Practica N.-2Crdova Ledesma Jefferson OmarFreddy Vinicio Saltos
Estrella
Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica, Escuela Politcnica
NacionalQuito, Ecuador
[email protected][email protected]
Abstract El presente documento contiene un resumen de los datos
obtenidos en la prctica de laboratorio, en base a los elementos RLC
que se van a usar en el mismo I. INTRODUCCIN
El documento tratar acerca de cmo funcionan los equipos del
laboratorio (analizador de espectros, medidor RLC), y como se los
pone a funcionar con los distintos elementos (resistencias,
capacitores, inductores), para esto se realiz un trabajo
preparatorio en el cual se especifica algunas caractersticas de los
mismos.
II. DESARROLLO DE CONTENIDOS
Es necesario previo a la realizacin de la practica obtener
informacin de loes elementos a ser utilizados, por lo que relata en
forma resumida las caractersticas ms importantes de cada uno de los
equipos.
A. Medidor RLC
El Medidor RCL es un dispositivo en el que puede tener varias
medidas entre ellas las primarias y las secundarias es decir :
Primarias se tiene resistencias(R), impedancias (Z), capacitancia
(C), inductancia (L).
Secundarias se tienen resistencia (R) , Angulo de fase (),
factor de disipacin (D), factor de calidad (Q=1/D).
Fig. 1: Medidor RLC
B. Analizador de espectros.
Este equipo el analizador de espectros nos permite detectar
componentes de frecuencia de las seales elctricas dentro de un
rango determinado (0.15 MHz hasta 1GHz).
Fig. 2: Analizador de espectros Utilidades:1. Moduladores:
productos de intermodulacin2. Medida de filtros3. Potencia de las
distintas componentes de frecuencia.4. Distorsin no lineal5.
Ganancia, ancho de banda
III. Datos obtenidos en la prctica
En la primera parte de la prctica se empez a trabajar con los
capacitores, midiendo y observando el valor en el medidor RLC,
adems de obtener datos del factor de disipacin de la prctica, en
este caso se tena dos capacitores, uno con un nmero considerable de
placas mientras que el otro con un nmero menor de placas.
Para la capacitancia de ms placas obtuvimos los siguientes
datos:
PosicinCapacitanciaFactor de disipacin
Cero10.57pF-0.0565
52.30pF-0.3419
(mitad)72.912pF-0.554
86.48pF-0.9979
Todo75.817pF-1.7
Mientras que para la capacitancia de menos plasa se obtuvo lo
siguiente:
PosicinCapacitanciaFactor de disipacin
Cero9.37pF-0.062
29.45pF-0.25
(mitad)53.13pF-0.43
8244pF-0.74
Todo85.5pF-1.17
Se puede observar que existe una pequea variacin entre las
capacitancias medidas, para poder obtener el factor de calidad de
cada una de estas entonces se procede a despejar de la frmula
Q=1/D, como D es un dato conocido entonces podemos obtener Q y
encontrar una relacin entre la capacitancia y el factor de
calidad.
La inductancia es una medida de la oposicin al cambio de
corriente de un inductor que almacena energa en forma de campo
electromagntico, que est relacionado con algunos parmetros
necesarios para poder encontrarla, se la define como la relacin del
flujo magntico y la intensidad de corriente elctrica que circula
por la bobina y el nmero de vueltas.
Dnde:
La inductancia depende de las caractersticas fsicas del
conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor,
la inductancia aparece. Con muchas espiras se tendr ms inductancia
que con pocas. Si a esto aadimos un ncleo de ferrita, aumentaremos
considerablemente la inductancia
La relacin que existe entre la inductancia y el dimetro de la
misma es la siguiente, teniendo en cuenta otros parmetros que
tambin son necesarios para el clculo de la misma.
L (microH)=d.n/18d+40lDnde: d = dimetro de la bobina
(pulgadas);l = longitud de la bobina (pulgadas);n = nmero de
espiras o vueltas
Como se construyen las L y C fijos y variables?
Un inductor est constituido normalmente por una bobina
deconductor, tpicamentealambre o hilo de cobre esmaltado.Consta de:
Devanado inductor: Culata Pieza polar Ncleo Expansin polar Polo
auxiliar o de conmutacin
L VariableLa construccin de este tipo de bobinas implica
necesariamente fijar de alguna manera un hilo de cobre, normal o
plateado, sobre un soporte cilndrico aislante, que en la mayora de
los casos ser de tubo de presin de PVC. Siendo el hecho de utilizar
tubo de "presin" solamente para disponer de ms grosor en la pared
del tubo, lo cual se traducir en una mayor rigidez mecnica.
El procedimiento correcto para confeccionar la bobina sera
colocar el tubo en un torno de metales, establecer el paso de rosca
adecuado para que a cada revolucin el cabezal se desplazara el
doble del dimetro del hilo. Y con la herramienta de corte adecuada
realizar un incisin espiral en el tubo de aproximadamente 1/3 de
dicho dimetro, durante la vueltas que pensamos darle a la
bobina.
Capacitor fijo:Los condensadores electrolticos de aluminio se
construyen a partir de dos tiras de aluminio, una de las cuales est
cubierta de una capa aislante de xido, y un papel empapado en
electrolito entre ellas. La tira aislada por el xido es elnodo,
mientras el lquido electrolito y la segunda tira actan comoctodo.
Esta pila se enrolla sobre s misma, ajustada con dos conectores pin
y se encaja en un cilindro de aluminio.Capacitor variable:
Los condensadores ajustables, denominados a veces trimmers o
padders, se emplean para ajustar la capacidad de un circuito, este
tipo de condensador consta de dos o ms placas aisladas entre s por
medio de una hoja de mica y se construye de forma que se pueda
variar la distancia que separa las placas con un pequeo tornillo de
ajuste. Los condensadores trimmer y padder se definen por su
capacidad mnima y mxima, se pueden encontrar condensadores
ajustables con una capacidad mnima de hasta 0.5 pF y con una
capacidad mxima de hasta 500 pF.
Cules son los valores de L y C que se pueden adquirir a los
proveedores existentes en Ecuador?
No existe una variedad de inductores en mercados comerciales de
Ecuador los estndares que se tiene son en la escala de 22 y 33 es
decir se tiene 22mH o 33 mH o entre 22 H y as sucesivamente, por lo
cual tocara tener algunos inductores en serie para poder obtener
las bobinas necesarias.
Para la parte de los capacitores se tiene los electrolticos y
los cermicos, pero en el laboratorio solo se usara los cermicos por
lo que a continuacin se expresa los cdigos y le equivalencia de los
mismos.
Cules son las caractersticas de las seales transmitidas por las
estaciones de radio FM (Ancho de Banda, potencia, nivel de ruido,
cantidad de estaciones, etc)
En esta parte tenemos el uso del analizador de espectros, se lo
utiliza con una antena receptora.Dentro del rango FM (88MHz -
108MHz) se pudo apreciar aproximadamente unas 47 emisoras en todo
el ancho de banda.
El ancho de banda que tenemos es el siguiente:Ancho de Banda
total: semejante a 400KHzAncho de Guarda: semejante a 100 kHz por
ladoAncho de Banda de la portadora: 200kHz
En el analizador de espectros la escala esta dad dentro de un
rango de -107 dB hasta -27 dB en este caso la SEAL DE RUIDO estaba
marcada cerca de los -97dB por lo tanto se puede decir que la
POTENCIA DE RUIDO estaba cerca de los 10dB, en la figura se muestra
parte de este ruido.
El pico o la emisora de mayor potencia que pudimos observar se
encuentra en la frecuencia cercana a los 107,1 MHz, en la escala se
marca cerca de los -57dBm.
III.CONCLUSIONES
Crdova Jefferson
El mismo elemento tiene distintos valores de inductancia y
factor Q para distintos valores de frecuencia, por lo que se puede
decir que cada elemento tiene su manera propia de responder a cada
una de las frecuencias aplicadas al mismo.
En este caso ya no se pueden usar los capacitores electrolticos
porque en la construccin del mismo sin darse cuenta se forma un
tipo inductor, por lo tanto ya en altas frecuencias el capacitor
electroltico se comporta como inductor y es un circuito
abierto.
En el espectro de la banda de FM se puede notar que existe un
ancho de banda de guarda, el cual nos da lugar a que no exista
interferencia entre las emisoras, por eso existe un rango de 100kHz
por lado de cada emisora.
Vinicio SaltosJunto a cualquier cambio en el valor de la
capacitancia o inductancia del elemento evaluado se puede ver un
cambio en el factor de calidad o de disipacin debido a que se varia
la cantidad de energa almacenada por el elemento y por lo tanto se
varia el factor de calidad.
El factor de calidad se define como el pico de energa almacenado
en el circuito sobre la energa disipada en un periodo en
resonancia, al trabajar con elementos reales la resistencia que
genera disipacin de energa es la resistencia interna del
elemento.
El analizador de espectros nos permite conocer varias
caractersticas de las seales transmitidas por diferentes medios
como el inalmbrico, entre las caractersticas de ms uso se
encuentran el ancho de banda, la potencia mxima de la seal (medida
en dBm), la potencia del ruido, la frecuencia central.
REFERENCIAS
http://www.ea1uro.com/txrx1900/Construccion%20de%20inductancias%20variables.htm[1]http://pablin.com.ar/electron/cursos/inductan/index.htm[2]WAVETEK
Meterman, Operators Manual FG3C. Manual de Instrucciones
PDF.[3]Wikipedia. La enciclopedia libre. Analizador de
espectros.[En lnea] Disponible
en:http://es.wikipedia.org/wiki/Analizador_de_espectro[4]Analizador
de espectros. [En lnea] Disponible
en:http://www.electronicam.es/analizador_espectros.html
