experimento de electrostatica

Elaboró:
....

Nelson Bahamón Cortés1
Juan Carlos Hurtado2
FISICA III

1.

CARTA DE COMPETENCIAS

Competencias

CIRCUITO RC

Capacidad de relacionar los resultados experimentales, con los modelos
teóricos y concluir sobre la validez de los mismos.
Habilidad de hacer medidas experimentales que le permitan estudiar un
Genérica(s) sistema físico, realizando un tratamiento de datosy una entrega de resultados
correctos.
Estar en capacidad de recolectar, procesar, analizar y presentar correctamente
Específica(s)
datos e información.

2.

TEORÍA DE LA ENSEÑANZA – APRENDIZAJE PARA LA COMPRENSIÓN.

Básica(s)

Topico(s)
Medición de cantidades eléctricas.
Generador(es): Electricidad. Capacitancia. Resistencia. Circuito RC.
Manejo de magnitudes y unidades.
Meta(s)de
Presentar medidas experimentales correctamente.
comprensión:
Tener capacidad para identificar, plantear y resolver problemas.
El estudiante debe estar incapacidad de manejar correctamente las unidades y
Desempeño(s)
todo lo relacionado con mediciones.
de
Desarrollar habilidades en el uso correcto de instrumentos para la medición de
comprensión:
cantidades eléctricas. (Manejo delosciloscopio)
Los laboratorios se evaluaran directamente durante la práctica. Es decir, se tendrá
Valoración
en cuenta el trabajo durante la misma y un informe escrito que se entregará tan
continua:
pronto termine la sesión.

1
2

Docente UCC. Físico UN
Docente UCC. Físico UN

3.

BASE TEÓRICA
Para esta práctica de laboratorio es necesario tener claros los siguientes conceptos:Circuito RC
Carga eléctrica
Carga y descarga de un condensador
Conexiones en serie y paralelo
Tiempo (τ) de carga.

Cuando un capacitor cargado se comienza a descargar, el comportamiento de dicha carga en
función del tiempo es exponencial. Teniendo en cuenta que la carga es directamente proporcional al
voltaje, se tiene la siguiente expresión para el voltaje del condensador en función del tiempo.-

1

v (t ) = V0 e RC

t

Donde: V0 = Voltaje incicial.
R = Resistencia del circuito.
C = Capacitancia del condensador.
t = Tiempo.
Se deja como opcional el anexo 1, en el cual aparece un ejercicio para obtener teóricamente
la gráfica que se obtendrá experimentalmente en esta práctica. También se muestra un resumen de
la forma de obtener la anterior ecuación.
Se recomiendaresolver, el problema 32 del capítulo 6 de la referencia [9.1.]3.

4.

3

MONTAJE

Vea el numeral 9 de esta guía (Tenga en cuenta que es el volumen 2)

5.

MATERIALES
1.
2.
3.
4.
5.
6.

6.

Generador.
Osciloscopio.
Cables de conexión.
Papel semilogarítmico.
Tablero de resistencias y condensadores.
Multímetro.

PROCEDIMIENTO

Se obtendrá el valor del tiempo de relajación(τ) por dos caminos diferentes. Primero mediante
medición directa de los valores de resistencia (R) y capacitancia (C) (numeral 6.1). Luego mediante
la información arrojada por la gráfica de descarga (voltaje en función del tiempo) del condensador
(numeral 6.2)

6.1.

Medición directa del tiempo de relajación.

Sobre el tablero escoja la resistencia de 100Ω y 22µF. Mídalos (se quiere sabersu valor
experimental) y repórtelos en la tabla 1 con su respectiva incertidumbre (error instrumental).
Encuentre el valor del producto RC (τ) y repórtelo en la tabla 1 como valor directo, con su respectiva
incertidumbre, obtenida mediante el cálculo de propagación de errores.

6.2.

Gráfica de descarga (medición indirecta del tiempo de relajación).

Al generador de pulsos (fuente devoltaje) conéctele en serie la resistencia y el condensador
(ver figura del numeral 4). Coloque en el generador una señal cuadrada. La frecuencia no debe ser
tan pequeña que no se alcance a ver la señal de carga del condensador pero tampoco tan grande
1
Hz.
que no le de tiempo para cargarse. Se sugiere colocar una frecuencia aproximada de
5τ
El osciloscopio es un instrumento que permite...