Aprender

Elaboró: ....

Nelson Bahamón Cortés1 Juan Carlos Hurtado2 ASIGNATURA: ONDAS MECÁNICAS Y ELECTROMAGNETÍSMO CIRCUITO RC

1.

CARTA DE COMPETENCIAS Capacidad de relacionar los resultados experimentales, con los modelos teóricos y concluir sobre la validez de los mismos. Habilidad de hacer medidas experimentales que le permitan estudiar un Genérica(s) sistema físico, realizando un tratamientode datos y una entrega de resultados correctos. Estar en capacidad de recolectar, procesar, analizar y presentar correctamente Específica(s) datos e información. Básica(s)

2.

Competencias
1 2

TEORÍA DE LA ENSEÑANZA – APRENDIZAJE PARA LA COMPRENSIÓN.

Topico(s) Medición de cantidades eléctricas. Generador(es): Electricidad. Capacitancia. Resistencia. Circuito RC. Manejo de magnitudes yunidades. Meta(s) de Presentar medidas experimentales correctamente. comprensión: Tener capacidad para identificar, plantear y resolver problemas. El estudiante debe estar incapacidad de manejar correctamente las unidades y Desempeño(s) todo lo relacionado con mediciones. de Desarrollar habilidades en el uso correcto de instrumentos para la medición de comprensión: cantidades eléctricas. (Manejodel osciloscopio) Los laboratorios se evaluaran directamente durante la práctica. Es decir, se tendrá Valoración en cuenta el trabajo durante la misma y un informe escrito que se entregará tan continua: pronto termine la sesión.

Docente UCC. Físico UN Docente UCC. Físico UN

3.

BASE TEÓRICA Para esta práctica de laboratorio es necesario tener claros los siguientes conceptos: Circuito RCCarga eléctrica Carga y descarga de un condensador Conexiones en serie y paralelo Tiempo () de carga.

Cuando un capacitor cargado se comienza a descargar, el comportamiento de dicha carga en función del tiempo es exponencial. Teniendo en cuenta que la carga es directamente proporcional al voltaje, se tiene la siguiente expresión para el voltaje del condensador en función del tiempo.

vt  V0 e RC
Donde: V0 = Voltaje incicial. R = Resistencia del circuito. C = Capacitancia del condensador. t = Tiempo.

-

1

t

Se deja como opcional el anexo 1, en el cual aparece un ejercicio para obtener teóricamente la gráfica que se obtendrá experimentalmente en esta práctica. También se muestra un resumen de la forma de obtener la anterior ecuación. Se recomienda resolver, el problema 32del capítulo 6 de la referencia [9.1.]3.

4.

MONTAJE

3

Vea el numeral 9 de esta guía (Tenga en cuenta que es el volumen 2)

5.

MATERIALES 1. 2. 3. 4. 5. 6. Generador. Osciloscopio. Cables de conexión. Papel semilogarítmico. Tablero de resistencias y condensadores. Multímetro.

6.

PROCEDIMIENTO

Se obtendrá el valor del tiempo de relajación () por dos caminos diferentes.Primero mediante medición directa de los valores de resistencia (R) y capacitancia (C) (numeral 6.1). Luego mediante la información arrojada por la gráfica de descarga (voltaje en función del tiempo) del condensador (numeral 6.2)

6.1. Medición directa del tiempo de relajación. Sobre el tablero escoja la resistencia de 100 y 22F. Mídalos (se quiere saber su valor experimental) y repórtelos enla tabla 1 con su respectiva incertidumbre (error instrumental). Encuentre el valor del producto RC () y repórtelo en la tabla 1 como valor directo, con su respectiva incertidumbre, obtenida mediante el cálculo de propagación de errores.

6.2. Gráfica de descarga (medición indirecta del tiempo de relajación). Al generador de pulsos (fuente de voltaje) conéctele en serie la resistencia y elcondensador (ver figura del numeral 4). Coloque en el generador una señal cuadrada. La frecuencia no debe ser tan pequeña que no se alcance a ver la señal de carga del condensador pero tampoco tan grande 1 que no le de tiempo para cargarse. Se sugiere colocar una frecuencia aproximada de Hz. 5 El osciloscopio es un instrumento que permite medir voltajes (eje vertical en la pantalla del osciloscopio)...