PREINFORME Carga y descarga de condensadores

CARGA Y DESCARGA DE CONDENSADORES
Nota: _____


RESUMEN --- Durante el desarrollo del laboratorio se adquirieron conceptos básicos sobre la carga y descarga de un condensador al igual que su comportamiento cuándo estos se conectan en serie o en paralelo.

Se montaron tres circuitos en los cuales se pudo verificar la carga y descarga de los respectivos condensadores. Tambiénhallamos capacitancias equivalentes. En una asociación de capacitancias en serie, estas se obtienen sumando el inverso de la suma de los inversos de las capacitancias conectadas, y en paralelo se obtienen tomando la suma de las capacitancias conectadas.

PALABRAS CLAVES --- corriente, dispositivos de medición, reóstato, voltaje.


1. INTRODUCCIÓN

La práctica realizada permitió laadquisición de conocimientos acerca de cómo se carga y se descarga un condensador, además, se estudió el comportamiento de condensadores conectados en serie y en paralelo.

Después de leer la práctica se paso al laboratorio para comprobar los conocimientos antes aprendidos y verificar todo lo que habíamos leído.

Se obtuvieron diferentes resultados en los cuales pudimos comprobar lo antes mencionadoy consultarlos en tablas para comparar los datos.

PREGUNTAS PREINFORME

Cuando un condensador con capacitancia C se descarga a través de una resistencia en serie con el, es conveniente considerar tres cantidades, variables con el tiempo, que intervienen en el proceso.
Q(t) que es la carga en una de las placas del condensador( la otra placa necesariamente tiene una carga –Q(t).
I(t) que esla corriente que circula a través del circuito.
V(T) que es la diferencia de potencial entre la placa positiva y la negativa del condensador y equivale para esta práctica a la fem E que suministra la fuente (por lo tanto será la diferencia de potencial a través de la resistencia que completa el circuito).

a. Es posible establecer la siguiente relación entre la carga y la corriente,

Donde laescogencia del signo depende de la dirección de la corriente con respecto a la placa que contiene la carga Q.

R\ Carga del condensador
Descarga del condensador

b. En un circuito que contiene una resistencia y un capacitor, al utilizar la conservación de energía o al aplicar la ley de Kirchhoff de la malla () y la definición de capacitancia , cualquiera que sea el signo que seescoja en la ecuación (7.1); se obtiene.


(7.2)
No me afecta porque de acuerdo a la () (Kirchhoff) obteniendo el mismo resultado.

Al reemplazar la (7.1) en la (7.2) se llega a la ecuación diferencial.


(7.3)

c. Manipulando la ecuación (7.3), tenemos:

Tenemos:

Evaluamos y luego sacamos exponencial para eliminar el logaritmo natural.Quedando:

(7.4)

d. Donde la constate puede tener cualquier valor para satisfacer la ecuación (7.3). Pero para satisfacer las condiciones físicas concretas, debe ser la carga que tiene el condensador en .






Teniendo en cuenta que para cualquier valor de la constante se tiene la misma ecuación.

e. Para el proceso de carga delcondensador por medio de una fuente DC con una fem o su forma quivalente, como quiera que a condensar para este caso E=Va, donde Vo es la dferencia de potencial entre las placas del condensador:

Deacuerdo a la ley de Kirchhoff, tenemos:



Le agregamos la fem E=Vo en forma positiva de acuerdo a Kirchhoff.

(7.5)

f. De acuerdo a la ecuación (7.5) alaplicar la condición de que la carga inicial es cero (Qo=0), tenemos:










g. Al descargarse el condensador, para que la carga de una de las placas sea (37% de su valor inicial, se tendrá:





2. OBJETIVOS

En esta práctica se determina la constante de descarga de un condensador cuando está...