Circuito R-C
Páginas: 10 (2370 palabras)
Publicado: 30 de septiembre de 2012
CIRCUITO R-C
Roggers Palacios Oliveros1, LeidyGomez2, Juan Felipe Mateus2.
1Ingenieria Ambiental y Sanitaria, Universidad De La Salle.
2Ingeniería Industrial, Universidad De La Salle.
Fecha práctica 18 de septiembre de 2012; Fecha entrega de informe 25 de septiembre de 2012
Resumen
UN CIRCUITO RC ES UN CIRCUITO COMPUESTO DE RESISTORES Y CONDENSADORES ALIMENTADOS PORUNA FUENTE ELÉCTRICA. UN CIRCUITO RC DE PRIMER ORDEN ESTÁ COMPUESTO DE UN RESISTOR Y UN CONDENSADOR Y ES LA FORMA MÁS SIMPLE DE UN CIRCUITO RC. LOS CIRCUITOS RC PUEDEN USARSE PARA FILTRAR UNA SEÑAL, AL BLOQUEAR CIERTAS FRECUENCIAS Y DEJAR PASAR OTRAS. LOS FILTROS RC MÁS COMUNES SON EL FILTRO PASO ALTO, FILTRO PASO BAJO, FILTRO PASO BANDA, Y EL FILTRO ELIMINA BANDA. ENTRE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOSCIRCUITOS RC ESTÁ LA PROPIEDAD DE SER SISTEMAS LINEALES E INVARIANTES EN EL TIEMPO; RECIBEN EL NOMBRE DE FILTROS DEBIDO A QUE SON CAPACES DE FILTRAR SEÑALES ELÉCTRICAS DE ACUERDO A SU FRECUENCIA.
Palabras claves: Circuito RC, Resistencias, Condensadores, filtros.
Abstract
AN RC CIRCUIT IS A CIRCUIT COMPOSED OF RESISTORS AND CAPACITORS POWERED BY AN ELECTRICAL SOURCE. A FIRSTORDER RC CIRCUIT COMPRISES A RESISTOR AND A CAPACITOR AND IS THE SIMPLEST FORM OF AN RC CIRCUIT. RC CIRCUITS CAN BE USED TO FILTER A SIGNAL BY BLOCKING CERTAIN FREQUENCIES AND PASS OTHER. THE MOST COMMON RC FILTERS ARE THE HIGH PASS FILTER, LOW PASS FILTER, BAND PASS FILTER, AND THE FILTER REMOVES BAND. AMONG THE CHARACTERISTICS OF THE RC CIRCUIT IS THE PROPERTY OF BEING LINEAR AND TIME INVARIANT;FILTERS ARE CALLED BECAUSE THEY ARE CAPABLE OF FILTERING ELECTRICAL SIGNALS ACCORDING TO THEIR FREQUENCY.
1. Introducción
Un circuito que cuenta con infinidad de aplicaciones, para ello se establece en primer lugar el desarrollo matemático del mismo, acompañado de un argumento teórico y seguido de ejemplos para apoyar las ideas planteadas en este trabajo.
EL SIMPLE ACTO DECARGAR O DESCARGAR UN CAPACITOR, SE PUEDE ENCONTRAR UNA SITUACIÓN EN QUE LAS CORRIENTES, VOLTAJES Y POTENCIAS SI CAMBIAN CON EL TIEMPO, LOS CAPACITORES TIENEN MUCHAS APLICACIONES QUE UTILIZAN SU CAPACIDAD DE ALMACENAR CARGA Y ENERGÍA; POR ESO, ENTENDER LO QUE SUCEDE CUANDO SE CARGAN O SE DESCARGAN ES DE GRAN IMPORTANCIA PRÁCTICA.
MUCHOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS CONTIENEN RESISTORES Y CAPACITORES. LACARGA/ DESCARGA DE UN CAPACITOR TIENE MUCHAS APLICACIONES.
POR EJEMPLO ALGUNOS AUTOMÓVILES VIENEN EQUIPADOS CON UN ELEMENTO MEDIANTE EL CUAL LOS LIMPIADORES DEL PARABRISAS SE UTILIZAN DE MANERA INTERMITENTE DURANTE UNA LLOVIZNA LIGERA. EN ESTE MODO DE OPERACIÓN LOS LIMPIADORES PERMANECEN APAGADOS DURANTE UN RATO Y LUEGO SE ENCIENDEN BREVEMENTE.
LA DURACIÓN DEL CICLO ENCENDIDO/APAGADO ESDETERMINADA POR LA CONSTANTE DE TIEMPO DE UNA COMBINACIÓN RESISTOR-CAPACITOR.
2. MARCO TEÓRICO
Circuitos RC
La figura ilustra un ejemplo de un circuito resistor-capacitor, o circuito RC. En la parte a del dibujo un interruptor completa el circuito en el punto A, de modo que la batería puede cargar las placas del capacitor. Cuando el interruptor esta cerrado, el capacitor no se carga deinmediato . En vez de lo anterior, la carga llega gradualmente a su valor de equilibrio de q= CVo, en donde Vo es la tensión de la batería.
[pic]
Carga de un capacitor
Si cargamos al capacitor de la figura siguiente al poner el interruptor Sen la posición a. ¡ Que corriente se crea en el circuito cerrado resultante?, aplicando el principio de conservación de energía tenemos:
[pic]En el tiempo dt una carga dq (=i dt) pasa a través de cualquier sección transversal del circuito. El trabajo ( = Є dq) efectuado por la fem debe ser igual a la energнa interna ( i2 Rdt) producida en el resistor durante el tiempo dt, mas el incremento dU en la cantidad de energía U (=q2/2C) que esta almacenada en el capacitor. La conservación de la energía da:
Є dq = i2 Rdt + q2/2C
Є dq =...
Roggers Palacios Oliveros1, LeidyGomez2, Juan Felipe Mateus2.
1Ingenieria Ambiental y Sanitaria, Universidad De La Salle.
2Ingeniería Industrial, Universidad De La Salle.
Fecha práctica 18 de septiembre de 2012; Fecha entrega de informe 25 de septiembre de 2012
Resumen
UN CIRCUITO RC ES UN CIRCUITO COMPUESTO DE RESISTORES Y CONDENSADORES ALIMENTADOS PORUNA FUENTE ELÉCTRICA. UN CIRCUITO RC DE PRIMER ORDEN ESTÁ COMPUESTO DE UN RESISTOR Y UN CONDENSADOR Y ES LA FORMA MÁS SIMPLE DE UN CIRCUITO RC. LOS CIRCUITOS RC PUEDEN USARSE PARA FILTRAR UNA SEÑAL, AL BLOQUEAR CIERTAS FRECUENCIAS Y DEJAR PASAR OTRAS. LOS FILTROS RC MÁS COMUNES SON EL FILTRO PASO ALTO, FILTRO PASO BAJO, FILTRO PASO BANDA, Y EL FILTRO ELIMINA BANDA. ENTRE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOSCIRCUITOS RC ESTÁ LA PROPIEDAD DE SER SISTEMAS LINEALES E INVARIANTES EN EL TIEMPO; RECIBEN EL NOMBRE DE FILTROS DEBIDO A QUE SON CAPACES DE FILTRAR SEÑALES ELÉCTRICAS DE ACUERDO A SU FRECUENCIA.
Palabras claves: Circuito RC, Resistencias, Condensadores, filtros.
Abstract
AN RC CIRCUIT IS A CIRCUIT COMPOSED OF RESISTORS AND CAPACITORS POWERED BY AN ELECTRICAL SOURCE. A FIRSTORDER RC CIRCUIT COMPRISES A RESISTOR AND A CAPACITOR AND IS THE SIMPLEST FORM OF AN RC CIRCUIT. RC CIRCUITS CAN BE USED TO FILTER A SIGNAL BY BLOCKING CERTAIN FREQUENCIES AND PASS OTHER. THE MOST COMMON RC FILTERS ARE THE HIGH PASS FILTER, LOW PASS FILTER, BAND PASS FILTER, AND THE FILTER REMOVES BAND. AMONG THE CHARACTERISTICS OF THE RC CIRCUIT IS THE PROPERTY OF BEING LINEAR AND TIME INVARIANT;FILTERS ARE CALLED BECAUSE THEY ARE CAPABLE OF FILTERING ELECTRICAL SIGNALS ACCORDING TO THEIR FREQUENCY.
1. Introducción
Un circuito que cuenta con infinidad de aplicaciones, para ello se establece en primer lugar el desarrollo matemático del mismo, acompañado de un argumento teórico y seguido de ejemplos para apoyar las ideas planteadas en este trabajo.
EL SIMPLE ACTO DECARGAR O DESCARGAR UN CAPACITOR, SE PUEDE ENCONTRAR UNA SITUACIÓN EN QUE LAS CORRIENTES, VOLTAJES Y POTENCIAS SI CAMBIAN CON EL TIEMPO, LOS CAPACITORES TIENEN MUCHAS APLICACIONES QUE UTILIZAN SU CAPACIDAD DE ALMACENAR CARGA Y ENERGÍA; POR ESO, ENTENDER LO QUE SUCEDE CUANDO SE CARGAN O SE DESCARGAN ES DE GRAN IMPORTANCIA PRÁCTICA.
MUCHOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS CONTIENEN RESISTORES Y CAPACITORES. LACARGA/ DESCARGA DE UN CAPACITOR TIENE MUCHAS APLICACIONES.
POR EJEMPLO ALGUNOS AUTOMÓVILES VIENEN EQUIPADOS CON UN ELEMENTO MEDIANTE EL CUAL LOS LIMPIADORES DEL PARABRISAS SE UTILIZAN DE MANERA INTERMITENTE DURANTE UNA LLOVIZNA LIGERA. EN ESTE MODO DE OPERACIÓN LOS LIMPIADORES PERMANECEN APAGADOS DURANTE UN RATO Y LUEGO SE ENCIENDEN BREVEMENTE.
LA DURACIÓN DEL CICLO ENCENDIDO/APAGADO ESDETERMINADA POR LA CONSTANTE DE TIEMPO DE UNA COMBINACIÓN RESISTOR-CAPACITOR.
2. MARCO TEÓRICO
Circuitos RC
La figura ilustra un ejemplo de un circuito resistor-capacitor, o circuito RC. En la parte a del dibujo un interruptor completa el circuito en el punto A, de modo que la batería puede cargar las placas del capacitor. Cuando el interruptor esta cerrado, el capacitor no se carga deinmediato . En vez de lo anterior, la carga llega gradualmente a su valor de equilibrio de q= CVo, en donde Vo es la tensión de la batería.
[pic]
Carga de un capacitor
Si cargamos al capacitor de la figura siguiente al poner el interruptor Sen la posición a. ¡ Que corriente se crea en el circuito cerrado resultante?, aplicando el principio de conservación de energía tenemos:
[pic]En el tiempo dt una carga dq (=i dt) pasa a través de cualquier sección transversal del circuito. El trabajo ( = Є dq) efectuado por la fem debe ser igual a la energнa interna ( i2 Rdt) producida en el resistor durante el tiempo dt, mas el incremento dU en la cantidad de energía U (=q2/2C) que esta almacenada en el capacitor. La conservación de la energía da:
Є dq = i2 Rdt + q2/2C
Є dq =...
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