LABORATORIO N° 041. Resumen :

En esta experiencia se verá el análisis correspondiente a la carga y descarga de un capacitor, observando su comportamiento cuando se le hace pasar una corriente a través de un circuito en serie sencillo que lo incluya

Analizaremos las gráficas que se obtienen cuando se descarga el condensador. Para analizar los datos (v – t) se utilizara las ecuaciones obtenidas de la segunda ley de Kirchhoff, que va

a ser de forma exponencial.2. Abstrac:

• The amount of the charge and discharge of a capacitor analysis will be in this experience, observing their behavior when you will pass a current through a simple series circuit that includes

• Analyze the graphs that are obtained when the capacitor discharges. • To analyze the data (v - t) the equations obtained from second law Kirchhoff´s, to be exponentially were used.

3. Apellidos y Nombres: Wilfredo Rondan HuamanCódigo: 120258 Grupo: 352-A CC.PP. FÍSICA Fecha: 27 – 06 – 14 Hora: 9 - 11 am

4. Marco Teórico:

Circuito eléctrico.- Para aprovechar la energía eléctrica, se construye un circuito eléctrico, que se define como el conjunto de elementos que, conectados entre si permiten el paso de la energía eléctrica y la transforman en otro tipo de energía (mecánica, los motores; radiante, las bombillas,…). Los elementos que constituyen un circuito eléctrico se clasifican en cuatro grupos: Generadores: Producen la corriente eléctrica: Pilas, baterías,.. Conductores: Permiten el paso de la corriente eléctrica y unen los distintos elementos del circuito: cables Receptores: Reciben la energía eléctrica y la transforman en otro tipo de energía: bombillas, motores, zumbadores,… Elementos de maniobra, control y protección: Permiten modificar las condiciones del circuito (interruptores, conmutadores, pulsadores…) y/o lo protegen (fusibles). Tipos de circuitos .- Según la forma en la que estén conectados los distintos elementos dentro de un circuito, estos pueden ser de tres tipos diferentes: Serie: Los elementos están conectados uno a continuación del otro, “unidos por el mismo cable”. Se caracterizan porque la intensidad de corriente es la misma para todos los elementos del circuito. Como reparten el voltaje, iluminaran menos que una sola, si una de las bombillas se funde, la otra no funcionará.

IE=IR1=IR 2=IR3V f=V R1+V R2+V R3

Paralelo: Los elementos están conectados en diferentes “niveles”. Se caracterizan porque la tensión es la misma para todos los elementos del circuito.

IE=IR1+ IR2+ IR3V f=V R1=V R2=V R3

Ley de ohm.- Establece que la corriente electrica que hay entre dos puntos de un circuito electrico es proporcional la voltaje de dichos puntos.

I=G(B)= V/R Ley de KIRCHHOFF.-

La primera ley de Kirchhoff tambien conocidad como ley de nodos, establece que en cualquier nodo la suma de las corriente que entran es igual a la suma de las corrientes que salen.

La segunda ley de kirchhoff nos dice que en toda malla la suma algebraica de la diferencias de potencial electrico (V) es igual a cero.

5. Equipos:

Una fuente de corriente continua. Un tablero de Resistencias. Cables de conexión. Cable d conexión Resistencias.

6. Toma de Datos:

Ri coloresValor nominal de

la resistenciaMedida de la

resistencia% de error Tolerancia

1° 2° 3°1 marrón, negro marrón 100 Ω 99.6 Ω 0.4 5%2 rojo, negro, marrón 200 Ω 201 Ω 0.5 5%3 naranja, negro, marrón 300 Ω 298 Ω 0.6 5%

7. Observaciones Experimentales:a. En el circuito en serie (fig. 1c), sume los voltajes de cada resistencia y compare con el voltaje que ingresa al

circuito. Anote sus observaciones experimentales. Vt=V 1+V 2+V 3

Vt=2.43+4.93+7.23=¿V t .=14.59V E=14.61

Podemos concluir que tenemos una diferencia de 0.02 voltios, y seguro que se debe a las resistencias, como también pudo ser por el error de los instrumentos utilizados.

b. En el circuito en paralelo (fig. 1d), sume las intensidades de corriente que pasa por cada resistencia y compare con la intensidad de corriente que ingresa al circuito. Anote sus observaciones experiementales.

I t=I 1+ I 2+ I 3I t=0.14+0.07+0.05=0.26

IE=0.25

c. Cambie la posición de las resitencias en el circuito en serie (fig. 1c).Cuando cambiamos las posiciones de las resistencias obtuvimos los siguientes datos:

R1R2R3=592R1R2=297R2 R3=393

Como la como es un circuito en serie, los datos tomados en los tramos anteriores no varían mucho, de cuando los circuitos estaban en las posiciones anteriores.

8. Análisis de Datos: a. Determine las intendisidades de corriente y las caidas de tension que atraviesan cada resistencia en los

circuitos en paralelo halle el error porcentual respectivo.

I=VR

Con: IE=0.25V E=13.3Intensidades teóricas Intensidades experimentales Error %I 1=0.133 I 1=0.14 5.26 %I 2=0.067 I 2=0.07 4.48 %I 3=0.044 I 3=0.05 13.64 %las caídas de tensión teóricamente se deberían mantener constantes, pero tuvimos una variación muy pequeña, y es la siguiente:V E=13.3 Error %V 1=13.4 0.75 %V 2=13.5 1.5 %V 3=13.5 1.5 %

b. Determine las intensidades de corriente y las caidas de tension que atravisan cada resistencia en el circuito en serie y luego halle el error porcentual respectivo.

I=VR

Con:

IE=0.03V E=14.61

Tensiones teóricas Tensiones experimentales Error %

V 1=3 V 1=2.43 19 %V 2=6 V 2=4.93 17.83 %V 3=9 V 3=7.23 19.66 %

La intensidad como teóricamente se dice, se mantuvo constante en esta experimentación con valor de 0.03.

c. Determine la resistencia equivalente del circuito en serie y compare con el valor de R123.Req .=R1+R2+R3Req .=99.6+201+298Req .=598.6

El valor de R123=591, como vemos casi coinciden los resultados.d. Determine la resistencia equivalente del circuito en paralelo y compare con el valor de R123.

1Req.

= 1R1

+ 1R2

+ 1R3

1Req.

=0.01+0.005+0.003 1Req.

=0.018

Req .=55.55El valor de R123=¿ 57.1, también casi coinciden los valores.

e. Explique las observaciones experimentales (parte E). En el circuito en serie (fig. 1c), sume los voltajes de cada resistencia y compare con el voltaje que ingresa al

circuito. Anote sus observaciones experimentales. o Vt=V 1+V 2+V 3o Vt=2.43+4.93+7.23=¿

o V t .=14.59o V E=14.61o Podemos concluir que tenemos una diferencia de 0.02 voltios, y seguro que se debe a las resistencias,

como también pudo ser por el error de los instrumentos utilizados.

En el circuito en paralelo (fig. 1d), sume las intensidades de corriente que pasa por cada resistencia y compare con la intensidad de corriente que ingresa al circuito. Anote sus observaciones experiementales.

o I t=I 1+ I 2+ I 3o I t=0.14+0.07+0.05=0.26

o IE=0.25

Cambie la posición de las resistencias en el circuito en serie (fig. 1c).o Cuando cambiamos las posiciones de las resistencias obtuvimos los siguientes datos:o R1R2R3=592R1R2=297R2 R3=393o Como la como es un circuito en serie, los datos tomados en los tramos anteriores no varían mucho, de

cuando los circuitos estaban en las posiciones anteriores.9. Conclusiones:¿A qué conclusiones se puede llegar después de haber realizado el análisis de datos?Se requiere una mayor veracidad de los resultados de un experimento, se debe utilizar resistores nuevos ya que afectan, aunque ni en gran medida, los resultados del experimento.10.Cuestionario:

¿En qué forma varía la carga Q del capacitor a medida que este se carga?

Mientras el capacitor se está cargando la carga de él también va aumentando hasta llegar a su carga máxima, cuando llega a su carga máxima el capacitor no permite que la corriente siga trascurriendo.