Carga y descarga de un condensador en un circuito RC

7/26/2019 Carga y descarga de un condensador en un circuito RC

1/9

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA ELECTRICA Y ELECTRNICA

LABORATORIO N4

CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR EN UN CIRCUITO

RC

Alumnos:

HOLGADO RAMIREZ JOS 20142001APORTUGUEZ BENANCIO JEAN 20144094GREQUENA CAMARGO YAIR 20140274k

Profesor:

HUALLPA GUTIERREZ WALTER

Curso:ISICA III I!40"

Seccin:

N

L#$%& A'(#) *+) 201,


2/9

FSICA III UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA 4tolaboratorioFACULTAD DE INGENIERA ELECTRICA Y ELECTRONICA

I. OBJETIVOS Medir el tiempo de carga y descarga de un condensador en un circuito RC, usando

un osciloscopio.

II. EQUIPOS Y MATERIALES Un osciloscopio de dos canales Elenco modelo S-1325.

Un generador de funcin Elenco !f-"#2$.

Un mult%metro digital.

PGINA 1


3/9


Una ca&a de condensadores y resistencias. Ca'les de cone(in

III. FUNDAMENTO TERICO)

El osciloscopio es un instrumento de *isuali+acin electrnica ue permite, mediante

representacin grfica, medir cualuier cantidad f%sica ue *ar%e en el tiempo ue pueda

con*ertirse en una diferencia de potencial.

'ser*e elcircuito RC en serie de la figura /. Si en el instante t0# el interruptor es

conectado a la posicin 1, estrictamente a'lando, el circuito esta toda*%a a'ierto, no

pueden circular cargas elctricas a tra*s del condensador. Sin em'argo durante el inter*alo

de tiempo muy corto la 'ater%a trasladara electrones, a tra*s de la resistencia, desde la

placa de arri'a acia la placa de a'a&o, uedando la primera cargada positi*a y la segundanegati*amente. El flu&o de electrones termina cuando la diferencia de potencial en el

condensador es igual al *olta&e de la 'ater%a.

PGINA 2


4/9


uede demostrarse ue, a partir del instante de la cone(in la carga 4 del condensador

*aria con el tiempo de acuerdo a la e(presin

Q(t)=VC(1etRC

)

onde 6 es el *olta&e de la 'ater%a, C la capacitancia del condensador y R el *alor de la

resistencia.

/s% mismo, puede demostrarse ue, desde el instante de la cone(in, circulara a tra*s de

la resistencia una corriente dada por)

I(t)=V

Re

tRC

/l tiempo =RC en ue la carga del condensador es #.$32 de su *alor final se le llama

tiempo de carga del condensador. Este es el mismo tiempo en ue la corriente del

condensador disminuye a #.3$" de su *alor inicial.

PGINA 3


5/9


Si el condensador ya est cargado y, en un instante, ue podemos llamart1 , conectamos

el interruptor S a la posicion 2, los electrones de la placa interior regresan a la superficie

asta ue am'as placas uedan con carga cero. urante este proceso la carga 4 en el

condensador ueda e(presada por)

Q(t)=VCe(tt

1)

RC

7 la corriente por la e(presin)

I(t)=VR

e

(tt1)

RC

onde el primer signo menos indica ue la corriente de descarga es en un sentido opuesto

a la corriente durante la carga del condensador. 8as figuras 3a y 3' muestran

respecti*amente el comportamiento en funcin del tiempo de la carga 4 del condensador y

de la corriente 9 en el circuito, durante el proceso de descarga.

PGINA 4


6/9


Un generador de onda cuadrada es un dispositi*o ue genera un *olta&e ue depende del

tiempo en la forma indicada en la figura.

Si el periodo de la onda cuadrada :;< es muco mayor ue el tiempo de carga del

condensador :

< y si el generador se conecta al circuito, el generador act=a como una'ater%a automtica ue se conecta alternati*amente a las posiciones 1 y 2 cada ;>2

segundos.

Entonces, el condensador e(perimentara procesos peridicos de carga y descarga. 8a

carga 4 en funcin del tiempo uedar representada por una grfica como la mostrada en la

figura $a y la funcin 9 *s t por una grfica como la mostrada en la figura $'.

PGINA


7/9


IV. PROCEDIMIENTO

! oner en operacin el osciloscopio y el generador de funciones.

! 6ariar la frecuencia de la onda cuadrada asta o'tener 25# ?+.! Modular mediante el osciloscopio el *olta&e y la *isuali+acin de la funcin.! Con los diferentes resistores y condensadores reali+ar el arreglo propuesto en

la gu%a.! Enfocar 'ien mediante el uso de los controles las grficas de *olta&e y de

intensidad de corriente en el osciloscopio.

PGINA "

F

F


8/9


! Calcular el tiempo @ y mediante este y la medida de la resistencia calcular la

capacitancia.

V. RESULTADOS MNIMOS Y PREGUNTAS

1. Encuentre los *alores de las capacitancias de los condensadores usados y compare con lacapacitancia dada por el fa'ricante.

2. Aodr%a usar una frecuencia de 100kHz en lugar de 250Hz para allar el tiempo

=RC de los circuitos RC ue usted a anali+ado en este e(perimentoB Aor uB

Si aumentamos de tal manera la frecuencia del generador, el periodo de las ondas

cuadradas se reducir%a nota'lemente y no podr%amos anali+ar las cur*as de carga ydescarga,

3. Escri'a los *alores deR

1 , R

2 y C usados en el paso 2# del procedimiento.

R1=6800

R2=10000

C=0.38F

. ACules son los *alores de corriente m%nima y m(ima durante la carga del condensador

ue usted o'ser*a en el paso 2# del procedimientoB Seg=n sus clculos, ACules de'er%an

ser esos *aloresB

PGINA #


9/9


5. ACules son los *alores de corriente m%nima y de corriente m(ima durante la descarga del

condensador ue usted o'ser*a en el paso 2# del procedimientoB Seg=n sus clculos,

ACules de'er%an ser esos *aloresB

VI. OBSERVACIONES

ara una mismo circuito, el es el mismo para la carga y para la descarga.

adas las medidas de las capacitancias usadas, es del orden de s .

Se utili+a 10V dados por el generador, como f.e.m.

VII. CONCLUSIONES

Usando un osciloscopio se logra una medida ms precisa en comparacin al *olt%metro.

Con el osciloscopio podemos *er los *alores eficaces de una seDal /C, con el mult%metro

no.

Un osciloscopio puede medir un gran n=mero de fenmenos siempre ue general alguna

seDal

El osciloscopio tam'in grafica los cam'ios de amplitud de una seDal con respecto al

tiempo

odemos o'ser*ar ue en las grficas o'tenidas si *ariamos la escala de *olta&e, la cur*a o

l%nea se contrae o e(pande.

VIII. RECOMENDACIONES

/ntes de usar el osciloscopio, cali'rar adecuadamente a lo ue se espera medir.

IX. BIBLIOGRAFIA Manual del osciloscopio-Electrnica U!R

.electronicafacil.net>tutoriales>Uso-del-osciloscopio.pp

PGINA $

Carga y descarga de un condensador en un circuito RC

Documents

Transcript of Carga y descarga de un condensador en un circuito RC