osciloscopio lab 2 uni








OBJETIVO

Medir el tiempo de carga y descarga de un condensador en un circuito RC, usando un osciloscopio

Obtener el comportamiento de las graficas en el osciloscopio respecto de la carga y descarga de un condensador.



Obtener las capacitancias de los condensadores comparándolas con las obtenidas en el potenciómetro.














FUNDAMENTO TEORICO
Enesta práctica se introduce el condensador como un elemento del circuito, y esto nos va a llevar a considerar corrientes variables con el tiempo Utilizaremos en nuestro estudio elcircuito de la Figura 20-1, en el que se tiene un condensador, de capacidad C, que puedecargarse y descargarse a través de una resistencia R. Ambos elementos estánconectados en serie a los bornes centrales de un conmutadorbipolar de doble conexión.

Los bornes superiores de dicho conmutador están conectados a una fuente dealimentación de potencia, que suministra una diferencia de potencial constante, V.
Los bornes inferiores del conmutador están conectados entre sí mediante un hilo de resistencia nula
Se considera que inicialmente el condensador está descargado. Cuando se pasa elconmutador a la posición"superior", el condensador se va cargando hasta que la diferencia depotencial entre sus armaduras se iguala al potencial de la fuente. Si, una vez que el condensador haadquirido carga, se pasa el conmutador a la posición "inferior", el condensador se descarga travésde la resistencia R. Ni el proceso de carga, ni el de descarga son instantáneos, requiriendo ambos untiempo que depende, según veremos, de losvalores de C y de R.








PROCESO DE CARGA
Cuando el interruptor se mueve a A, la corriente I sube bruscamente (como un cortocircuito) y tiene el valor de I = E / R amperios (como si el condensador no existiera momentáneamente en este circuito serie RC), y poco a poco esta corriente va disminuyendo hasta tener un valor de cero
El voltaje en el condensador no varía instantáneamentey sube desde 0 voltios hasta E voltios (E es el valor de la fuente de corriente directa conectado en serie con R y C,
El tiempo que se tarda el voltaje en el condensador (Vc) en pasar de 0 voltios hasta el 63.2 % del voltaje de la fuente está dato por la fórmula T = R x C donde R está en Ohmios y C en Milifaradios y el resultado estará en milisegundos.
Después de 5 x T (5 veces T) el voltaje hasubido hasta un 99.3 % de su valor final
Al valor de T se le llama "Constante de tiempo"
Analizan los dos gráficos se puede ver que están divididos en una parte transitoria y una parte estable. Los valores de Ic y Vc varían sus valores en la parte transitoria (aproximadamente 5 veces la constante de tiempo T), pero no así en la parte estable.
Los valores de Vc e Ic en cualquier momento sepueden obtener con las siguientes fórmulas:
Vc = E + ( Vo - E) x e-T/ t ,
Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)
Ic = ( E - Vo ) x e-T/ t/ R


Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)
VR = E x e-T/ tDonde : T = R x C




PROCESO DESCARGA
El interruptor está en B.
Entonces el voltaje en el condensador Vc empezará a descenderdesde Vo (voltaje inicial en el condensador). La corriente tendrá un valor inicial de Vo / R y disminuirá hasta llegar a 0 (cero voltios).
Los valores de Vc e I en cualquier momento se pueden obtener con las siguientes fórmulas:
Vc = Vo x e-t / T I = -(Vo / R) e-t / T
Donde: T = RC es la constante de tiempo
NOTA: Si el condensador había sido previamente cargado hasta un valor E, hay quereemplazar Voen las fórmulas con E.



Sistemas de Codificación
CÓDIGO DE COLORES

COLOR DE LA BANDA
VALOR DE LA 1°CIFRA SIGNIFICATIVA
VALOR DE LA 2°CIFRA SIGNIFICATIVA
MULTIPLICADOR
TOLERANCIA
COEFICIENTE DE TEMPERATURA
Negro

0
0
1
-
-
Marrón

1
1
10
±1%
100ppm/ºC
Rojo

2
2
100
±2%
50ppm/ºC
Naranja

3
3
1 000
-
15ppm/ºC
Amarillo

4
4
10 000
4%
25ppm/ºC...