Transientes en circuitos rc

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Introducción

Un circuito es una agrupación de elementos eléctricos que están conectados mediante alambres idealizados sin resistencias de una manera específica en una trayectoria cerrada. Existen una gran variedad de elementos eléctricos e infinitas maneras de conectarlos entre sí. Sin embargo, los elementos usados para estudiar medidas de transientes en el presente informe fueron resistores ycapacitares.
Se entiende como efecto transitor aquellas situaciones en las que existen resistencias que se encargan de regular el proceso de cargas de capacitores haciendo que ocurran de manera gradual.

En el presente informe se detalla el estudio del fenómeno de carga y descarga de capacitores en circuitos RC, así como la determinación de capacitancias debido a dicho fenómeno.

MarcoTeórico

Los fenómenos transientes que se producen en circuitos de corriente directa cuando se introducen condensadores, son simulaciones dinámicas que tienen como objetivo determinar el tiempo que se requerirá para transferir una determinada cantidad de calor, o para alcanzar un determinado voltaje.
Un condensador es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Estáformado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra). Adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).

Un proceso de carga de un circuito, es cuando la corriente I sube bruscamente (como uncortocircuito) 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 instantáneamente y 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 setarda 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 de tiempo característico:

(1)

El valor de del voltaje inicial de un condensador (en muchos casos es 0 Voltios):

(2)

Un proceso de descargade un circuito, es cuando la corriente tiene un valor inicial de Vo / R y disminuirá hasta llegar a 0 (cero voltios).

El valor del voltaje inicial de un condensador (en muchos casis es 0 Voltios):
(3)
Objetivo General
• Estudiar los fenómenos transientes que se producen en corriente directa de circuitos RC.
Objetivos específicos
•Aprender a medir la carga de un circuito RC mediante el estudio de tiempo característico que tarda en llegar al voltaje inicial (voltaje de la batería).
• Aprender a medir la descarga de un circuito RC mediante el estudio de tiempo característico que tarda en llegar al voltaje inicial (voltaje de la batería).
• Medir la capacitancia de fenómenos transientes.

Procedimiento Experimental
I.Medida de un transiente en un circuito RC (FASE 1)
1. Montar el circuito de la figura 1

2. Determine el voltaje de salida de la batería usando un voltímetro.
3. Mida el voltaje del condensador. Si este no es cero, colocando en la posición D1 para cortocircuitar el condensador lo descarga totalmente.
4. Cambie el interruptor de la posición D1 a la posición B1. Anote que observa. Y mida elvoltaje para ciertos tiempos predeterminados. Haga una tabla del tiempo, t y los valores del voltaje V1.
5. Haga un gráfico de V1 vs t. Si no es una línea recta, hágale un ajuste por mínimos cuadrados y determine el tiempo característico (1).
6. Ahora para la descarga del condensador, monte el circuito de la figura 2 y coloque el interruptor S1 en la posición B1 un breve tiempo para cargar el...
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