Laboratorio de electricidad

Circuitos de corriente alterna

José Antonio Gómez Tejedor

Introducción

Mediante este applet se pueden realizar diferentes montajes experimentales de circuitos en corriente alterna.
En particular, en este ejemplo presenta el montaje de un circuito RLC, y la medida de la diferencia de potencial en varios puntos del circuito.

Objetivos

Analizar circuitos en corriente alterna.
Aprender a montar circuitos en corriente alterna.
Aprender a medir voltajes e intensidades en circuitos de corriente alterna.

Instrucciones

Tras un poco de práctica, el manejo de la aplicación es bastante sencillo, aunque requiere seguir una serie de pasos de forma precisa. A continuación se detallan los pasos necesarios para el montaje de un circuito RLC serie y la medida de la diferencia de potencial en la resistencia y el condensador.

1. Al iniciarse la aplicación nos encontramos con la siguiente pantalla:

Donde podemos distinguir las siguientes partes de la aplicación:
1. Bandeja de componentes, donde se sitúan cables, resistencias y otros componentes eléctricos.
2. Tableta de conexiones, donde se conectan los diferentes elementos.
3. y 4. Multímetros digitales.
5. Generador de corriente alterna.

2. En primer lugar debemos de seleccionar los componentes que vamos a utilizar en el montaje experimental. Para ello hay que seguir los siguientes pasos:

2.1. Pulsa sobre el menú ″componentes″.

        2.2 Pulsa sobre el sub-menú ″Resistencias″.



        2.3. Selecciona la resistencia de 47 Ω.



        2.4. La resistencia que hemos seleccionado aparece en la parte izquierda, en la bandeja de componentes.

2.5. Repite el mismo procedimiento para el resto de elementos necesarios: Condensador de 4.4 μF y autoinducción de 9.0 mH.

3. Una vez tenemos en la bandeja de componentes los elementos que necesitamos, hay que colocarlos en la tableta de conexiones. Para ello:

3.1. En primer lugar pulsa con el ratón sobre el elemento que deseamos seleccionar. Por ejemplo la resistencia de 47 Ω. Dicha resistencia quedará marcada con un recuadro.

3.2. Pulsa con el ratón sobre el punto de la tableta de conexiones donde vamos a colocar el primer terminal del componente. El punto quedará marcado en amarillo.

3.3. Pulsa con el ratón sobre el punto donde conectaremos el segundo terminal del componente.

3.4. Automáticamente aparecerá el componente colocado entre ambos conectores.

Solamente se pueden colocar componentes entre puntos consecutivos de la tableta de conexiones.

Si deseamos eliminar un componente basta con pulsar sobre cualquiera de los dos terminales, en la tableta de conexiones.

Repite el mismo procedimiento para conectar el resto de los componentes.

Conecta los cables a los aparatos de medida y el generador de forma análoga.

3.5. Selecciona el cable negro.

3.6. Pulsa con el ratón sobre el primer punto donde quieres colocar el cable.

3.7. Pulsa sobre el segundo punto donde quieres conectar el cable.

3.8. Y el cable aparece automáticamente entre ambos puntos.

3.9. Repite el procedimiento para el resto de los cables.

En este ejemplo hemos conectado el generador al circuito, así como los voltímetros a bornes de la resistencia y del condensador.

4. Enciende ahora los multímetros, y el generador pulsando con el ratón sobre los botones "POWER" de cada aparato. Observa como el ″LED″ que aparece junto al botón ″POWER″ cambia a un rojo más claro, para indicar que el aparato está encendido. Además se encienden también las pantallas de los dispositivos.

5. Para medir el valor de la diferencia de potencial en corriente alterna mediante los multímetros, pulsa sobre los botones ″V~″ de cada uno de los multímetros.

Ejemplo

En el ejemplo mostrado en las imágenes anteriores, hemos realizado un circuito RLC serie con una resistencia de 47 Ω, un condensador de 4.4 μF y una autoinducción de 9.0 mH, todos ellos con una tolerancia del 5%.

El circuito está alimentado mediante un generador de corriente alterna con una frecuencia de 1.0kHz y una diferencia de potencial 1.0 V. Con ello obtenemos una diferencia de potencial en bornes de la resistencia de 0.6346 V y en el condensador de 0.5361, resultado que coincide con el esperado, dentro de los márgenes de tolerancia de los elementos dispuestos en el circuito.