Carga Y Descarga De Un Capacitor

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALUNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS | |
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Reporte No: 7

“Carga y descarga de un capacitor”

Integrantes del equipo:

Millán Zamora Erick Armando.
Morales vega Fermín.
Ramos García María Antonia.

Profesor: Fís. Cruz Ruiz Julio David.

Electromagnetismo

Fecha de realización:13 de Octubre de 2011

Fecha de entrega: 20 de Octubre de 2011
Secuencia: 2IV70
Índice

I. RESUMEN…………………………………..…………………………………3

II. MARCO TEÓRICO

El capacitor…………………………………………………………………………….4

III. MATERIAL……………………………………………………………………10

IV. DESARROLLO EXPERIMENTAL…………………………………………11

V. CONCLUSIONES……………………………………………………………19

VI. REFERENCIASBIBLIOGRÁFICAS……………………………………....20

I. Resumen
Esta práctica realizada se trato fundamentalmente de determinar la forma como varia el diferencial de tensión en los bornes de un capacitor cuando se somete a un proceso de carga y descarga en circuito RC serie, pero para esto hay que determinar el voltaje en un capacitor que se carga y descarga en un circuito RC serie.
También se calculo el tiempo a cada 5segundos, después calculamos la capacitancia del capacitor basado en el tiempo de vida media, para esto también se determino la constante de tiempo capacitiva y por último se comparo la capacitancia media del capacitor con el valor establecido.

II. Marco teórico
El capacitor
El capacitor es un dispositivo que almacena energía en un campo electrostático. Una lámpara de destello ode luz relámpago, por ejemplo, requiere una breve emisión de energía eléctrica, un poco mayor de lo que generalmente puede proporcionar una batería. Podemos sacar energía con relativa lentitud (más de varios segundos) de la batería al capacitor, el cual libera rápidamente (en cuestión de milisegundos) la energía que pasa al foco. Otros capacitores mucho más grandes se emplean para proveer intensaspulsaciones de láser con el fin de inducir una fusión termonuclear en pequeñas bolitas de hidrógeno.
Los capacitores se usan también para producir campos eléctricos como es el caso del dispositivo de placas paralelas que desvía los haces de partículas cargadas. Los capacitores tienen otras funciones importantes en los circuitos electrónicos, especialmente para voltajes y corrientes variables conel tiempo.
La propiedad para almacenar energía eléctrica es una característica importante del dispositivo eléctrico llamado Capacitor. Se dice que un capacitor está cargado, o sea cuando el capacitor almacena energía, cuando existe carga eléctrica en sus placas o cuando existe una diferencia de potencial entre ellas. La forma más común para almacenar energía en un capacitor es cargar unomediante una fuente de fuerza electromotriz fem; de ésta forma y después de un tiempo relativamente corto, el capacitor adquiere una carga eléctrica Qo y por lo mismo tendrá una diferencia de potencial Vo entre sus placas.

y que

............................(1)
De lo anterior se tiene;

Integrando ambos lados de la ecuación:

utilizando la operación inversa al logaritmo,

Cuando elcapacitor se carga completamente, se tiene de la ec.(1) dq/dt =0 entonces Qo la carga total adquirida está dada por Qo= CE.
Por lo tanto la ecuación anterior resulta como:

................................................(2)
La ecuación anterior expresa la carga eléctrica q que adquiere el capacitor al transcurrir el tiempo t, iniciando sin carga eléctrica (t = 0 ) y terminando con una carga Qo,ademas se tiene:

pero
, entonces se tiene:

......................................(3)
Donde
es el voltaje en las terminales del capacitor cuando adquiere su carga total
.
Pero se sabe que
, entonces derivando ec. (2):

Pero al inicio
, la corriente en circuito es;

, finalmente se tiene
la cual expresa la disminución de la corriente eléctrica en el...