LABORATORIO DE FISICA ELECTRICACIRCUITO RC EN CC

ALEX ARCIA DIAZLIBARDO OVIEDO

UNIVERSIDAD DE CORDOBAFACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIAS

RESUMEN

En la realización de esta práctica estudiaremos las curvas de tensión y corriente en la carga y la descarga de un condensador. A continuación se considerara un circuito en el que las corrientes pueden variar con el tiempo, el cual consta de una resistencia y un condensador.

1. TEORIA RELACIONADA

Se considera un circuito RC a todo aquel compuesto indispensablemente por resistencias y un condensador (se incluyen los casos en que hay varios capacitores que se pueden reducir a uno equivalente), puede tener también fuentes tanto dependientes como independientes.

Una corriente continua que transporta una carga eléctrica de un columbio en un segundo se dice que tiene una intensidad de 1 Amperio.

Si la intensidad es constante durante todo el tiempo , la corriente es continua, en caso contrario se llama variable . Si no se produce almacenamiento ni disminución de carga en ningún punto del conductor la corriente es estacionaria.

Se mide con un galvanómetro que, calibrado en Amperios, se llama - amperímetro - y en el circuito se coloca en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

2.

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

PARTE 1. 1. Medimos y anotamos el valor real de las resistencias a utilizar antes de iniciar.

2. Montamos el experimento tal como se muestra en la Fig. 1. El interruptor debe estar en la posición apagado y el conmutador se debería pulsar a la posición 1. Seleccione, en el voltímetro, el rango de medición de 20 V-.

Fig. 1.

3. Encendimos la fuente de alimentación y fije la tensión directa a 10 V.

4. Cargamos el circuito accionando el interruptor a la posición encendido y observe los medidores. Anote sus observaciones.

5. Descargamos el circuito pulsando el conmutador a la posición 2. Observe los medidores una vez más y anote sus observaciones.

6. Cortocircuitamos el condensador por unos 20 segundos usando un cable de conexión de 25cm. Retire el cortocircuito cuando la tensión del condensador sea UC = 0 V.

PARTE 2.

7. Pulsamos el conmutador a la posición 1, iniciando en 0 V, mida la tensión de carga del condensador UC en intervalos de 10 segundos, durante 2 minutos. Anote las medidas en una tabla similar a la tabla 1.

8. Pulsamos el conmutador a la posición 2 y tome las medidas de tensión de descarga del condensador UC en intervalos de 10 segundos y registre los valores.

9. Seleccionamos en el amperímetro la escala de 200 A y colóquelo en la posición indicada. Mida la corriente de carga y descarga del condensador siguiendo el procedimiento estable-cido en 7 y 8.

10. Interrumpimos la carga del circuito colocando el interruptor en la posición abierta.

PARTE 3.

11. Usando el mismo circuito con una resistencia de 47 K primero y con una de 10 K después, mida el tiempo que le toma al condensador llegar a UC = 6 V. Registre el tiempo en la tabla 2.

12. Repita el punto anterior usando un condensador de 47 F y apague la fuente de alimentación.

4. RESULTADOS

OBSERVACIÓN 1.Cuando el condensador se está cargando al accionar el interruptor a la posición encendido, se observó en los medidores, que el voltaje aumentaba y disminuía la corriente.

OBSERVACIÓN 2.Cuando se descargo el condensador pulsando el conmutador a la posición 2, se observó en los medidores, que disminuía el voltaje y a su vez disminuía la corriente.

t(s) 10 20 30 40 50 60UC(V) (carga) 3,41 5,84 6,93 7,82 8,46 8,91UC(V) (descarga) 6,71 4,62 3,15 2,12 1,48 1,02IC(A) (carga) 0,14 0,09 0,06 0,04 0,03 0,02IC(A) (descarga) 0,14 0,09 0,06 0,04 0,03 0,02

Tabla 1.

R (K) C (F) T (s)47 470 2347 47 1,3510 47 0,4010 470 5

Tabla 2.

5. EVALUACIÓN

Explique cualitativamente las observaciones realizadas en 1 y 2.

R/ Cuando está en la posición 1, el condensador se carga, y aquí se observa como los medidores muestran, que mientras el voltaje aumenta, disminuye la corriente. Es por esto que cuando el condensador se carga la intensidad llega a 0,00A y el voltaje llega a 10,0V.

Cuando está en la posición 2, ocurre una descarga en el condensador, y aquí se observa como los medidores muestran que, tanto el voltaje como la intensidad disminuyen.

Usando los datos de carga y descarga de la tabla 1, haga una grafica de UC vs t.

R/ Grafica de carga

1 2 3 4 5 60123456789

10

Grafica de descarga

1 2 3 4 5 60

1

2

3

4

5

6

7

8

¿Qué tipo de gráfica se obtiene? Correlacione con sus observaciones.

R/ La grafica de carga es una curva ascendente, ya que la intensidad es directamente proporcional con el voltaje; es decir a medida que el voltaje AUMENTA la intensidad también aumenta.Para la grafica de descarga observamos una curva descendente, ya que la intensidad es inversamente proporcional al voltaje; es decir a medida que el voltaje disminuye la intensidad AUMENTA.

Explique los resultados que obtuvo en la tabla 2.

R/ en la tabla 2 se puede apreciar que cuando se tienen resistencia iguales y capacitores diferentes, la resistencia con mayor capacitor será la que demore más tiempo en cargarse.Por otra parte, cuando se tienen capacitores iguales y resistencias diferentes, la resistencia que tenga mayor capacidad será la que demore mayor tiempo en cargarse.

6. ANALISIS DE RESULTADO Y CONCLUSION

En la parte 1 cuando se carga el circuito accionando el interruptor a la posición de encendido se nota que el condensador se esta cargando, aumenta el voltaje y disminuye corriente.

En la posición 2 de descargue se noto que tanto el voltaje como la corriente disminuyen.

Después de haber realizado el se puede concluir que:

En un proceso de carga, cuando cerramos el interruptor, el

condensador no se carga instantáneamente, su carga evoluciona con el tiempo.

En un proceso de descarga, partiendo de un condensador cargado, al cerrar el interruptor, el condensador se descarga a través de la resistencia, disminuyendo la carga.

7. BIBLIOGRAFIA

Serway 5 edición www.google.com