carga y descarga condensador

PRACTICAS DE FISICA II
CARGA Y DESCARGA DEL CONDENSADOR

GRADO EN INGENIERIA MECÁNICA
CURSO 2011-2012
GRUPO PRÁCTICAS L-1
ANTONIO ANTUNEZ OSSORIO
ANTONIO CAÑAS ROMERO
1

ÍNDICE
Objetivos y fundamentos teóricos…..……………………………………..3
Medidas de tensión e intensidad en carga y descarga……………4
Demostración de dimensiones del producto RC……………………..5
Comprobación de ley de Ohm
Recta deregresión, datos……………………………………………………….6

Gráficas intensidad-tiempo, tensión-tiempo en carga……………7
Gráfica de carga del condensador…………………………………………..8
Relación pendiente-tiempo específico
Gráfica intensidad-tiempo, tensión-tiempo en descarga………..9
Gráfica de descarga del condensador……………………………………..10
Relación pendiente-tiempo específico
Comparación resultados carga y descarga
Cálculo teóricodel tiempo específico………………………………………11
Variación de signo de intensidad
Bibliografía y software utilizado……………………………………………….12
Hoja de resultados……………………………………………………………………13

2

OBJETIVOS
Estudiar los procesos de carga y de descarga de un condensador.
 Determinar el tiempo característico, T, del circuito.

Fundamentos teóricos

3

Carga

Del

Condensador

Descarga

delcondensador

t(s)

V(v)

I(mA)

t(s)

V(v)

I(mA)

0

0.00

0.182

0

-9.72

-0.166

60

-2.26

0.140

60

-7.61

-0.129

120

-3.96

0.144

120

-6.09

-0.102

180

-5.25

0.091

180

-4.85

-0.082

240

-6.30

0.073

240

-3.85

-0.064

300

-7.08

0.060

300

-3.08

-0.051

360

-7.70

0.049

360-2.46

-0.041

420

-8.20

0.041

420

-1.98

-0.032

480

-8.59

0.034

480

-1.59

-0.026

540

-8.88

0.029

540

-1.29

-0.021

600

-9.13

0.025

600

-1.04

-0.021

660

-9.34

0.021

660

-0.85

-0.016

720

-9.51

0.018

720

-0.69

-0.013

780

-9.65

0.016

780

-0.56

-0.010

840

-9.78

0.014840

-0.47

-0.009

900

-0.39

-0.007

960

-0.32

-0.005

1020

-0.27

-0.004

1080

-0.23

-0.003

2140

-0.20

-0.002
4

1.- Demostrar que el producto RC tiene dimensiones de tiempo.
La demostración de que el producto RC (resistencia y capacidad) tiene
dimensiones temporales es simple utilizando el análisis dimensional.
Según la ley de Ohm, laresistencia R es el cociente de la tensión entre la
intensidad (R=V/I) y la capacidad del condensador puede expresarse como la relación de la carga
entre la tensión (C=q/V), de forma que, el producto RC puede expresarse como (V/I)*(q/V), como
la tensión es la misma en ambos casos su cociente es 1, quedándonos finalmente que el
producto (RC=q/I) y a su vez, la intensidad es el flujo de carga por unidadde tiempo debido
fundamentalmente al movimiento de electrones en un material (I=q/t).
Por lo tanto, despejando obtenemos que (RC=q/(q/t))=t. Demostrando así que el
producto RC tiene dimensiones temporales.
2.- Comprobar que se cumple que
, donde es la intensidad que se mide justo después
de conectar el interruptor y es la tensión de la fuente (10V), es decir son datos en el instante
inicial.Para comprobar que se cumple la relación anterior sustituimos los datos iniciales en la fórmula
proporcionada en el enunciado para obtener la resistencia experimental para compararla con la
medida obtenida del ohmímetro.
donde
=intensidad inicial=0,182 mA
=tensión inicial=10V
R=resistencia
= 54945.054 Ω

Como el resultado anterior lo hemos calculado a partir de una fórmula, tiene unaincertidumbre:
=
=626.9 Ω

Por lo tanto, la resistencia experimentalmente es 54940 ± 630 Ω
La medida de la resistencia realizada por el ohmímetro es 54.9Ω medidos en la escala 200kΩ, asi
pues la resistencia en ohmios es 54900 ± 100 Ω.
Podemos apreciar que ambos datos se corresponden muy aproximadamente por lo que se
cumple la relación

5

Recta de regresión con datos obtenidos...