Este documento describe un experimento para analizar el desfasaje entre la tensión y la corriente en circuitos RC y RL cuando se aplica una señal de corriente alterna. El objetivo es determinar caídas de voltaje, comportamiento con el tiempo, y verificar desfasajes. Se conectan diferentes resistencias y condensadores a un generador de funciones para medir voltajes, corrientes eficaces y ángulos de desfasaje a varias frecuencias, y comparar valores teóricos con experimentales.

1. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECATRONICA FIEI-UNFV
TERCER AÑO – V CICLO PAGINA 1
EXPERIMENTO Nº 3
DESFASAJE ENTRE TENSION Y CORRIENTE
I. OBJETIVOS:
-Analizar el comportamiento y los diversos fenómenos físicos que ocurren en los circuitos RC y
RL.
-Determinar las caídas de voltaje en un circuito RC, RL y determinar su comportamiento
respecto al tiempo.
-Verificar los desfasajes de tensión y corriente. Calcular los porcentajes de error, la capacitancia
y constante de tiempo experimentales del capacitor y bobina, comparar dichos resultado con los
valores teórico.
NOTA: El profesor debe realizar una breve introducción del experimento y sus objetivos. Así mismo debe permanecer durante toda la
sesión del experimento, para responder y formular las preguntas necesarias.
II.-EQUIPOS Y MATERIALES:
- Un Osciloscopio.
- Un Generador de funciones.
-Un multímetro digital.
- 2 Cable coaxial 50 oh .con conector BNC-cocodrilos (rojo y negro) a los extremos.
-1 Cable coaxial 50 oh .con conector BNC-BNC a los extremos.
-Un prothoboard
-Resistencias de 3 y 10 ohmios / 0.5 w.
-Condensadores de 10 nF y 100 u F /25 v.
III.-DESCRIPCION BASICA:
Fase La fase se puede explicar mucho mejor si consideramos la forma de onda senoidal. La onda senoidal se
puede extraer de la circulación de un punto sobre un circulo de 360º. Un ciclo de la señal senoidal abarca los 360º.
Circuitos capacitivos en corriente alterna
En corriente continua vimos que luego de un tiempo denominado transitorio, por el capacitor prácticamente no
continúa circulando corriente. En corriente alterna los circuitos se comportan de una manera distinta ofreciendo
una resistencia denominada reactancia capacitiva, que depende de la capacidad y de la frecuencia.
Reactancia Capacitiva
ω = Velocidad angular = 2πf C = Capacidad Xc = Reactancia Capacitiva
Podemos ver en la fórmula que a mayor frecuencia el capacitor presenta menos resistencia al paso de la señal.
Circuitos capacitivos puros

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En el instante en que tenemos Vmax aplicada, el capacitor está cargado con todas las cargas disponibles y por
lo tanto la intensidad pasa a ser nula. Cuando el ciclo de la señal comienza a disminuir su potencial, las cargas
comienzan a circular para el otro lado (por lo tanto la corriente cambia de signo). Cuando el potencial es cero,
la corriente es máxima en ese sentido.
Como podemos ver existe un desfasaje entre la tensión y la corriente. En los circuitos capacitivos puros se dice
que la corriente adelanta a la tensión 90 grados.
Circuitos RC en corriente alterna
En un circuito RC en corriente alterna, también existe un desfasaje entre la tensión y la corriente y que
depende de los valores de R y de Xc y tiene valores mayores a 0 y menores a 90 grados.
Angulo de desfase
Impedancia (Z)
La impedancia tiene una componente real (por R) y una imaginaria (por Xc). En forma binómica se representa
como:
Expresada en notación polar:
Intensidad
La intensidad se calcula como la tensión (adelantada en Φ, ya que la tensión se atrasa) dividido por el
módulo de la impedancia.
se puede observar que:
   RZ       0
 0 Z   0    /2
Circuitos RL en corriente alterna
En un circuito RL en corriente alterna, también existe un desfasaje entre la tensión y la corriente y
que depende de los valores de R y de Xc y tiene valores mayores a 0 y menores a 90 grados.
Angulo de desfase
Impedancia (Z) En forma binómica se representa como:
Módulo de la impedancia: Impedancia en forma polar
Intensidad

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TERCER AÑO – V CICLO PAGINA 3
IV.-PROCEDIMIENTO:
1.- Conecte el generador de funciones con una frecuencia de 1 K Hz, onda senoidal, la amplitud a 10
Voltios pico-pico, para el circuito RC de la fig. N 1. Llene la tabla .N 1
Fig. 1
TABLA Nº 1
Frecuencia del Vr Vc eficaz
Vrc
osciloscopio
I eficaz
multimetro
desfase

Zrc datos
medidos
Xc datos
medidos
Generador osciloscopio multímetro
60 Hz
100 Hz
500 Hz
1 KHz
10 KHz
20 KHz
2.- Dibuje el desfase  entre la intensidad y la tensión aplicada.
ORC
Y
X

10 nF
Vpp
= 10 V

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3.-Reemplace las resistencia y el condensador de la figura 1 por R= 3 oh y C = 100 uF, con estos datos
llene la tabla 2.
TABLA Nº 2
Frecuencia del Vr Vc eficaz
Vrc
osciloscopio
I eficaz
multimetro
desfase

Zrc datos
medidos
Xc datos
medidos
Generador osciloscopio multímetro
60 Hz
100 Hz
500 Hz
1 KHz
10 KHz
20 KHz
4.- Dibuje el desfase  entre la intensidad y la tensión aplicada.
V.-CUESTIONARIO:
1. Defina ¿Impedancia? ¿Diagrama fasorial?, ¿? ¿Desfasé?
2.- Explique reactancia inductiva y capacitiva.
3.- Analizar las ventajas del uso de la corriente alterna.
4.- Compare los valores teóricos con los experimentales, según las tablas 1 y 2 .
5.- Anote sus observaciones y conclusiones del experimento.