Practica circuitos rc

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  • Publicado : 10 de noviembre de 2010
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INTRODUCCIÓN

Un circuito eléctrico es una interconexión de elementos como resistencias, inductores, capacitores, líneas de transmisión, fuentes de voltaje, fuentes de corriente e interruptores. En consecuencia, hay diversos tipos, pero en esta oportunidad se estudiaran los circuitos RC, los cuales contienen una combinación en serie de un resistor y un capacitor.

Las características másrelevantes de este tipo de circuitos son las siguientes:

• El capacitor está inicialmente descargado.

• No existirá corriente en tanto el interruptor se cierra en t=0s. la carga comienza a fluir, estableciendo una corriente en el circuito, y el capacitador comenzará a cargarse.

• La carga se transfiere de una placa a otra y a sus alambres de conexión, gracias al campo eléctricoque la batería establece en los alambres hasta que el capacitador queda completamente cargado.

OBJETIVO

• Determinar la relación funcional entre la intensidad de corriente y el tiempo en el proceso de descarga de un condensador a través de la resistencia.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Los circuitos RC son circuitos que están compuestos por una resistencia y un condensador.

Se caracterizapor que la corriente puede variar con el tiempo. Cuando el tiempo es igual a cero, el condensador está descargado, en el momento que empieza a correr el tiempo, el condensador comienza a cargarse ya que hay una corriente en el circuito. Debido al espacio entre las placas del condensador, en el circuito no circula corriente, es por eso que se utiliza una resistencia.

Cuando el condensador secarga completamente, la corriente en el circuito es igual a cero.
La segunda regla de Kirchoff dice: V = (IR) - (q/C)

Donde q/C es la diferencia de potencial en el condensador.

En un tiempo igual a cero, la corriente será: I = V/R cuando el condensador no se ha cargado.

Cuando el condensador se ha cargado completamente, la corriente es cero y la carga será igual a: Q=CV.

Carga de uncondensador

Ya se conoce que las variables dependiendo del tiempo serán I y q. Y la corriente I se sustituye por dq/dt (variación de la carga dependiendo de la variación del tiempo):

(dq/dt)R = V - (q/C)

dq/dt = V/R - (q/ (RC))

Esta es una ecuación Diferencial.

Se pueden dq/dt = (VC - q)/ (RC)

Separar variable dq/(q - VC) = - dt/(RC)

Al integrar se tiene ln [ - (q - VC)/VC)] =-t/(RC)

Despejando q q dt = C V [(1 - e-t/RC)] = q (1- e-t/RC)

El voltaje será: [pic]

Descarga de un condensador

Debido a que la diferencia de potencial en el condensador es IR = q/C, la razón de cambio de carga en el condensador determinará la corriente en el circuito, por lo tanto, la ecuación que resulte de la relación entre el cambio de la cantidad de carga dependiendo del cambio enel tiempo y la corriente en el circuito, estará dada remplazando I = dq/dt en la ecuación de diferencia de potencial en el condensador:

q = Q e-t/RC

Donde Q es la carga máxima
La corriente en función del tiempo entonces, resultará al derivar esta ecuación respecto al tiempo:
I = Q/(RC) e-t/RC

Se puede concluir entonces, que la corriente y la carga decaen de forma exponencial.Circuitos RC Serie
En un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistencia y por el condensador es la misma. Esto significa que cuando la corriente está en su punto más alto (corriente de pico), estará así tanto en la resistencia como en el condensador (capacitor.)

Pero algo diferente pasa con los voltajes. En la resistencia, el voltaje y la corriente están en fase (susvalores máximos coinciden en el tiempo). Pero con el voltaje en el capacitor no es así. El voltaje en el condensador está retrasado con respecto a la corriente que pasa por él (el valor máximo de voltaje sucede después del valor máximo de corriente en 90o). Estos 90º equivalen a ¼ de la longitud de onda dada por la frecuencia de la corriente que está pasando por el circuito.

El voltaje total...
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