download1909122517

PREINFORME- EXPERIENCIAN° L6.
DESCARGA DEUN CONDENSADOR.
1. INTRODUCCIÓN
El comportamiento transitorio de un circuito con una batería, una resistencia y un condensador, está
gobernado por la ley de Ohm, la ley de voltaje y la definición de la capacidad. El desarrollo de la
fórmula para la carga del condensador necesita los métodos del cálculo y se establece con una
ecuación diferencial.
Elcondensador es un elemento empleado en todo tipo de circuitos eléctricos para almacenar
temporalmente carga eléctrica. Está formado por dos conductores separados entre sí por un material
dieléctrico. Cuando aplicamos una diferencia de potencial ΔVentre ambos, un conductor adquiere una
carga +Q y el otro −Q de modo que, Q=C ΔV; donde C es la capacidad del condensador. Esta última
representa la cargaeléctrica que es capaz de almacenar el condensador por unidad de voltaje y se
mide en faradios (1 Faradio = 1 Culombio / 1 Voltio). Trabajaremos en el periodo transitorio de un
circuito, es decir, cuando éste pase de estar sin tensión a un punto bajo tensión en un tiempo mínimo,
para posteriormente pasar a un periodo permanente donde se estabilice.
2. OBJETIVOS
Objetivo general:
·

Analizarelfuncionamiento de un circuito Resistencia-Capacitancia sometido a voltaje constante, a
partir del estudio de carga y descarga de un condensador eléctrico en el que se aplica una
diferencia de potencial.

Objetivos específicos:
·
·
·

·
·

Examinar el proceso de descarga de un capacitor, además del cambio de corrientes y voltajes
respecto al paso del tiempo.
Identificar los componentes propios de uncircuito Resistencia-Capacitancia.
Comprender el procedimiento matemático por medio del cual se obtienen las expresiones para el
cálculo del tiempo de vida media, voltaje y corriente, en la situación de descarga de un
condensador.
Calcular el valor de la constante de tiempo .
Calcular el valor de la capacitancia de un condensador C.

3. MARCO TEÓRICO

Consideremos el circuito RC de la figura 1, en elcual el condensador se encuentra inicialmente
descargado. Alcerrar elinterruptor S, el condensador C se cargará hasta alcanzar un voltaje igual al de
la fuente .

Si, a continuación, se abre el interruptor, el condensador comenzará a descargarse a través de la
resistencia externa R y la resistencia interna del voltímetro RV.
Mediante la regla de mallas de Kirchhoff puede demostrarse que, durante elproceso de descarga, el
voltaje en elcondensador varía en la forma:
;

en donde R = RE + RV, es la resistencia total en el circuito y V0 es el valor del voltaje para el tiempo t
=0.
La cantidad = RC se denomina constante de tiempo o tiempo de relajación del circuito y es eltiempo
para el cual el voltaje en el condensador alcanza un valor iguala 0.37 de su valor inicial.
Al determinar el tiempo derelajación es conveniente, con frecuencia medir el tiempo de vida media
t1/2, esto es, el tiempo para el cual el voltaje disminuye a la mitad de su valor inicial. El Tiempo de vida
Media y el tiempo de relajación están relacionados por medio de la igualdad:

}
4.TEMAS DE CONSULTA
·

Capacidad eléctrica y condensadores:

·

Capacidad eléctrica

En electrostática, todo objeto conductor secaracteriza por un potencial constante en todos sus
puntos y dentro de él. La diferencia de potencial entre dos conductores cargados pueden acelerar
cargas de prueba y, por eso el sistema almacena energía. Un condensador es un dispositivo que
almacena energía porque almacena carga. Un par de conductores,

separados ya sea por el espacio vacío o por un material no
conductor (dieléctrico), forma uncondensador. La capacidad es un
parámetro de cada condensador que depende de su forma
geométrica y del tipo de material utilizado para aislar eléctricamente
las placas. Diversas formas de condensadores pueden mantener
distintas cantidades de carga para una determinada diferencia de
potencial o pueden mantener distintas diferencias de potencial para
determinada cantidad de carga.
Los condensadores son...