Informe De Oscilaciones Forzadas (Resonancia)

OSCULACIONES FORZADAS (RESONANCIA)

JOHN ALEXANDER GONZALEZ GALINDO 20121110098

JUAN PAULO OVALLE CERQUERA 20121109061

 

 

 

TRABAJO PRESENTADO EN LA ASIGNATURA

LAB. ELECTROMAGNETISMO

 

PROFESOR: MARIO ARTURO DUARTE

 

 

 

 

 

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

PROGRAMA DE FISICA

NEIVA, DICIEMBRE 2

2014

 

 

 

 

CONTENIDO

                                                                                                                                    Pág.

 

1. RESUMEN	5
2. ELEMENTOS TEÓRICOS	6
3. PROCEDIMIENTO	8
4. RESULTADOS	10
5. CONCLUSIONES	14
BIBLIOGRAFÍA

 

 

 

1.    RESUMEN

Con la ayuda de Cassy Lab 1 y los materiales, se halló la relación entre frecuencia e intensidad de corriente y una capacitancia de 4,69µF con un error porcentual de 0,21%.

 

 

2.    ELEMENTOS TEORICOS

Resonancia

 Un circuito RLC es un circuito eléctrico que consiste en un resistor, un inductor y un condensador, conectados en serie o en paralelo. La parte RLC del nombre se debe a que esas cartas son los símbolos eléctricos habituales de resistencia, inductancia y capacitancia respectivamente. El circuito forma un oscilador armónico para la corriente y resonará de una manera similar como un circuito LC. La principal diferencia que la presencia de la resistencia hace es que cualquier oscilación inducida en el circuito morirá de distancia con el tiempo si no se mantiene pasando por una fuente. Este efecto de la resistencia se denomina amortiguación. La presencia de la resistencia también se reduce la frecuencia del pico de resonancia en cierta medida. Alguna resistencia es inevitable en circuitos reales, incluso si una resistencia no está incluida específicamente como un componente. Un circuito LC pura es un ideal que en realidad sólo existe en teoría.

Oscilaciones Forzadas

Las oscilaciones forzadas resultan de aplicar una fuerza periódica y de magnitud constante (llamada generador G) sobre un sistema oscilador (llamado resonador R). En esos casos puede hacerse que el sistema oscile en la frecuencia del generador (ƒg), y no en su frecuencia natural (ƒr). Es decir, la frecuencia de oscilación del sistema será igual a la frecuencia de la fuerza que se le aplica. Esto es lo que sucede por ejemplo en la guitarra, cuando encontramos que hay cuerdas que no pulsamos pero que vibran "por simpatía".

Debe tenerse en cuenta que no siempre que se aplica una fuerza periódica sobre un sistema se produce una oscilación forzada. La generación de una oscilación forzada dependerá de las características de amortiguación del sistema generador y de las del resonador, en particular su relación.

3.    PROCEDIMIENTO

Se armó el circuito como estaba indicado en las guías con una resistencia de 47 Ω y se oprimió F9 para iniciar a graficar.

 

Luego se repitió el procedimiento anterior cuatro veces pero cambiando la resistencia.

 

Una vez se terminó de graficar se evaluaron los centros de pico con herramientas del programa.

 Utilizando las fórmulas de las guía  se halló la capacitancia y su error porcentual.

 

4.    RESULTADOS

Graficas

4.3 ANALISIS DE RESULTADOS

En la experiencia se observó  en la gráfica  que a menor resistencia mayor corriente es decir tiene un pico más alto. Al analizar el centro de pico se puede observar que nos da la frecuencia de la resonancia de todo el circuito la cual es F=1104,7Hz y la frecuencia propia del circuito es 6941Hz.

Al hallar la capacitancia nos encontramos con un valor experimental de 4,69µF y a comparar con el valor teórico el cual está dado en la guía se encontró un error porcentual de 0,21% lo cual indica que el resultado experimental se halló de una manera casi perfecta.

5.    CONCLUSIONES

·         En todo fenómeno eléctrico se ve involucrada la ley de Ohm.

·         La frecuencia aumenta con la intensidad.

·         Al aumentar la intensidad aumenta la frecuencia propia.

 

BIBLIOGRAFIA 

·         http://www.ehu.es/acustica/espanol/basico/osfoes/osfoes.html

Vídeo de la Practica de Oscilaciones Forzadas (Resonancia)

Oscilaciones Forzadas (Resonancia)

Oscilaciones Forzadas (Resonancia)

Introducción

En  todo circuito eléctrico que experimente oscilaciones libres (es decir, no amortiguadas) seguirá en movimiento indefinidamente. Sin embargo en la realidad existe siempre algo de resistencia eléctrica que finalmente acaba por anular el movimiento, llevando el sistema al reposo. Este amortiguamiento de las oscilaciones podrá vitarse cuando pueda dotarse al sistema de un mecanismo que suministre energía, procedente de una fuente exterior, en una cantidad por unidad de tiempo igual  a la absorbida por el medio amortiguador; esta  clase de movimientos reciben el nombre de oscilaciones forzadas.

Objetivos

ü  Determinar la relación que hay entre frecuencia e intensidad de corriente.

ü  Hallar la frecuencia propia del circuito .

ü  Hallar la capacitancia (o hallar la inductancia.)

Marco teórico

·         Resonancia.    

·         Oscilaciones forzadas.

Materiales

·         POWER-CASSY 524 011.

·         CASSY Lab.

1	Tablero de conexiones
1	Bobina, 500 espiras 4,41  (mH)
1	Condensador de 4,7 µF, 5%
2	Resistencias de 1 Ω
1	Resistencia  de 5,1 Ω
1	Resistencia  de 10 Ω
1	Resistencia de 20 Ω
1	Resistencia de 47 Ω
1	Par de cables, 50 cm, rojo y azul

·         1 PC con Windows/XP/Vista.

Procedimiento

 

Figura 1. Arreglo Experimental

ü  Parte 1. Determinacion de la relacion entre intensidad y frecuencia. Esamble el circuito de la figura 1 el cual esta dado por un condesador de 4,7µF, 5% y de las siguientes resistencias (47, 20, 10, 5,1y 1) Ω. Luego de armado el circuito  ingresa a Cassy Lab y se va donde dice cargar ejemplo el cual lo llevara a ciertas aplicaciones pero para este caso se utilizara Física, al entrar se da a la opción de electricidad la que entrega como resultados ciertas prácticas sobre este tema a la cual se entra a Oscilaciones Forzadas (Resonancia) y se ingresa a la opción de Cargar ajustes. Para determinar la frecuencia del circuito se remplaza las resistencias dadas por la guía y se colocan en el circuito de mayor a menor donde se da F9 lo cual provocara que inicie el tiempo claro que hay que tener en cuenta que al cargar lo ajustes ya tiene dado el tiempo que transcurre al graficar. Luego de haber terminado de graficar con cada resistencia se evalúa la gráfica por la opción Centro de pico donde da como resultado la frecuencia de la resonancia del sistema.

ü  Parte 2. Determinacion de la frecuencia propia del circuito. Luego de ya haver obtenido la frecuencia anteriormente se utiliza la siguiente ecuacion:

   (1)

       Donde  es 2πf y f es la frecuencia de la resonancia obtenida de la Parte 1.

ü  A partir de (1) encuentre la capacitancia  (o la inductancia) con su respectivo error porcentual y compare este resulatdo dado en la tabla de materiales.

Autores: John Alexander Gonzalez Galindo

Juan Paulo Ovalle Cerquera