Carga Y Desarga De Un Condensador

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA


“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”


VICE RECTORADO “LUIS CABALLERO MEJÍAS “







PRACTICA NUMERO 9

CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR.






INTEGRANTES:


Jorge Luis Fonseca


Luis Felipe Mata


SECCIÓN: 11





Caracas, 13 de Mayo del 2002


OBJETIVO GENERAL.

Realizarcalculos de carga y descarga de un condensador.





OBJETIVOS ESPECIFICOS


1. Describir como varía la corriente en función del tiempo:
• Durante la carga de un condensador.
• Cuando se descarga a travez de una resistencia.

2. Determinar la constante de tiempo de un circuito R-C.
3. Determinar la carga almacenada en el condensador.
4. Describir como varíael voltaje en función del tiempo en el condensador y la resistencia de un circuito R-C, cuando se aplica una señal tipo onda cuadrada.




















MARCO TEORICO.

General

En las prácticas que hemos venido realizando, la corriente y la diferencia de potencial de los circuitos estudiados tienen valores que no varían con el tiempo, es decir, se encuentran enestado estacionario. En la sesión de hoy, introduciremos el componente tiempo en nuestro estudio. Analizaremos un circuito compuesto por una resistencia en serie con un condensador, Esta configuración es muy interesante por que su corriente y potencial presenta comportamiento variable con respecto al tiempo.

Los capacitores o condensadores son elementos circuitales que se caracterizan poralmacenar carga, por tanto, almacenen energía. La relación entre la carga almacenada y la diferencia de potencial entre sus placas depende de la geometria del condensador.



Capacidad de un Conductor.


El portencial de un conductor aislado que posee una carga Q es proporcional al valor de dicha carga Q y depende del tamaño y la forma del conductor. En general, cuanto más grande es elconductor mayor sera la cantidad de carga que puede contener con un potencial determinado, Esto lo podemos comprobar rápidamente analizando la ecuación del potencial de un conductor esférico de radio R que posee una carga Q.

V=(1/4((0)x(Q/R)

Como muestra esta ecuación, cuanto mayor es el radio, mayor es la carga que puede almacenar para un potencial dado. El cociente entre la carga y elpotencial de un conductor aislado se denomina capacidad del conductor.


C=Q/V


Este cociente no depende de V ni de Q, sino solo del tamaño y forma del conductor. La capacidad del conductor esferico es


C=Q/V= 4((0R


La unidad de capacidad se denomina farad (F).


Condensadores.


Un sistema de dos conductores que poseen cargas iguales y opuestas recibe el nombre de condensador yes un dispocitivo para almacenar cargas. Además, también almacena energía. La capacidad de un condensador se define como el cociente entre el valor de la carga (sobre cualquiera de los conductores) y el valor de la diferencia de potencial existente entre los conductores.
Circuitos R-C.

El circuito que se muestra en la fig 1 es un circuito R-C. Analicemos que ocurre cuando conectamos c con a.Supongamos que el condensador esta inicialmente descargado.

Según la ley de Kirchhoff tenemos

E = VR + VC (1)

Sabemos también

q = C x VC y VR = I x R

sustituyendo en 1

E = Ri + (q/c) (2)

Para analizar como se comporta el circuito a través del tiempo derivamos toda la ecuación 2 con respecto a t

(dE/dt) = d/dt(R x I) + d/dt (q/c)

Si suponemos que E, R y Cson constantes en el lapso de tiempo en el cual hacemos la observación, tenemos

O = R x (dI/dt) + (I/C)(dq/dt)

Si recordamos que

I = dq/dE (4)

Podemos escribir 3 como

0 = R x (dI/dt) + (I/C)



reordenando la ecuación tenemos

dI/I = -(dt/RC)


integrando ambos miembros tenemos

Ln I = -(t/RC) + K

Donde K es una constante de integración, para...