miércoles, 14 de octubre de 2009

Carga y descarga de un capacitor


Resumen

En este informe se presentara una información detallada de una experiencia desarrollada en el laboratorio de física eléctrica cuyo tema es carga y descarga de un capacitor , en este informe se mostraran los datos obtenidos de la experiencia, el procedimiento y mostraremos una extensión teórica de esta.

Abstract

In this report was presenting detailed information of an experience developed in the laboratory of electrical physics which topic is charging and discharging a capacitor in this report the information obtained of the experience was appearing, the procedure and we going to show theoretical extension of this one.

INTRODUCCION

En la vida diaria manejamos muchos instrumentos tecnológicos, o ciertos inventos los cuales tienen un uso para mantener normas e indicarle algo a otro individuo sin tener que decírselo, como por ejemplo un semáforo o una direccional de un carro, estos instrumentos ayuda al orden, normalmente por nuestro descuido en nuestra vida diaria es muy probable que nunca nos hallamos hecho la pregunta de ¿Qué es lo que hace que el semáforo funcione así? o ¿Porque el marcapaso funciona de esa manera? La respuesta es muy sencilla estos aparatos son circuitos denominados circuitos RC los cuales constan de un capacitor y una resistencia.

MARCO TEORICO

Circuito

Un circuito eléctrico es una interconexión de elementos eléctricos como resistencias, capacitores, fuentes de voltaje, fuentes de corriente e interruptores.

Un circuito eléctrico es una red la cual
se encuentra completamente cerrado, para así poderle dar un camino a la corriente.

Reglas de Kirchhoff

En la práctica, muchas redes de resistores no pueden ser reducidos a combinaciones simples de serie o paralelo

Para poder con esta explicación se ha de definir lo siguiente ya que se utiliza con frecuencia:

Un nodo es en un circuito es un punto donde se pueden encontrar dos o más conductores.

Una espira es cualquier camino conductor cerrado, es decir, son las diferencias de potencial que se encuentran en dos puntos del circuito.

Ya explicado esto hay que resaltar que las reglas de kirchhoff consisten en los siguientes dos enunciados:

Para los nodos o uniones: la suma algebraica de la corriente en cualquier unión es igual a cero, esto expresado en una ecuación se ve de la siguiente manera:

Y en una espira por la reglas de Kirchhoff es la suma algebraica de las diferencias de potencial en cualquier espira, incluyendo a la fem y las de los elementos con resistencia, debe ser igual a cero. Esta ley se representa con la siguiente ecuación:

Voltímetro este es un instrumentó el cual se utiliza para medir la diferencia de potencial o voltaje, el cual lo mide entre dos puntos.

Circuito R-C

Solamente con el solo acto de descargar y cargar un capacitor en un circuito, nos encontramosque las corrientes, voltajes y potencias en este cambian con respecto con el tiempo. Unos ejemplos de unos dispositivos que se descargan y cargan se pueden encontrar marcapasos cardiaco, los semáforos, las señales direccionales de un automóvil entre otras.

Por consiguiente todo aquel circuito el cual contenga un capacitor y un condensador s es denominado un circuito R-C.

PROCEDIMIENTO

En el desarrollo de esta experiencia primero se empezó por configurar nuestro software Data Studio, luego generamos un circuito simple en serie el cual consistía en un condensador y una resistencia.

Este circuito era conectado a una pequeña caja transparente, esta es un puente donde podíamos conectar o unir los puntos A con B o los puntos A con C. (Como se muestra en la figura1.1)


Al unir los puntos A y C inicialmente el capacitor esta descargado, pero al unir estos puntos, es decir, al cerrar el circuito la corriente comienza a fluir por el circuito que se genera con la resistencia y el capacitor, este comienza a cargarse. Luego se conectaron los puntos A y B y la corriente no fluye por el capacitor, este comienza a descargar su carga lo cual se puede observar claramente en la gráfica.

Luego de esto procedimos a observar que tipo de ajuste era la grafica y encontramos que era un ajuste exponencial inverso

Ya hecho esto observamos la ecuación de esta y la ecuación es:

A = 0.963 +/- 0.0022

B=0.260 +/- 0.0022

C=0.904 +/- 3.4e-4

Luego procedimos a tomar exactamente la mitad de esta grafica y el voltaje máximo era 9.912v por lo tanto la mitad de este era 4.956v, luego de haber hecho esto creábamos un triangulo con ayuda del data studio el cual nos ayudaba a ver el tiempo medio, lo cual este era el experimental, este tiempo nos dio el valor de 07634.

Pregunta 1: Con el dato obtenido en el paso anterior. ¿Cómo puede obtener la capacitancia experimental de capacitor empleado?

si, por medio de la carga y el voltaje.

1. Determine la capacitancia experimental y compárelo con el valor nominal indicado. Halle el error.

2. Seleccione la zona de la gráfica que corresponda a la carga del capacitor (suiche en la posición A), Empleando la herramienta “fit” seleccione aquel ajuste que arroje menor error cuadrático medio( rms). Escriba esta ecuación en el informe y compárela con la ecuación que investigó en la sección ”actividades de fundamentación teórica”.

Pregunta 2: Con los datos obtenidos en el paso anterior. ¿Cómo puede determinar mediante este método la capacitancia experimental?

por medio de tau

Pregunta 3: ¿Cuánto fue la carga máxima obtenida por el capacitor en el proceso de carga?

9,68

Pregunta 4: ¿Qué cantidad representa el tiempo obtenido en el paso anterior?

1.12 s

CONCLUSIONES

En este laboratorio analizamos la velocidad de carga y descarga de un capacitor donde vemos que es a la relacion de T = V(1-e^(t/RC)

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