Ejercicios de ejemplo de resonancia serie y paralelo

Summary

El guion ofrece una explicación detallada sobre circuitos resonantes, incluyendo el cálculo de la corriente, voltaje, factor de calidad y ancho de banda. Se discuten ejemplos prácticos y se proporcionan fórmulas clave para entender la resonancia en serie y paralelo. El script incluye ejercicios resueltos y plantea casos de estudio para aplicar los conceptos aprendidos, con el objetivo de profundizar en el análisis de circuitos resonantes y su comportamiento en diferentes condiciones.

Takeaways

• 📚 El guía de resonancia es el material principal para entender el concepto de resonancia en circuitos.
• 🔍 Se revisaron ejercicios resueltos para aplicar la teoría de resonancia a circuitos series y paralelos.
• 🔧 Se explicó cómo calcular la corriente, el voltaje en componentes como resistencias, bobinas y condensadores en un circuito resonante.
• 🌀 Se mencionó la importancia del factor de calidad (Q) en resonancia y cómo calcularlo en circuitos series y paralelos.
• 📈 Se abordó el concepto de ancho de banda en resonancia y su relación con la frecuencia de resonancia y el factor de calidad.
• 🔌 Se discutió la diferencia entre circuitos resonantes en serie y paralelo, y cómo se calcula la impedancia en ambos casos.
• 🔊 Se mencionó que en resonancia, la impedancia reactiva inductiva y capacitiva se anulan entre sí, dejando solo la resistencia como componente de impedancia.
• ⚙️ Se calculó la potencia disipada en un circuito resonante, que es una función de la corriente y la resistencia.
• 📉 Se enseñó cómo determinar las frecuencias de corte (f1 y f2) en un circuito resonante dado el ancho de banda y la frecuencia de resonancia.
• 🔄 Se revisaron ejemplos de cómo resolver problemas de resonancia, incluyendo el cálculo de reactancias, ancho de banda, y potencia disipada.
• 👨‍🏫 Se invitó a los estudiantes a realizar ejercicios adicionales para profundizar en el tema y aclarar dudas en la próxima clase.

Q & A

¿Qué es la resonancia en un circuito serie y cómo se determina?

La resonancia en un circuito serie ocurre cuando la reactancia inductiva es igual a la reactancia capacitiva, anulándose mutuamente y dejando la resistencia como la única impedancia en el circuito. Se determina cuando la frecuencia de resonancia (f_r) es tal que la inductancia (L) y la capacitancia (C) tienen módulos iguales, es decir, ωL = 1/(ωC), donde ω es la frecuencia angular.

¿Cómo se calcula la corriente en un circuito resonante serie en resonancia?

La corriente en un circuito resonante serie en resonancia se calcula dividiendo el voltaje de la fuente por la impedancia total del circuito, que en resonancia es igual a la resistencia del circuito, ya que la reactancia inductiva y capacitiva se anulan.

¿Cuál es la relación entre el voltaje en la resistencia, la bobina y el condensador en un circuito resonante serie en resonancia?

En resonancia, el voltaje en la resistencia es igual al de la fuente y está en fase con la corriente. El voltaje en la bobina es igual a la corriente multiplicada por la reactancia inductiva (con un ángulo de 90 grados), y el voltaje en el condensador es igual a la corriente multiplicada por la reactancia capacitiva (con un ángulo de -90 grados).

¿Cómo se calcula el factor de calidad (Q) en un circuito resonante serie?

El factor de calidad (Q) en un circuito resonante serie se calcula dividiendo la reactancia inductiva o capacitiva por la resistencia del circuito. Es una medida de la selectividad del circuito a una frecuencia específica.

¿Qué es el ancho de banda de un circuito resonante y cómo se calcula?

El ancho de banda de un circuito resonante es la diferencia entre las frecuencias de corte (f1 y f2) alrededor de la frecuencia de resonancia a las que el circuito responde con un factor de calidad dado. Se calcula como la frecuencia de resonancia dividida por el factor de calidad.

¿Cómo se determina la potencia disipada en un circuito resonante serie en resonancia?

La potencia disipada en un circuito resonante serie en resonancia se determina a partir de la corriente de resonancia y la resistencia del circuito, utilizando la fórmula P = I²R, donde P es la potencia, I es la corriente y R es la resistencia.

¿Cuál es la diferencia entre un circuito resonante serie y uno resonante paralelo?

En un circuito resonante serie, la resonancia ocurre cuando la reactancia inductiva iguala la reactancia capacitiva, dejando la resistencia como la única impedancia. En un circuito resonante paralelo, la resonancia ocurre cuando la impedancia total en paralelo es mínima, lo que significa que la reactancia inductiva y capacitiva se restan mutuamente.

¿Cómo se calcula la frecuencia de resonancia en un circuito resonante paralelo?

La frecuencia de resonancia en un circuito resonante paralelo se calcula utilizando la fórmula 1/(2π√(LC)), donde L es la inductancia y C es la capacitancia del circuito.

¿Qué son las frecuencias de corte (f1 y f2) y cómo se calculan?

Las frecuencias de corte (f1 y f2) son las frecuencias a los lados de la frecuencia de resonancia donde la amplitud de la respuesta del circuito cae a un cierto nivel por debajo de la resonancia. Se calculan a partir de la frecuencia de resonancia y el ancho de banda, generalmente como f_r ± (ancho de banda / 2).

¿Cómo se determina el voltaje en los elementos reactivos de un circuito resonante paralelo en resonancia?

En un circuito resonante paralelo en resonancia, el voltaje en los elementos reactivos (bobina y condensador) es igual al voltaje de la fuente, ya que la impedancia total del circuito tiende a ser muy alta, equivalente a un circuito abierto, y toda la corriente fluye a través de la resistencia, lo que hace que el voltaje en los elementos reactivos sea el mismo que el de la fuente.

¿Cómo se calcula la corriente en los elementos reactivos de un circuito resonante paralelo en resonancia?

La corriente en los elementos reactivos de un circuito resonante paralelo en resonancia se calcula dividiendo el voltaje en el elemento reactivo por su reactancia correspondiente. Debido a que en resonancia la reactancia inductiva y capacitiva se anulan, la corriente en cada reactivo será igual a la corriente en la resistencia del circuito.