Carga Y Descarga De Un Condensador

Carga y descarga de un Condensador
Integrantes:Fabián Allendes / fabian.allendes@alumnos.usm.cl / 201160590-kRicardo Quezada/ ricardo.quezada@alumnos.usm.cl / 201160520-9 |

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Resultados
Esta experiencia consistió en analizar el comportamiento y funcionamiento de los condensadores, y como estos influyen en la carga y descarga de un circuitoRC.
Para esto fue necesario aplicar los contenidos aprendidos en clases junto con las ecuaciones entregadas en el Marco Teórico, y también la utilización de herramientas de medición, tales como el cronometro y el multitester.
El primer objetivo de la experiencia era determinar la influencia de la capacidad de un condensador en los procesos de carga y descarga.

Para esto fue necesarioimplementar el circuito presentado en la Figura 1. Y utilizar el método de media amplitud (Ver anexo 1, 1.1), en los procesos de carga y descarga.

Figura [ 1 ]: Circuito implementado para estudiar la carga y descarga de un Condensador.
Una vez armado el circuito se verifico que el multitester marcara 0[V], y luego se comenzó a cargar el condensador.
Con la ayuda del cronometro se midió el tiemponecesario para que el voltaje del condensador fuera igual a la mitad de su capacidad máxima (1,5 [V]).
El tiempo obtenido fue de 32,840[s] con el cual se procedió a despejar tau (τ) de la ecuación 1, obteniéndose un tau experimental de 47,378[s]. El cual luego se comparo con el τteorico de este circuito, el cual se obtiene de:
τ=RC
Siendo R la resistencia y C la capacidad. Así el τteorico esequivalente a 47[s]. Y el error porcentual del τ es 0,8045%.
| Carga | Descarga |
Tiempo 1/2 [s] | 32,840 | 31,940 |
Tau Experimental [s] | 47,378 | 46,080 |
Tau Teórico[s] | 47 | 47 |
Error % | 0,8045 | 1,9581 |
Este procedimiento se repitió para el proceso de descarga del condensador, obteniéndose un tiempo medio (t1/2)) de 31,940s, el cual remplazándolo en la ecuación 1 nos entregaun tau experimental de 46,080[s], y este al compararlo con el valor teórico nos da un error del 1,9581%. La Tabla 1 resume lo anteriormente expuesto:
Tabla [ 1 ]: Esta contiene los resultados obtenidos en la primera parte de la experiencia. Para la cual fue necesaria la utilización del método de media amplitud. Estos datos fueron obtenidos con la ayuda de un cronometro y el multitester.
Elsegundo objetivo de esta experiencia consistía en analizar, con la ayuda del multitester y el computador, el valor de la pendiente entregada al realizar el grafico de voltaje dentro del condensador en función del tiempo. Para esto fue necesario utilizar el software del multitester GDM-396. El cual nos entrego una tabla de datos que contenía el tiempo y el voltaje dentro del condensador en ese tiempo,entre otros datos.
Luego se procede a linealizar la diferencia de voltaje entre la fuente y el condensador (lnV-Vc) para así finalmente obtener el grafico 1, que se presenta a continuación:
Grafico [ 1 ]: Grafico que muestra el comportamiento linealizado del voltaje dentro del condensador durante el proceso de carga en un circuito RC. Los datos presentados en este fueron obtenidos con la ayudadel software GDM-396. La ecuación de grafico obtenida es semejante a la vista en el marco teórico de esta experiencia.
Al agregar la ecuación de grafico, se obtuvo el valor de la pendiente experimental (-0,0196) y el coeficiente de posición correspondiente (1,0279), este fue comparado con los valores teóricos esperados (ver Anexo 1, 1.2.1), obteniéndose los errores porcentuales correspondientes(ver anexo 2, 2.1).
Estos datos se presentan en la Tabla 2:
| Pendiente | Coeficiente de Posición |
Teórica | -0,0213 | 1,0986 |
Experimental | -0,0196 | 1,0279 |
Error % | 7,9291 | 6,4385 |
Tabla [ 2 ]: En esta tabla se presentan los resultados obtenidos en el proceso de carga del condensador. Los errores fueron calculados con las ecuaciones entregadas en al apunte de Análisis y...