Practica_2

Objetivos Estudiar la respuesta temporal del proceso de carga y descarga de un condensador. Analizar el comportamiento de un circuito RC con la frecuencia verificando las caractersticas de un filtro paso bajo y de un filtro paso alto. Material Instrumental Generador de seal Osciloscopio Entrenador Componentes Resistencia de 10K(. Resistencia con cdigo de colores identificable.Condensador de 22 nF. Condensador de capacidad desconocida. Desarrollo de la Prctica 1. Ecuaciones. 1a- Plantear las ecuaciones de los circuitos de las figuras 1 y 2, y resolver la ecuacin diferencial resultante. Figura 1. Carga de un condensador. Figura 2. Descarga de un condensador Para ello considerar que en el primer caso la tensin inicial del condensador es 0 V (VBC 0 V para elinstante inicial) y en el segundo caso es E V (VBC E V en el instante inicial). 2. Tensin en el condensador. Para comprobar tanto la carga como la descarga, se realizar el montaje que aparece en la figura 3, siendo R 10 K( y C 22 nF. Figura 3. Montaje para estudio temporal El generador de seal se ajustar con una seal cuadrada de frecuencia 200 Hz, amplitud 5 Vpp y con un offset (o nivel DC) de2,5 V, de modo que la seal resultante se encuentre siempre entre 0 y 5 V. Para ajustar el generador de seal y observar el proceso de carga y descarga se conectar el canal 1 del osciloscopio entre los puntos A y C, siendo C el contacto de masa y el canal 2 del osciloscopio entre los puntos B y C. 2a-Dibujar de forma aproximada la forma de onda resultante de los dos canales. 2b- Qu es lo queocurre, 2c- Por qu. 3. Corriente en el condensador. Ya que con las sondas del osciloscopio no podemos medir intensidades, sino tensiones, para medir corrientes se medir la tensin entre extremos de una resistencia y se dividir por el valor de dicha resistencia. Para comparar la tensin en el condensador con la intensidad debemos tener en cuenta que la masa del osciloscopio es nica. Luego de cara a ver laforma de onda de la corriente se conectar la sonda del canal 1 entre A y B y la sonda del canal 2 entre C y B. Durante la visualizacin ser necesario invertir el canal 2. Dibujar las formas de onda resultantes. 3a-Es en algn momento la tensin del condensador negativa, 3b-Por qu, 3c-Es en algn momento la corriente negativa, 3d-Por qu. 4. Comportamiento con la frecuencia. Observar y dibujar laforma de la onda observada en el osciloscopio a 3000Hz y a 25Hz. 4a-Qu ocurre con la forma de onda, 4b-Por qu. 5. Comprobacin del valor de (. 5a- Observar en el osciloscopio cunto tiempo tarda en cargarse el condensador hasta el 50. Con ese valor y la ecuacin deducida en el apartado 1, calcular el valor real de ( y comprobar si coincide con el esperado. 6. Clculo de una capacidad desconocida. 6a-Realizar el montaje anterior pero esta vez con la resistencia de valor desconocido, pero con cdigo de colores identificable y con el condensador de valor desconocido. Aplicando el mismo mtodo que en el apartado 5 calcular la capacidad del condensador. 7. Comportamiento de la tensin de salida en funcin de la frecuencia de entrada. Realizar el montaje de la figura 3. En este caso cambiar la forma deonda de cuadrada a sinusoidal, con una amplitud de 10Vpp y un offset (o nivel DC) igual a 0V. Variando la frecuencia de la seal de entrada entre 1Hz y 1MHz tomando como puntos de medida las potencias de 10 (1, 10, 100,.), medir el valor de tensin pico-pico entre extremos del condensador. 7a- Representar en escala logartmica el valor de la tensin de salida frente a la frecuencia. Tomando como ejede abscisas (log f) y como eje de ordenadas (log V). 7b-Qu ocurre con el valor de la tensin de salida, 7c-Por qu, 7d-Qu frecuencias deja pasar el circuito. 7e- Calcular analticamente la respuesta frecuencial del circuito mostrado en la figura 3 y 4, es decir, hallar la relacin entre VB y VA que depende de la capacidad, la resistencia y la frecuencia, y representarlo en un diagrama que tenga como...