Bachiller

LABORATORIO: CONDENSADORES EN SERIE Y PARALELO


UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES
MANIZALES

OBJETIVOS :
1. Determinar las características de la carga y el voltaje para cada condensador conectados en serie.
2. Determinar las características de la carga y el voltaje para cada condensador conectados en paralelo.
3. Conocer el método de calibración de los instrumentos autilizar
FUNDAMENTO TEÓRICO:

Un condensador es todo dispositivo compuesto básicamente por dos conductores (placas) que tienen igual cantidad de carga Q pero de signos contrarios separados por un dieléctrico. La capacidad de un condensador se define como

(1)

Siendo Q, la cantidad de carga en una de las placas y V la diferencia de potencial entre placas. Si la carga se mide en Coulomb yla diferencia de potencial en Voltios, la capacidad se da en Faradios (F).

a) CONDENSADORES EN SERIE

Consideremos el circuito que se muestra en la figura 1, el cual tiene tres condensadores conectados en serie. Esta conexión es completamente equivalente a tener un circuito compuesto únicamente por un condensador cuya capacidad viene dada por

b) CONDENSADORES EN PARALELOConsideremos el circuito que se muestra en la figura 3, el cual tiene tres condensadores conectados en paralelo. Esta conexión es completamente equivalente a tener un circuito compuesto únicamente por un condensador cuya capacidad viene dada por

(3)

EQUIPO UTILIZADO:

1. Fuente DC
2. Voltímetro DC
3. Condensadores (2)
4. Protoboard.
Voltímetro:
* Instrumento que permite realizarmediciones de diferentes magnitudes eléctricas.
* Tienen múltiples rangos para la medición de una magnitud.
* Pueden ser analógicos o digitales.
* Pueden controlarse por software a través de una PC (multímetros digitales).
* De fácil uso y transporte.
* Alcanzan muy buena exactitud.

CALIBRACIÓN DEL VOLTIMETRO PARA LA REALIZACION DE LA PRÁCTICA:
Métodos de Calibración:
Métododirecto: utilizando un calibrador como patrón.

Método indirecto: por comparación con otro voltímetro

Equipos y materiales a utilizar en la calibración:

• Incertidumbre de calibración al menos tres veces menor que la tolerancia permitida.
• Cables adecuados para las conexiones éntrelos patrones y los voltímetros.
• Ambiente con temperatura y humedad controlada.
• Termómetro e higrómetrocon exactitud apropiada.

Preparación:

•Contar con el manual del voltímetro a calibrar.
•Buen estado de batería y fusibles
•Esperar estabilización térmica si lo requiere
•Certificados de los patrones vigentes
•Temperatura y humedad en las condiciones indicadas por el fabricante o las de referencia del laboratorio. (Generalmente 23 ºC ± 2 ºC y no mayor a 75 %)
•No realizar ningunaconexión a los bornes de salida del calibrador si hay tensión presente en esos bornes.

Mediciones: Consideraciones para calibración en tensión continúa y alterna.

• Antes de iniciar la calibración en tensión continua, se debe realizar un ajuste de cero en el voltímetro.
• Usar conductores y conectores de cobre u otros materiales que generen bajas fuerzas termo electromotriz en su unión con el cobre(pequeñas tensiones en continua).
• Es conveniente usar conductores de conexión coaxiales para tensión alterna a frecuencias superiores a 10 kHz.

Consideraciones para calibración en resistencia:

• Algunos voltímetros de 5½ dígitos, e incluso algunos de 4½ con capacidad de medida de resistencia a cuatro hilos, tiene la posibilidad de realizar un ajuste a cero.
• Existen tres formas deconexión para medir resistencia:

- Medida a dos hilos sin compensación
(Ver fig. 2)
- Medida a dos hilos con compensación
(Ver fig. 3)
- Medida a cuatro hilos con compensación
(Ver fig.4)

PROCEDIMIENTO
a) CONDENSADORES EN SERIE
1. Monte el circuito que se muestra en la figura 5.

2. Asegúrese que los condensadores están descargados, y para ello use un alambre para ponerlos en...