PRÁCTICA 5:
CIRCUITOS DE PRIMER ORDEN
1. Introducción:
En esta práctica vamos a analizar circuitos de
primer orden en los que veremos como se produce la carga y descarga del
condensador.
2. Carga de un condensador:
Ejercicio 2.1 y
su solución donde se visualiza la tensión y la corriente del condensador.
Esta grafica muestra en color verde la tensión en
un extremo del condensador. Seleccionamos el
voltímetro, lo colocamos en el extremo y le damos a “Run” o al símbolo de play.
Y esta gráfica también muestra en color verde la
corriente que pasa por un extremo del condensador. Seleccionamos
el amperímetro, lo colocamos en el otro extremo y le damos a “Run” o al símbolo de play.
Ejercicio 2.2 y su solución en
ambas graficas, las cuales representan la tensión y la corriente en el
condensador.
La gráfica primera indica la corriente y
la segunda indica el voltaje
Ejercicio 2.3: estudio de la
constante de tiempo de carga.
Vamos a estudiar cómo afectan los valores de la
constante de tiempo a la carga del condensador en el circuito del ejercicio 2.1
mediante diversas simulaciones con varios valores de la resistencia R3.
Realizaremos los siguientes pasos:
1.- vamos a utilizar un componente denominado PARAM de la librería SPECIAL. Una vez ya puesto en el
circuito haremos doble click sobre el de modo que nos aparecerá una ventana con
sus propiedades.
Una vez ya dibujado el circuito seleccionaremos
dentro de las opciones de simulación de Time Domain,
Parametric Sweep, donde pincharemos en Global Parameter
y escribiremos la resistencia que tenemos en el circuito R1.
Ahora marcaremos el
tipo de barrido a realizar linear y damos valores que R1 tomará, que están
comprendidos entre 1k y 20k, con incrementos de 1k.
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3. Descarga de un condensador
El siguiente circuito muestra el proceso
de descarga de un condensador:
Ejercicio 3.1:
Descarga de C
Hay que simular el circuito con un
análisis tipo Time Domain, con Run Time = 100ms
Solución:
La grafica de la
esquina superior derecha muestra la tensión en
el condensador y la de la esquina inferior izquierda la corriente.
4. Circuito de carga y
descargar de un condensador.
Ejercicio
4.1: circuito de carga y descarga de un condensador con interruptores
Los nuevos elementos son de la librería
EVAL: Sw_tOpen y Sw_tClose. Hay que visualizar la tensión el condensador, para
ello se selección el tipo de análisis Time
Domain y se realiza la simulación durante 15ms.
Solución: se observa la curva de
carga y descarga de la tensión en el condensador.
Ejercicio
4.2: Circuito de carga y descarga de un condensador mediante generador de
tensión.
Solución: en la gráfica se observa en verde la carga y
descarga de tensión que realiza el generador de trenes de pulsos en el condensador
y en rojo la tensión en el extremo del condensador.
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