMENDACIONES

    LA&ORA%ORIO N' () MEDIDA DE FRECUENCIAS *ágina

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    INTRODUCCIÓN

    El p!"!#$! %#&'(! )!"*%+! l'" '+,!$%-'" !l )!"/'ll' 0 p'*!)%(%!#$' )! *(')!$!(%#/ l/ &!*!#*%/ !# # *%*%$' !l*$%*' )! (/#!/ !p!%(!#$/l.

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    S! p!"!#$/ $/(+%# # *!"$%'#/%' !# !l ! "! /#/l%/ !l &#*%'#/(%!#$' )!lp!#$! $%l%/)' "! p!"!#$/# 9&%*/" *'(p//$%-/" !# )'#)! "! -! l/ -/%/*%# )!l/ !"%"$!#*%/ *'# l'" *'#)!#"/)'!" /)!(9" )! *'(!#$/ /l &%#/l )!l %#&'(!"'+! l/ )%&!!#*%/ )! !' !#$! l/ &!*!#*%/ $%l%/)/ 0 l/ */l*l/)/!p!%(!#$/l(!#$!.

    :'0 !# )/ p// )!$!(%#/ !l -/l' )! l/ &!*!#*%/ "! $%l%/ # %#"$(!#$' )!(!)%)/ ll/(/)' &!*!#*(!$' ! #'" p!(%$! (!)% l/ &!*!#*%/ )! #/(/#!/ 9p%)/ 0 !/*$/ "%# !(+/' !" #!*!"/%' *'#'*! *(' !" p'"%+l! ;/ll/ l/ &!*!#*%/ )! (/#!/ !p!%(!#$/l p// p')! *'#$/"$/ !l -/l' *'# l' !%#)%*/ !l &!*!#*(!$' 0 )! !"$/ &'(/ -!%&%*/ ! !l !%p' )! (!)%)/ "!

    !#*!#$! !# +!# !"$/)'.

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    OBJETIVOS

    D!$!(%#/ !# &'(/ !p!%(!#$/l l/ &!*!#*%/ )! #/ &!#$! )!

    $!#"%# /l$!#/ "%#"'%)/l.

    C'#'*! !l &#*%'#/(%!#$' )!l *%*%$' $%l%/)'.

    D!$!(%#/ l/ -/%/*%# !#$! l/ &!*!#*%/ $%l%/)/ 0 l/ */l*l/)/

    !p!%(!#$/l(!#$!.

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    FUNDAMENTO TEÓRICO

    FRECUENCIA.

    L/ &!*!#*%/ !" #/ (/#%$) ! (%)! !l #

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    PUENTE DE WIEN.

    El p!#$! )! %!# !" # $%p' )! *%*%$' )! p!#$! ! &! )!"/'ll/)' p' M/%!# !# 181.

    El p!#$! *'#"$/ )! */$' !"%"$!#*%/" 0 )'" *'#)!#"/)'!" !"$/+l!*%)'" )! l/

    "%%!#$! (/#!/

    Figura 1. Circuito Puete Wie

    L'" *%*%$'" )! p!#$! !/# #/ &'(/ *'(

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    Figura ". Frecuec#$etro

    Utili%aci& del Frecuec#$etro.

    P// !&!*$/ l/ (!)%)/ )! l/ &!*!#*%/ !%"$!#$! !# # *%*%$' !l &!*!#*(!$'

    ;/ )! *'l'*/"! !# p//l!l' !# )!%-/*%# "'+! l'" p#$'" !#$! l'" ! $/$/('"

    )! !&!*$/ l/ (!)%)/. E"$' #'" ll!-/ / ! !l &!*!#*(!$' )!+! p'"!! 

    #/ !"%"$!#*%/ %#$!#/ /l$/ p// ! #' p')*/ # *'#"(' /p!*%/+l! l' !

    )// l/ / #/ (!)%)/ !#!/. P' !ll' !# !l */"' )! %#"$(!#$'" +/"/)'" !#

    l'" !&!*$'" !l!*$'(/#$%*'" )! l/ *'%!#$! !l*$%*/ !"$/9# )'$/)'" )! +'+%#/"

    )! ;%l' (0 &%#' 0 *'# (*;/" !"p%/" *'# l' ! *'# p'*/ %#$!#"%)/) )!

    *'%!#$! / $/-" )!l /p//$' "! *'#"%! l/ &!/ #!*!"/%/ p// !l

    )!"pl//(%!#$' )! l/ /,/ %#)%*/)'/.

    S% !l !l!(!#$' / *'#$/ !"$9 0/ !# &'(/ !l!*$#%*/ $')' l' ! "! !%!! !" #"%(pl! %#$!&/ *'# !l %#"$(!#$'. C/#)' l/" "!/l!" "!/# (9" *'(pl!,/" "!

    $!#)9# ! /*'#)%*%'#/ p// ! l/ l!*$/ )!l &!*!#*(!$' "!/ *'!*$/.

    I#*l0!#)' !# " !#$/)/ /l

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    Represetaci& e el circuito:

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    +n electrónica un oscilador de puente de Wien es un tipo de oscilador  que genera

    ondas sinusoidales sin necesidad de ninguna señal de entrada. uede generar un

    amplio rango de recuencias. +l puente est compuesto de cuatro resistencias y dos

    condensadores. +l circuito est basado en un puente originalmente desarrollado por /a )ien en 121.

    Componentes a utilizar dentro del puente wien:

    • Resistencias variable R de (0-1000Ω, 0.! ".

    • #ondensadores del orden de µ'.

    LA&ORA%ORIO N' () MEDIDA DE FRECUENCIAS *ágina

    http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sinusoidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_(componente)http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Max_Wien&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/1891http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sinusoidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_(componente)http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Max_Wien&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/1891

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    Represetaci& e el circuito:

    Represetaci& e el circuito:

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    • Resistencias de 10 )

    • Voltímetro V.

    •   Cables para conei!n

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    Voltímetro "igital marca #$%&'( 

    usado recuentemente en las

    eperiencias de laboratorio.

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    Cables conductores(

     para 3acer las respectivasconeiones y mediciones.

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    C)*C%)+O , %+)$)-,* 

    El *%*%$' / $%l%/ "! !#*!#$/ !# l/ */,/ )! #'(+! M!)%)/ )! &!*!#*%/ )!l

    l/+'/$'%' )! !l!*$%*%)/).

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    'l circuito es el puente Wien:

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    • 1 *esistencia ariable * de /010002  ( 0.3 ,.

    • 1 *esistencia ariable * de /010002  ( 0.3 ,.

    • Condensadores 4( 10( 55( 66 #.

    • 1 *esistencia *1 7 500 ( 10 W

    • 1 *esistencia *5 7 800 ( 10 W

    Reali4ando las coneiones seg5n el circuito anterior6

    '9%';, "'$ C)*C%)+O < CO;PO='=+'9

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    R' ( R)C' ( C)

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    Conei!n > toma de

    medidas( en el circuito

    armado.

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    PROCEDIMIENTO

    a* Dispoer el pael del circuito utili%ado.

    +* ,eleccioar la -recuecia del geerador a )/ 0/ 20 3% co u

    4olta5e de 4 co$o se especi-ica e la 6o5a.

    c* ,eleccioar los codesadores C'  C) e sus 4alores iiciales pero

    apro7i$ado 8ue C' ( C) pro+ar ' 4alores $as co las distitas

    -recuecias.

    d* ,eleccioar los 4alores de R'  R)  9R' ( R)* de $odo 8ue el 4olt#$etroidi8ue cero o cercao a cero.

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    CUESTIONARIO

    1* Aali%ar e -or$a te&rica el circuito utili%ado.

    P' )%-%"' )! $!#"%# $!#!('"

    V́ 1=

     R1

     R1+( R3 //   1 jωC 

    3 )V́ ¿

    ω R

    1 R

    3C 

    3− j R

    1

    ω R1 R

    3C 

    3− j ( R

    1+ R

    3)

    V́ ¿

    V́ 2=

     R2

     R2+ R

    4+

      1

     jωC 4

    V́ ¿=ωR

    2C 

    4

    ω ( R2+ R4 )C 4− jV́ ¿

    C/#)' V =0, !#$'#*!" V 1=V 2 )! !"$! (')'

    ω R1 R

    3C 

    3− j R

    1

    ω R1 R

    3C 

    3− j ( R1+ R3 )

    V́ ¿=  ω R

    2C 

    4

    ω ( R2+ R4 )C 4− jV́ ¿

    ( R1 R3 R4C 3C 4ω2

    − R1)+ jω ( R1 R 3C 3−( R2 R3− R1 R4 )C 4 )=0

    ω=  1

    √  R3 R4 C 3C 4→ f  =

      1

    2π √  R3 R4C 3C 4  

    Y

    c3

    c4=

     R2 R

    3− R

    1 R

    4

     R1 R3

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     A" p' (!)%' )! l/ !*/*%# =I> "! )!$!(%#/9 l/ &!*!#*%/ )!l

    *%*%$' "%!(p! ! l/ l!*$/ )!l -'l$(!$' "!/ #l/.

    "* ra-icar para la -recuecia de 203%: R 4s C.

    T!#!('"

    valornomnalC!"#F$

    valorr%al

    C!"#F$

    valornomnalC&"#F$

    valorr%al

    C&"#F$R!"'$ R&"'$

    , -./0 , 1.0 1(/ ,2((3 4./ (3 (3.0 2/0 25/.022 2(.5 22 2(.4 ((2 (2-00 00.2 00 00.( /(.0 5-.1

    R"'$ C"#F$

    ()*+&! ,,-.+)& (3//*+-( 22**+-- 00

    L/ %#$!#*%# !# l/ !p!%!#*%/ !" *'#"!% ! !l -'l$(!$' (/! *!'

    *'#"!*!#$!(!#$! l'" -/l'!" )! R3 0 R4 )!+!/# *'%#*%)% ' */"% ;/*!l'

    0 !l -/l' )! RC )!+!/ )! "! p9*$%*/(!#$! *'#"$/#$!. E" /" ! l'"

    )/$'" $'(/)'" "! /,"$/# / #/ ;%p+'l/ *'(' "! -! / *'#$%#/*%#

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    3 (33 233 033 -33 ,333

    ,

    (3

    (,

    23

    2,

    03

    0,

    -3

    R 6+ C

    R 789

    C7:F9

    '* Deter$iar las di4ergecias te&ricas;e7peri$etales/ dado el error

    porcetual de -recuecia.

    0"12$ C!"#F$ C&"#F$ R!"'$ R&"'$ 0"12$ %rror"3

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    $

    &(+...

    -./03 1.033 /((.333 154.333 0/.//3 (0.,444./33 (3.033 0/2.033 0,,.-33 -2.451 -.-45

    2(.533 2(.433 (1-.,33 (-4.433 -1.-40 ;0.0(500.233 00.(33 (32.,33 (31.333 -1.313 ;2.0,,

    (.+...

    -./03 1.033 504.333 134.333 -0.33/ (0.4/,4./33 (3.033 000.-33 003.233 -5.5-- -.,(2

    2(.533 2(.433 (-0.333 (02.,33 ,0.304 ;1.35500.233 00.(33 4,.533 43.033 ,(.1-1 ;0.242

    ((+...

    -./03 1.033 1,,.333 ,-0.233 -/.053 (2.3,,4./33 (3.033 031.233 24-.333 ,2.545 -.33,

    2(.533 2(.433 (00./33 ((/.-33 ,/.33, ;,.-1000.233 00.(33 /,.133 5/.,33 ,/.,14 ;1.-/4

    ).+...

    -./03 1.033 1(/.333 ,2(.333 ,3./-5 (,.2,,4./33 (3.033 2/0.333 25/.033 ,1.--5 ,.422

    2(.533 2(.433 ((2.333 (2-.333 1(.4,( ;0.2,200.233 00.(33 /(.033 5-.133 1(.1-/ ;2.5-5

    )(+...

    -./03 1.033 -30.333 -43.333 1-.425 3.((24./33 (3.033 2/0.333 25/.033 ,1.--5 (0.(,4

    2(.533 2(.433 ((2.333 (2-.333 1(.4,( -.14(00.233 00.(33 /(.033 5-.133 1(.1-/ ,.(,1

    )* Co$

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    OBSERVACIONES

    • L/ &!*!#*%/ ;/ll/)/ $!%*/(!#$!

    f =  1

    2π √  R3 R4C 3C 4   )!+!/ *'%#*%)% *'# l/ &!*!#*%/ )! /l%(!#$/*%#

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    • El ;!*;' )! ! !# !l *%*%$' R2 0 C3 "!/# /p'%(/)/(!#$! %/l!" /

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    RECOMENDACIONES

    •  Al ('(!#$' )! %#%*%/ l/ !p!%!#*%/ -!%&%*/ ! l/" !"%"$!#*%/" 0*'#)!#"/)'!" !"$# !# +!# !"$/)' /" *'(' "" (%"('" p/9(!$'"

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    3 y R

    4

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    /*%/" / l/ )%"p'"%*%# )! l'" !l!(!#$'" !# !l p!#$! %!#.

    CONCLUSIONES

    • El *%*%$' )! p!#$! %!# $%l%/)' !"

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