Descarga de un condensador

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  • Publicado : 27 de marzo de 2011
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UNIVERSIDAD DE CONCEPCION

FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS
DEPARTAMENTO DE FISICA

INFORME DE LABORATORIO
Nº6
Descarga de un Condensador

FECHA REALIZACIÓN
01-Dic.-2010
FECHA ENTREGA
10-Dic.-2010 (10:00 A.M.)

Laboratorio 6: Descarga de un Condensador

Objetivos:

• Estudiar la descarga de un condensador.
• Encontrar la constante de Tiempo CapacitivaTeoría:

El condensador es un dispositivo que almacena energía eléctrica en un campo electrostático. Los condensadores tienen importantes funciones en circuitos eléctricos y electrónicos, especialmente para voltajes y corrientes que varían en el tiempo.

La diferencia de potencial V de la batería aparecerá en las placas, puesto que la batería transfiere a las placas cargaseléctricas iguales y opuestas. Se puede demostrar que la carga acumulada en el condensador:

q = C x V (1)

Donde la constante de proporcionalidad C, se conoce como la Capacidad del condensador.

Considere el circuito de la figura 1, cuando el interruptor S se conecta a α, el condensador Cse carga por la f.e.m. ϵ a través de la resistencia R. Un voltímetro permite medir la diferencia de potencial en la resistencia VR = IR y también en el condensador VC = q/C. Cuando el condensador está cargado, el interruptor S se cierra en b, el condensador se descarga a través de R. En esa posición no existe f.e.m. en el circuito ϵ = 0, entonces la suma de las diferencias de potencial en elcircuito es:

IR + q/C = 0

R dq/dt + q/C = 0 (2)

Puesto que I = dq/dt. Cuya solución 2 es:

q = qoe -t/RC (3)

Siendo qo la carga inicial del condensador (=RC en nuestro caso) .La cantidad RCtiene dimensiones de tiempo y se conoce como Constante de Tiempo Capacitiva TC. En dicho tiempo, la carga del condensador se reduce en ~ 37% de la carga inicial.

Con las ecuaciones 1 y 3 se puede obtener el voltaje en el condensador:

V = V0 et/RC (4)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALEn el circuito de la figura 1, V0 representa le voltaje de una fuente de poder C un condensador de capacidad conocida, S un interruptor normalmente desconectado y V.M. un voltímetro (voltímetro conocido) con resistencia interna R (no mostrada). Si se cierra el interruptor S la batería de pilas carga el condensador C y V.M. indica, después de algunos instantes el voltaje V0 .Si se abre elinterruptor S el condensador C empieza a descargarse a través de la resistencia interna del V0

Materiales

1. 1 Condensador Electrolítico
2. Cronómetro
3. Multímetro digital
4. Cables de conexión y soportes de componentes
5. Fuente de poder

MONTAJE EXPERIMENTAL

1. Arme el circuito de la figura 3 y verifique que la fuente está en 0 volt. Observe que hay uninterruptor abierto. Ello se aconseja para que no circule corriente por el circuito sin que antes haya sido revisado por su profesor o ayudante. Este interruptor puede ser el de la fuente u cualquier terminal de cable dejado sin conectar.
2. Tenga la precaución de conectar el condensador con la polaridad correcta. Puesto que se trata de un condensador electrolítico, note que sobre la carcasa existeun signo +.
3. Recuerde conectar el voltímetro el paralelo con C. Respecto de la polaridad que debe darle al voltímetro recuerde que debe circular alguna corriente y por muy baja que ella sea debe hacerlos de potencial alto (+) a bajo (-).

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Figura 1: Montaje experimental

Procedimiento Experimental:

1.- Una vez revisado su circuito, ajustar el voltaje que entrega la...
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