Capacitor

CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR

GRUPO # 1

Omar Aragon Cod. 0028596

Edward Gallego Cod. 9925688


UNIVERSIDAD DEL VALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
A.A. 25360


Resumen

En esta práctica se hizo un análisis de los circuitos conformados por una resistencia y un condensador. Para este se tuvieron en cuenta los valores de voltaje del capacitor y su proceso de carga y descarga. El valorobtenido para la constante capacitiva de tiempo es 15,181 ( 1.082.


Introducción

Después de haber analizado el comportamiento del voltaje respecto a la corriente se introduce un nuevo concepto que permite afrontar problemas con un nivel de dificultad mayor. Este concepto se llama capacitancia, esta corresponde a la cantidad de carga que un determinado cuerpo llegue a almacenar, por unidadde voltaje. Revisaremos los procesos para que un condensador llegue a ser cargado y también revisaremos su descarga.
Las ecuaciones que se utilizaran para el desarrollo del informe son:
• Cálculo de la capacitancia
C = Q/V [Faradio] Ecuación 1

Para el proceso de carga

• Cálculo de la carga en el instante t
• Cálculo de la corriente en el instante t

Para el proceso de descarga• Calculo del voltaje en el instante t
Vc(t) = Vmax * e-t/( Ecuación 4
• Cálculo de la carga en el instante t
• Constante de tiempo capacitivo del circuito
(c = RC Ecuación 6











Procedimiento experimental


Se realizó el montaje tal como lo indica la Figura N°1, entre la fuente la resistencia y el condensador.


Al cerrar el circuito se realizaron lasmedidas del tiempo y el voltaje para un número suficiente de datos, hasta que el condensador quedó cargado completamente.


Esta medición se calculó varias veces, hasta obtener datos que presentaran una aproximación más real del modelo teórico.


Se procedió a montar el circuito mostrado en la Figura N°2, teniendo el condensador previamente cargado por la fuente de voltaje.


Apartir del momento en que se conectó la resistencia, se empezó a medir el valor de la caída de potencial en el condensador para su determinado tiempo.





Análisis y resultados

Valores conocidos de R y C para la figura 1. Y 2.
R=323 K( ( 5 %

C = 47 (F ( 1(F

El valor del error presentado por la resistencia corresponde a la tolerancia. El presentado por el condensador resulta delanálisis de pensar entre que valores puede oscilar la capacitancia.


Cálculo teórico para la constante de tiempo capacitivo

Según la Ecuación 5 se tiene
(c = 323000*0.000047 = 15.181 ( 1.082 s
Cuya incertidumbre viene dado por la que se presenta en una multiplicación, que es:
((c = 323000*0.000001 + 0.000047*16150= 0.323 + 0.759
((c = 1.082 S

Si se quiere calcular una ecuación que asemejeel comportamiento del LN Vc se utiliza la Ecuación 4
Primero se aplica LN a ambos lados
LN Vc(t) = LN (Vmax*e-t/()
LN Vc(t) = LN Vmax + LN e-t/(

LN Vc(t) = LN Vmax - t/( Ecuación 7

Obteniéndose así una ecuación lineal para el voltaje en el condensador, el cual no tiene presente dimensión, ya que esta vendría dada por la división de unidades de tiempo sobre unidades de tiempo.Tabla N°1

Proceso de carga del condensador
|Tiempo |Voltaje | |Tiempo |Voltaje | |Tiempo |Voltaje |
|[s] |[V] | |[s] |[V] | |[s] |[V] |
|(t=(1* |(V=(0.01** | |(t=(1*|(V=(0.01** | |(t=(1* |(V=(0.01** |
| | | | | | | | |
|0 |0.03 | |36 |12.90 | |72 |14.12 |
|3 |2.94...