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facundo.olano
Nivel 8
Edad: 36
Registrado: 10 Ago 2006
Mensajes: 808
Ubicación: encadenado al ánima
Carrera: Informática
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Que tal gente? En un ejercicio de circuito RLC de alterna que tomaron en el parcial de Física II de hoy, te daban corriente, tensión de la fuente, capacidad, frecuencia y potencia activa. Pedían que obtengas la impedancia del circuito, la resistencia y la inductancia.
Resolviéndolo, a la hora de despejar la inductancia (de la parte compleja de la impedancia que ya había calculado) me quedaba un valor de L negativo. Muy posiblemente, estaba haciendo cagadas con las cuentas, pero lo repetí dos o tres veces y me daba siempre lo mismo. Nunca me había encontrado con algo por el estilo, así que tenía 3 opciones:
* Me hacía el boludo.
* Decía que era absurdo y seguía de alguna manera.
* Decía que era válido y que la inductancia "se comportaba" como un capacitor.
Por alguna razón elegí la última.
Resumiendo, mi pregunta es: es una ridiculez en términos físicos hablar de un valor de inductacia negativa o de un inductor que "atrasa" respecto de la corriente, como si fuera un capacitor?
De ser así cual sería la justificación teórica del absurdo?
Gracias.
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chila88
Nivel 3
Registrado: 06 Dic 2008
Mensajes: 45
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yo lo hice.. pero no me daba un valor de L negativo..
en mi tema, la Potencia activa era 500W, Vef=200V, Ief=10A
de ahi me quedaba el cos(φ)=0,25.. por lo que el angulo de la impedancia me quedaba 75°
en ese caso necesitas si o si que L adelante con respecto a I.. (creo)
sino en el diagrama fasorial te quedarian ambos vectores (Vc y VL) para "abajo".. y el angulo tendria que ser negativo
pero no se con los valores q te dieron a vos, quiza tiene sentido un L negativo.. la verdad nunca lo vi asiq no te puedo decir
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facundo.olano
Nivel 8
Edad: 36
Registrado: 10 Ago 2006
Mensajes: 808
Ubicación: encadenado al ánima
Carrera: Informática
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A mi me lo dieron con los mismos valores; ahora lo hago de nuevo, por que probablemente me haya equivocado con las cuentas.
Pero mi preocupación no es si me quivoqué con los números sino si acepté un resultado que no tiene sentido físico.
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Merci
Nivel 9
Edad: 37
Registrado: 26 Abr 2006
Mensajes: 1522
Ubicación: Por el terraplén de Palermo
Carrera: Mecánica
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| facundo, podes postear lo que te acuerdes del enunciado? es muy probable que te hayas equivocado en una cuenta, los valores de L no te pueden dar nunca negativos. O sea, L, C, omega, todos esos valores son valores positivos (son modulos). lo unico que puede ser positivo o negativo es la parte imaginaria de la impedancia.
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Then according to the man who showed his outstretched arm to space
He turned around and pointed revealing all the human race
I shook my head and smiled a whisper, knowing all about the place...
I get up, I get down...
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facundo.olano
Nivel 8
Edad: 36
Registrado: 10 Ago 2006
Mensajes: 808
Ubicación: encadenado al ánima
Carrera: Informática
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Los valores eran:
![[tex]V_{eff} = 200v[/tex]](images/latex/04dc130892079af04b7687d84c71b87feaf246ab_0.png "[tex]V_{eff} = 200v[/tex]")
![[tex]I_{eff} = 10A[/tex]](images/latex/9b03e8d1808d6ec537191249a4faebaaff5edac9_0.png "[tex]I_{eff} = 10A[/tex]")
![[tex]P_{activa} = 500W[/tex]](images/latex/d81ed6068ab98330b01a8b9e473f18c2c5e74134_0.png "[tex]P_{activa} = 500W[/tex]")
![[tex]C = 100 \mu F[/tex]](images/latex/3511ce5bc6e1693283258414980a302cd78df146_0.png "[tex]C = 100 \mu F[/tex]")
![[tex]f = 100 /s[/tex]](images/latex/b4de7288d38d6d52c9277308b6022de7c476a5d3_0.png "[tex]f = 100 /s[/tex]")
Pedían módulo y fase de la impedancia, los valores de L y R y el diagrama de fases.
Ya identifiqué el error: como dice chila88 el factor de potencia era ![[tex]cos\phi=0.25[/tex]](images/latex/00c9fcd0a3642d62feb9b7a854ea571a889fdfdf_0.png "[tex]cos\phi=0.25[/tex]") y entonces ![[tex]\phi = 75[/tex]](images/latex/3caaf3210d66a63880360362cd18d180920b5b2f_0.png "[tex]\phi = 75[/tex]") . Mi error es que yo tenía entendido que ese angulo era entre V e I y no al revés, por lo que tomando por convención que V tiene ángulo de fase nulo, la fase de I era 75, y entonces la de la impedancia me quedaba -75. De ahí terminaba despejando un valor de L negativo.
Lo que terminé poniendo es que ese valor negativo implicaba que la impedancia de la inductancia era negativa, es decir que se comportaba como un capacitor e hice el diagrama de fases en consecuencia...
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Juan José
Nivel 8
Edad: 37
Registrado: 14 Ago 2007
Mensajes: 707
Ubicación: Boulogne
Carrera: Civil
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| facundo.olano escribió:
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Resolviéndolo, a la hora de despejar la inductancia (de la parte compleja de la impedancia que ya había calculado) me quedaba un valor de L negativo. Muy posiblemente, estaba haciendo cagadas con las cuentas, pero lo repetí dos o tres veces y me daba siempre lo mismo. Nunca me había encontrado con algo por el estilo, así que tenía 3 opciones:
* Me hacía el boludo.
* Decía que era absurdo y seguía de alguna manera.
* Decía que era válido y que la inductancia "se comportaba" como un capacitor.
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Y... quizás te olvidaste del "-" de la impedancia del capacitor (puesto así, pasa sumando).
Son cosas que pasan, es feo cuando a uno le va mal y se da cuenta de que no era complicado...
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"No hay mejor fascista que un burgues resentido"
"Hay dos cosas infinitas: el universo y la estupidez. Aunque del Universo no estoy muy seguro" (Albert Einstein).
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sebasgm
Moderador
Edad: 38
Registrado: 07 Jul 2006
Mensajes: 2434
Ubicación: Parque Chacabuco
Carrera: Electrónica
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| facundo.olano escribió:
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A mi me lo dieron con los mismos valores; ahora lo hago de nuevo, por que probablemente me haya equivocado con las cuentas.
Pero mi preocupación no es si me quivoqué con los números sino si acepté un resultado que no tiene sentido físico.
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Tuve todos esos mismos valores, excepto que por ser el otro tema, a mi me tocaba obtener el capacitor. L me la daban y era L=0.056
Como te dice Merci, el L no puede ser negativo, y decir que una inductancia se comporta como un capacitor... No es por tirarte abajo pero me parece que no tiene mucho sentido.
A mí me dió que el circuito era inductivo, que la tensión adelantaba 75º respecto de la corriente. Y la impedancia total me dió con desfasaje de 75º que era dato, con lo cual, dado que llegué por caminos distintos, y no usé ese ángulo en ninguna cuenta previa, entiendo que lu que hice esta bien.
El capacitor me dió de ![[tex]C=100\mu F[/tex]](images/latex/c4d7db438ab364e9da5a0135a592344a1512e2d7_0.png "[tex]C=100\mu F[/tex]")
Lo que hice para calcular la ipedancia fue lo siguiente:
L era una dato, con lo cual ![[tex]X_L[/tex]](images/latex/79198f936472b64ead99d0d78a00379a63192a60_0.png "[tex]X_L[/tex]") también lo era.
![[tex]P=I^2R \ \rightarrow \ R=\frac{P}{I^2}=5\Omega[/tex]](images/latex/db909a94e61051ac827a22b011de52d2e38f1508_0.png "[tex]P=I^2R \ \rightarrow \ R=\frac{P}{I^2}=5\Omega[/tex]")
![[tex]Q=VI\sen(\phi)[/tex]](images/latex/8c35a2b70271e2067726ef8a21264375050ae23b_0.png "[tex]Q=VI\sen(\phi)[/tex]")
![[tex]Q=I^2(X_L-X_C) \ \rightarrow \ X_C=X_L-\frac{Q}{I^2}[/tex]](images/latex/7e520a0fe9fc5bc955c2dcb418c09009441b327b_0.png "[tex]Q=I^2(X_L-X_C) \ \rightarrow \ X_C=X_L-\frac{Q}{I^2}[/tex]")
Las impedancias podian calcularse de otra forma, yo me acordé de estas ecuaciones y las usé, pero no era la única manera.
Luego:
![[tex]Z_{tot}=Z_R+Z_L+Z_C[/tex]](images/latex/ad222debea6539362b70614146c6be2f384ae149_0.png "[tex]Z_{tot}=Z_R+Z_L+Z_C[/tex]") No me acuerdo el valor de la parte imaginaria, la parte real era "5".
Lo pasé a polar para verificar el ángulo ym e daba el ángulo original.
Por otro lado:
![[tex]X_C=\frac{1}{2\pi f C} \ \rightarrow \ C=\frac{1}{2\pi f X_C}=100\mu F[/tex]](images/latex/dcb22c9816602e51b6be9e40f83be3585171a314_0.png "[tex]X_C=\frac{1}{2\pi f C} \ \rightarrow \ C=\frac{1}{2\pi f X_C}=100\mu F[/tex]")
No sé, supongo que está bien, parecía todo coherente.
Saludos.
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Última edición por sebasgm el Sab Dic 06, 2008 1:00 pm, editado 1 vez
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Dx9
Moderador
Edad: 37
Registrado: 03 Ene 2007
Mensajes: 1552
Carrera: Informática
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Segun wikipedia:
La inductancia siempre es positiva, salvo en ciertos circuitos electrónicos especialmente concebidos para simular inductancias negativas.
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yagui
Nivel 7
Edad: 43
Registrado: 19 Feb 2006
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Ubicación: bsas
Carrera: Electrónica
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| chila88 escribió:
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de ahi me quedaba el cos(φ)=0,25.. por lo que el angulo de la impedancia me quedaba 75°
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¿Y porque no -75? ¿Decía algo más el enunciado? ¿Algo como que la corriente atrasaba o adelantaba respecto a la tensión?
Como yo lo veo, hay dos posibles valores de L, y si la Xc (que depende de w y C) es menor (en módulo) que 20, uno de los dos valores de L es negativo.
Si es así entonces entiendo que el valor negativo debería descartarse por no ser una solución válida.
Igual no me hagan caso, hace mucho que no hago estas cosas.
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Dx9
Moderador
Edad: 37
Registrado: 03 Ene 2007
Mensajes: 1552
Carrera: Informática
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| sebasgm escribió:
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Como te dice Merci, el L no puede ser negativo, y decir que una inductancia se comporta como un capacitor... No es por tirarte abajo pero me parece que no tiene mucho sentido.
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Recien buscando un poco en google, afirman lo que dice facundo. Cuando la inductancia es negativa se comporta como un capacitor, pero solo a determinadas frecuencias.
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sebasgm
Moderador
Edad: 38
Registrado: 07 Jul 2006
Mensajes: 2434
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Carrera: Electrónica
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| yagui escribió:
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| chila88 escribió:
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de ahi me quedaba el cos(φ)=0,25.. por lo que el angulo de la impedancia me quedaba 75°
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¿Y porque no -75? ¿Decía algo más el enunciado? ¿Algo como que la corriente atrasaba o adelantaba respecto a la tensión?
Como yo lo veo, hay dos posibles valores de L, y si la Xc (que depende de w y C) es menor (en módulo) que 20, uno de los dos valores de L es negativo.
Si es así entonces entiendo que el valor negativo debería descartarse por no ser una solución válida.
Igual no me hagan caso, hace mucho que no hago estas cosas.
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En mi caso el L era dato y el C la incognita, pero fuera de eso que no es lo importante, el resto de lso datos eran los mismos. Y yo, sin usar en ningun momento hasta el final del problema, quién era C (o en el caso de Facundo, L), pude determnar que la impedancia era inductiva, por lo tanto la tensión adelantaba respecto de la corriente. No necestiás ni L ni C con los datos que te daba el problema, para determinar quién atrasaba o adelantaba respecto de quién. Bah, eso o mi razonamiento está mal.
Respecto de lo que dice Dx9, no creo que fuera el caos, igual está bueno saber que cosas asi se peuden dar.
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yagui
Nivel 7
Edad: 43
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| sebasgm escribió:
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pude determnar que la impedancia era inductiva, por lo tanto la tensión adelantaba respecto de la corriente. No necestiás ni L ni C con los datos que te daba el problema, para determinar quién atrasaba o adelantaba respecto de quién. Bah, eso o mi razonamiento está mal.
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Vos usaste la fórmula Q = I^2 (Xl-Xc)
Eso es válido ya que conociendo Xl y Xc te da el signo adecuado de Q.
Pero vos asumiste que Q era positivo. Por eso para mi está mal.
Ahora que pusieron los valores (y asumiendo que no había ninguna condición más) el problema (para mi) tenía dos soluciones matemáticas, pero solo una físicamente válida.
Veámoslo de otro modo. Si yo te planteo dos ejercicios distintos, donde te doy w, C, L, R, y Vef (la diferencia entre un ejercicio y otro sería el valor de C) y para esos dos ejercicios vos encentras los mismos valores de cos(fi), Ief, P y S ¿te convencerías?
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yagui
Nivel 7
Edad: 43
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| yagui escribió:
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Vos usaste la fórmula Q = I^2 (Xl-Xc)
Eso es válido ya que conociendo Xl y Xc te da el signo adecuado de Q.
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Quise decir, la fórmula es válida si sabes Xc y Xl, y el resultado no solo te da el valor sino también el signo que te dice si el circuito es inductivo o capacitivo.
Al asumir que es positivo estas eligiendo una de las dos soluciones.
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facundo.olano
Nivel 8
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Creo que lo que dice yagui tiene sentido; sin ir más lejos, si los datos del enunciado fueran un poco distintos (en particular, si C fuera un poco más chico), hubiera llegado a un L > 0 siguiendo exactamente los mismos pasos que antes, y en principio estaría bien (o no?).
Supongo que la idea es probar con los dos posibles valores de ![[tex]\phi[/tex]](images/latex/7d54d851a6c3d8eeea3473c298592b88e2219186_0.png "[tex]\phi[/tex]") (sólo ahora me dí cuenta que al darte la potencia activa y ser el factor de potencia un coseno, el ángulo de desfasaje puede ser positivo o negativo en principio) y quedarse con el que desemboque en un L > 0.
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Sepilloth
Nivel 8
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| Yo también opino que yagui tiene razón. Aunque yo tenía el tema en que me daban L y me pedían C, y la C me dio 29,2 micro y la corriente adelantando a la tensión, osea distinto a sebasgm, pero no me dió ningún absurdo. Me imagino que esas dos podían ser las respuestas (si es que lo hice bien), pero no se cual será la físicamente válida o cual estará bien. Yo sabía que iba a tener problemas con los signos de fi.
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