Caraga y decargue del condensador

CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR

Resumen
En esta quinta experiencia realizada se trato fundamentalmente de determinar la forma como varia el diferencial de tensión en los bornes de un capacitor cuando se somete a un proceso de carga y descarga en circuito RC serie, pero para esto hay que determinar el voltaje en un capacitor que se carga y descarga en un circuito RC serie, en segundainstancia se calculo el tiempo que se tarda el capacitor en alcanzar la mitad del voltaje máximo, después calculamos la capacitancia del capacitor basado en el tiempo de vida media, para esto también se determino la constante de tiempo capacitiva () y por último se comparo la capacitancia media del capacitor con el valor establecido.

o INTRODUCCION
o Los circuitos RC se diferencian de los otroscircuitos analizados en clase anteriormente debido a que variables como la corriente, el voltaje y la potencia cambian con el tiempo (es decir, que son dependientes a él) gracias al simple acto de cargar o descargar un capacitor. A través de esta experiencia se hará un montaje de un circuito RC, para luego por medio de DataStudio obtener una grafica de voltaje vs tiempo y de esa forma analizar elcomportamiento de la corriente y la carga del capacitor en función del tiempo en el circuito RC comparándolo con la teoría expuesta en clase.
o OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA
o Objetivo general
o Determinar la forma como varia el diferencial de tensión en los bornes de un capacitor cuando se somete a un proceso de carga y descarga en un circuito RC serie.
Objetivos específicos
Determinar el voltaje enun capacitor que se carga y se descarga en un circuito RC serie.

o Calcular el tiempo que tarda el capacitor en alcanzar la mitad del voltaje máximo.
o Calcular la capacitancia del capacitor basado en el tiempo de vida media.
o Determinar la constante de tiempo capacitiva ().
o Comparar la capacitancia medida del capacitor con el valor establecido.
o MARCO TEORICO
1. Circuitos RC
Uncircuito RC es un circuito con un resistor y un capacitor en serie, en donde las corrientes, voltajes y potencias cambian en el tiempo, pero para ello se debe cargar o descargar dicho capacitor.
Muchos dispositivos importantes incluyen circuitos en los que se carga y descarga alternativamente un capacitor. Entre ellos se encuentran los marcapasos cardiacos, los semáforos intermitentes, las señalesdireccionales de los automóviles y las unidades de destello electrónico. Por esto es importante el estudio de este tipo de circuitos.
2. Carga de un capacitor
Para cargar un capacitor es necesario comprobar que la fuente de energía eléctrica que se encuentra en el circuito tenga fem ε constante y resistencia interna nula (r = 0), y no se tiene en cuenta la resistencia de todos los conductores deconexión. Cabe anotar que inicialmente el capacitor esta descargado, después en un tiempo inicial (t = 0) se cierra el interruptor para completar el circuito y permitir que la corriente alrededor de la malla comience a cargar el capacitor. Para toda consideración practica, la corriente comienza en el mismo instante en todas las partes conductoras del circuito, y en cada instante la corriente es lamisma en todas partes.
Como inicialmente el capacitor esta descargado, la diferencia de potencial entre los extremos de este (supongamos es Vab) es cero (t = 0). En este momento de acuerdo a la regla mallas de Kirchhoff, el voltaje entre los extremos del resistor R (supongamos es Vbc) es igual a la fem ε de la fuente de energía eléctrica. La corriente inicial (I0) a través del resistor esta dadapor la ley de Ohm I0=VabR=εR.
A medida que el capacitor se carga, su voltaje Vab aumenta y la diferencia de potencial Vbc entre los extremos de resistor disminuye, lo que corresponde a una reducción de la corriente. La suma de estos dos voltajes es constante e igual a la fem ε. Al cabo de un tiempo el capacitor se carga totalmente, la corriente disminuye a cero y la diferencia de potencial Vbc...