Carga y descarga de un condesador

CARGA Y DESCARGA CONDENSADORES.
Resumen
En este trabajo práctico el tópico principal fue el estudio y caracterización del comportamiento de 2 tipos de artefactos eléctricos que se pueden añadir a un circuito eléctrico. El primero de ellos y más relevante en éste caso fue el condensador, en el cual se estudió el proceso de carga y descarga de éste, teniendo como variable extra, lasresistencias. Luego, se procedió a efectuar un análisis sobre las expresiones algebraicas que reflejan el comportamiento de este artefacto.
Posteriormente, se analizó el comportamiento de las resistencias variables y, una vez conocidas sus características, se enunció posibles casos donde fuese beneficioso su uso.



Introducción
De un tiempo a esta parte, el ser humano ha optimizado muchos procesos ysituaciones mediante artefactos o sistemas que funcionan con electricidad.
La electricidad está definida como el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas [1] y, dadas las múltiples aplicaciones y usos de ésta, se ha efectuado un estudio riguroso y extensivo sobre las características de ella.
Cuando el flujo de cargas eléctricas ocurre en una redque posee al menos una trayectoria cerrada y está compuesto por materiales que presenten comportamientos conocidos, se denomina circuito eléctrico.
Un circuito eléctrico se puede caracterizar con los conceptos de corriente eléctrica, voltaje y los elementos o aparatos que lo componen, que para efectos de éste laboratorio, serán dos los estudiados: los condensadores y las resistencias variables.Un condensador o capacitor es un dispositivo compuesto por dos placas separadas por un dieléctrico, las cuales se encuentran cargadas con la misma magnitud, pero con signo opuesto. Éste artefacto eléctrico tiene como característica principal la capacidad de almacenar energía, lo que para efectos de manejo de electricidad en pos de su utilización, es bastante útil.
El potenciómetro y reóstatoson resistencias variables y permiten, en el caso del primero controlar y manejar la intensidad de corriente y voltaje, siendo previamente ubicado en la posición correcta dada la variable a controlar.
En el caso del segundo, es sólo posible variar la intensidad de corriente, lo cual se logra sólo si el aparato es conectado en serie. [2]
Con el fin de visualizar el comportamiento y,posteriormente utilizar buscando beneficios dadas sus características, se construyó un circuito eléctrico añadiendo cada uno de éstos aparatos por separado.


Método experimental
La capacitancia es la razón entre la magnitud de la carga en cualquiera de los dos conductores del sistema, y la magnitud del diferencial de potencial entre ellos.

(1)Para la carga de un condensador, la diferencia de potencial en función del tiempo es:

(2)

Para la descarga de un condensador, la diferencia de potencial en función del tiempo es:

(3)

Para las últimas dos ecuaciones, corresponde al potencial inicial, es la diferencia de potencial del capacitos, t es el tiempo transcurrido y es laconstante tiempo.
La constante tiempo está dada por la siguiente fórmula:

(4)

R es la resistencia en Ohm y C la capacitancia en Faraday.

El cálculo de error para los experimentos es:

(5)

El potenciómetro es una resistencia variable que posee dos contactos y se conecta en paralelo al circuito. Éste aparato impideel flujo de la corriente eléctrica (intensidad), provocando una caída de tensión en ellos, que se pueden alterar simplemente cambiando el valor de la resistencia. [3]
Al igual que el potenciómetro, el reóstato es una resistencia variable, que tiene dos terminales, uno fijo y otro móvil que se conecta en serie al circuito. Funcionan a través de unos divisores de tensión (circuitos lineales) que...