CARGA Y DESCARGA DE CONDENSADOR LABORATORIO

CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR







JUAN CARLOS ESPITIA
1090989







ING. CARLOS CONTRERAS






UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
26 de MAYO 2015, SAN JOSE DE CUCUTA
INTRODUCCION
En esta práctica de laboratorio se determinó la forma en que varía la diferencia de potencial en los bornes de un condensador cuando se somete a un proceso de carga y descarga en circuito RC serie, peropara esto hay que determinar el voltaje en un capacitor que se carga y descarga en un circuito RC.






















OBJETIVOS
-Analizar los procesos de carga y descarga de un condensador a través de una resistencia
-Comprobar que la corriente en un circuito RC y la carga en el condensador, varían con el tiempo, en el proceso de carga y descarga de un condensador
-Obtener experimentalmente lascurvas de carga y descarga de un condensador en función de la corriente y el voltaje
-Determinar teórica y experimentalmente la constante de tiempo del circuito RC


















MARCO TEORICO
Se tiene un condensador de capacidad C, que puede cargarse y descargarse a través de una resistencia R. ambos elementos están conectados en serie a los bornes centrales de un conmutador bipolar de dobleconexión. Los bornes superiores de dicho conmutador están conectados a una fuente de alimentación de potencia, que suministra una diferencia de potencial constante V
Se considera que el condensador está totalmente descargado inicialmente, cuando se activa el circuito el condensador se va cargando hasta que la diferencia de potencial entre sus armaduras se iguala al potencial de la fuente, si unavez que el condensador ha adquirido carga se empieza a descargar a través de la resistencia R. Tanto el proceso de carga y descarga son inmediatos, requiriendo ambos un tiempo que depende de los valores de R y de C
A. Proceso de Carga
La carga y por la intensidad de la corriente en el circuito en función del tiempo. Las diferencias de potencial instantáneas en la resistencia VR Y el condensadorVC son:

Por lo tanto
Entonces
En el instante en que se efectúan las conexiones cuando , la intensidad de corriente inicial es: cuando la carga va aumentando, crece el término y la intensidad disminuye hasta anularse finalmente, cuando , finaliza el procesos de carga y el condensador que da cargado con una carga final dad por

Puede demostrarse quela carga en el condensador y la corriente en el circuito varían respectivamente, de acuerdo a las siguientes expresiones:

El producto RC, que aparece en el exponente, tiene dimensiones de tiempo y se denomina constante de tiempo o tiempo de atenuación del circuito. La constante de tiempo representa el tiempo que tarda el condensador en adquirir el 63% de su carga final deequilibrio.
B. Proceso de Descarga
Una vez que el condensador haya adquirido una carga y se empieza a descargar a través de la resistencia R. representa la carga inicial en un proceso de descarga y que no es necesariamente igual a la definida. Solo si el conmutador ha permanecido un tiempo , será que
Dado que ahora no hay f.e.m. en el circuito (V=0) tenemos que R y C quedan en paralelo, se puededemostrar que la carga en el condensador y la corriente en el circuito varían respectivamente, de acuerdo a las siguientes expresiones:

Es fácil comprender que el proceso de descarga, la constante de tiempo del circuito RC, representa el tiempo que tarda el condensador en reducir su carga a un 37% de su valor inicial, esto es en perder el 63% de su carga.















ANALISIS
1. Calcule losvalores de corriente y carga de las tablas 1 y 2

2. Grafique en función del tiempo la variación de la corriente y la carga del condensador en el proceso de carga y descarga del mismo
Carga


Descarga


3. Calcule la constante RC y demárquela sobre dichas graficas




4. Demuestre que el producto RC tiene unidades de tiempo si R esta dada en ohmios y C en faradios





5. Investigue al menos dos...