LAB FISICA ELECTRICA

Octubre 16, 2009 Cdigo 1033 Laboratorio de Fsica Elctrica _____________________________ Departamento de Fsica Ciencias bsicas Universidad del Norte Colombia _____________________________ CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR  Sergio Arjona saarjona@uninorte.edu.co Ingeniera Mecnica Francisco Ariza afrancisco@uninorte.edu.co Ingeniera industrial  Abstract In this article one seeks to analyzethe physical phenomenon that happens loading and unloading a capacitor, the series of implications and results that it throws as such taking a resistance as a variant looking for the maximum capacitance. The capacitor is in RC, so that a graph of the process will be obtained on having loaded it and immediately afterwards to unload it and of their obtaining the information of the time in which itdelays this one in remaining unloaded. Resumen En este artculo se busca analizar el fenmeno fsico que sucede cargando y descargando un capacitor, la serie de implicaciones y resultados que eso arroja como tal tomando como variante una resistencia buscando la capacitancia mxima. El capacitor se encuentra en RC, de manera que se obtendr una grafica del proceso al cargarlo y seguidamente descargarlo yde ah obtener el dato del tiempo en que demora este en quedar descargado. 1. INTRODUCCION El simple acto de cargar o descargar un capacitor, se puede encontrar una situacin 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 energa por eso, entender lo que sucede cuando se cargan o sedescargan es de gran importancia prctica.Muchos circuitos elctricos contienen resistores y capacitores. La carga/ descarga de un capacitor Tiene muchas aplicaciones. Por ejemplo algunos automviles 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 operacin los limpiadores permanecen apagadosdurante un rato y luego se encienden brevemente.La duracin del ciclo encendido/apagado es determinada por la constante de tiempo de una combinacin resistor-capacitor. 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo General. Determinar la forma como varia el diferencial de tensin en los bornes de un capacitor cuando se somete a un proceso de carga y descarga en un circuito RC serie. 2.2 ObjetivosEspecficos Determinar el voltaje en un capacitor que se carga y se descarga en un circuito RC serie. Calcular el tiempo que tarda el capacitor en alcanzar la mitad del voltaje mximo. Calcular la capacitancia del capacitor basado en el tiempo de vida media. Determinar la constante de tiempo capacitiva ((). Comparar la capacitancia medida del capacitor con el valor establecido. 3. MARCO TEORICO Procesode carga y descarga de un capacitor en un circuito RC Considrese el circuito en serie de la figura. Inicialmente el condensador est descargado. Si se cierra el interruptor I la carga empieza a fluir produciendo corriente en el circuito, el condensador se empieza a cargar. Una vez que el condensador adquiere la carga mxima, la corriente cesa en el circuito. En el circuito de la figura tendremos quela suma VabVbcVca0 El extremo a tiene un potencial mayor que el extremo b de la resistencia R ya que la corriente fluye de a a b. De acuerdo a la ley de Ohm VabiR La placa positiva del condensador b tiene mayor potencial que la placa negativa c, de modo que Vbcq/C. Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la intensidad en funcin del tiempo La carga tiende hacia un valor mximo CVe al cabode un cierto tiempo, tericamente infinito. La intensidad disminuye exponencialmente con el tiempo, hasta que se hace cero cuando el condensador adquiere la carga mxima. La cantidad RC que aparece en el denominador de t se denomina constante de tiempo del circuito. Este representa el tiempo que tomar a la corriente para decrecer hasta 1/e de su valor inicial. Constante de tiempo capacitiva (() Al...