Laboratorio
Páginas: 6 (1289 palabras)
Publicado: 7 de enero de 2011
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✓ INTRODUCCION:
Cuando un circuito pasa de estar sin tensión a estar bajo tensión, durante poco tiempo se conoce como periodo transitorio, las corrientes en las ramas y las caídas de tensión en los elementos varian desde sus valore iniciales hasta otros nuevos. Cuando ocurre este perido de transición que se llama régimen transitorio, el circuito seestabiliza y pasa a estar en el régimen permanente. Nuestro objetivo es estudiar la corriente y la tensión de un condensador cuando se carga y se descarga atraves de una resistencia, en una C.C.
✓ OBJETIVOS:
• Analizar una circuito RC con voltaje constante y determinar parámetro propios de este circuito.
• Estudiar los procesos de carga y descarga de un condensador a través de unaresistencia.
✓ FUNDAMENTO TEORICO:
Proceso de carga de un condensador
Considérese el circuito en serie de la figura. Inicialmente el condensador está 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 máxima, la corriente cesa en el circuito.
En elcircuito de la figura tendremos que la suma
Vab+Vbc+Vca=0
La ecuación del circuito es
iR+q/C-Ve =0
Teniendo en cuenta que la intensidad se define como la carga que atraviesa la sección del circuito en la unidad de tiempo, i=dq/dt, tendremos la siguiente ecuación para integrar
[pic]
[pic]
Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la intensidad en función del tiempo
[pic]La carga tiende hacia un valor máximo C·Ve al cabo de un cierto tiempo, teóricamente infinito.
La intensidad disminuye exponencialmente con el tiempo, hasta que se hace cero cuando el condensador adquiere la carga máxima.
La cantidad RC que aparece en el denominador de t se denomina constante de tiempo del circuito. Este representa el tiempo que tomará a la corriente para decrecer hasta 1/ede su valor inicial.
Un tubo-capilar alimentado por un flujo constante producido por un frasco de Mariotte es la analogía hidráulica de la carga de un condensador.
Proceso de descarga de un condensador
Consideremos ahora el circuito que consta de un condensador, inicialmente cargado con carga Q, y una resistencia R, y se cierra el interruptor I.
La ecuación del circuito será lasiguiente.
Vab+Vba=0
La ecuación del circuito es
iR-q/C=0
Como la carga disminuye con el tiempo i=-dq/dt. La ecuación a integrar es
[pic]
La carga del condensador disminuye exponencialmente con el tiempo. Derivando con respecto del tiempo, obtenemos la intensidad, en el sentido indicado en la figura.
[pic]
que disminuye exponencialmente con el tiempo.
La descarga tubo-capilares la analogía hidráulica de la descarga del condensador.
✓ PROCEDIMIENTO:
Parte A: determinación de la constante de tiempo τ
1. Realizar el montaje del circuito, tome para C un valor de orden de 100μF y para Re un valro entre 1MΩ y 10 MΩ, selección para Vo un valor entre 40 y 60 voltios.
2. Conecte la fuente y espere para que el condensador se cargue.
3.Ajuste el voltímetro a la escala de 60 V.
4. Desconecte la fuente del circuito y ponga en marcha, simultáneamente el cronometro.
5. Registre los datos en la tabla.
Parte B: determinación de un valro de la capacitancia C
6. Ajuste el voltímetro en la escala de 60 v.
7. Repita el procedimiento indicado para cargar el condensador, manteniendo los mismo valores.8. Desconecte la fuente del circuito y ponga en marcha simultaneamente el cronometro, toem los tiempos cuando el voltímetro haya descendido a la mitad de su valro inicial.
9. Repita la medición escogiendo valore para Re entre 1 MΩ y 10 MΩ.
✓ EQUIPO:
• Alimentacion de potencia. Tension continua de 12 V
• Cronometro (puede servir un reloj)
• Voltímetro...
✓ INTRODUCCION:
Cuando un circuito pasa de estar sin tensión a estar bajo tensión, durante poco tiempo se conoce como periodo transitorio, las corrientes en las ramas y las caídas de tensión en los elementos varian desde sus valore iniciales hasta otros nuevos. Cuando ocurre este perido de transición que se llama régimen transitorio, el circuito seestabiliza y pasa a estar en el régimen permanente. Nuestro objetivo es estudiar la corriente y la tensión de un condensador cuando se carga y se descarga atraves de una resistencia, en una C.C.
✓ OBJETIVOS:
• Analizar una circuito RC con voltaje constante y determinar parámetro propios de este circuito.
• Estudiar los procesos de carga y descarga de un condensador a través de unaresistencia.
✓ FUNDAMENTO TEORICO:
Proceso de carga de un condensador
Considérese el circuito en serie de la figura. Inicialmente el condensador está 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 máxima, la corriente cesa en el circuito.
En elcircuito de la figura tendremos que la suma
Vab+Vbc+Vca=0
La ecuación del circuito es
iR+q/C-Ve =0
Teniendo en cuenta que la intensidad se define como la carga que atraviesa la sección del circuito en la unidad de tiempo, i=dq/dt, tendremos la siguiente ecuación para integrar
[pic]
[pic]
Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la intensidad en función del tiempo
[pic]La carga tiende hacia un valor máximo C·Ve al cabo de un cierto tiempo, teóricamente infinito.
La intensidad disminuye exponencialmente con el tiempo, hasta que se hace cero cuando el condensador adquiere la carga máxima.
La cantidad RC que aparece en el denominador de t se denomina constante de tiempo del circuito. Este representa el tiempo que tomará a la corriente para decrecer hasta 1/ede su valor inicial.
Un tubo-capilar alimentado por un flujo constante producido por un frasco de Mariotte es la analogía hidráulica de la carga de un condensador.
Proceso de descarga de un condensador
Consideremos ahora el circuito que consta de un condensador, inicialmente cargado con carga Q, y una resistencia R, y se cierra el interruptor I.
La ecuación del circuito será lasiguiente.
Vab+Vba=0
La ecuación del circuito es
iR-q/C=0
Como la carga disminuye con el tiempo i=-dq/dt. La ecuación a integrar es
[pic]
La carga del condensador disminuye exponencialmente con el tiempo. Derivando con respecto del tiempo, obtenemos la intensidad, en el sentido indicado en la figura.
[pic]
que disminuye exponencialmente con el tiempo.
La descarga tubo-capilares la analogía hidráulica de la descarga del condensador.
✓ PROCEDIMIENTO:
Parte A: determinación de la constante de tiempo τ
1. Realizar el montaje del circuito, tome para C un valor de orden de 100μF y para Re un valro entre 1MΩ y 10 MΩ, selección para Vo un valor entre 40 y 60 voltios.
2. Conecte la fuente y espere para que el condensador se cargue.
3.Ajuste el voltímetro a la escala de 60 V.
4. Desconecte la fuente del circuito y ponga en marcha, simultáneamente el cronometro.
5. Registre los datos en la tabla.
Parte B: determinación de un valro de la capacitancia C
6. Ajuste el voltímetro en la escala de 60 v.
7. Repita el procedimiento indicado para cargar el condensador, manteniendo los mismo valores.8. Desconecte la fuente del circuito y ponga en marcha simultaneamente el cronometro, toem los tiempos cuando el voltímetro haya descendido a la mitad de su valro inicial.
9. Repita la medición escogiendo valore para Re entre 1 MΩ y 10 MΩ.
✓ EQUIPO:
• Alimentacion de potencia. Tension continua de 12 V
• Cronometro (puede servir un reloj)
• Voltímetro...
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