circuirtos en cr

circuito en rc


OBJETIVO GENERAL
Analizar los procesos de carga y descarga de un condensador en un circuito RC
Objetivos específicos
Explicar el funcionamiento y la utilidad d elos condensadores
Tener claridad sobre el concepto de capacidad eléctrica y sus unidades
Identificar un circuito RC y explicar el comportamiento d ela corriente eléctrica, en el proceso de carga y en elproceso de descarga
Medir la intensidad y el voltaje en el proceso de carga y descarga en iguales intervalos de tiempo y hacer el análisis correspondiente
Hacer las gráficas de la intensidad y el voltaje en función del tiempo
MARCO CONCEPTUAL
Condensadores:
Se denomina condensador al dispositivo formado por dos placas conductoras cuyas cargas son iguales pero de signo opuesto. Básicamente es undispositivo que almacena energía en forma de campo eléctrico. Al conectar las placas a una batería, estas se cargan y esta carga es proporcional a la diferencia de potencial aplicada, siendo la constante de proporcionalidad la capacitancia: el condensador
*Ecuacion
C=QV
Donde Q es la carga de una de las placas y V la diferencia de potencial entre ellas.
La unidad de la capacitancia es elFaradio y la podemos definir como:
Es la capacidad de un condensador, en el que sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de un voltio, esta adquiere una carga eléctrica de un coulomb.
*CONDENSADOR DE PLACAS PLANAS
Es aquel condensador formado por dos láminas conductoras de área A y separadas paralelamente por una distancia d, que es pequeña comparada con las dimensiones de las aristasdel área Al conectar el condensador a una fuente de poder (dispositivo que suministra energía eléctrica) cada una de las placas adquiere una carga de valor Q. De la sección de campo eléctrico, tenemos que el campo total entre dos placas planas paralelas era:


Si entre ellas lo que existía era aire. La diferencia de potencial es:  
 
Y la densidad  de carga está dada por:

Tenemos que ladiferencia de potencial es:

Aplicando la ecuación nos queda:

CONDENSADORES EN PARALELOS
Tres o mas condensadores estan conectados en paralelos cuando se conectan de la manera que estan en la figura
Las primeras tres placas estan conectadas al terminal positivo, mientras que que las otras tres estan conectadas al terminal negativo. De esta forma, la diferencia de potencial entre las placasdel condensador es la misma para todas. La carga sumunistrada por la fuente se reparte entre los tres condensadores. En resumen:
a.- La carga total es igual a la suma de las cargas de cada condensador.

b.-La diferencia de potencial es la misma en cada uno de los condensadores.

Es posible sustituir el conjunto de condensadores por uno solo, sabemos que:

Y asi para Q1, Q2  y  Q3.Introduciendo en (6.6) y desarrollando:

Es decir, al colocar los condensadores en paralelos, su capacidad aumenta.
CONDENSADORES EN SERIES

Fig.6.7 Condensadores en series
Tres o mas condensadores estan conectados en serie cuando se conectan como  en la fig.( 6.7).
Al conectarse los condensadores a la pila o bateria, se extraen electrones de la placa izquierda de C1, los cuales son trasladados a laplaca derecha de C3, como consecuencia ambas= placas adquieren la misma carga, despues la placa derecha de C1 se carga por induccion se carga con signo contrario, y este proceso continua con C2. En resumen:
 
 
a.- La carga de los condensadores es la misma para cada uno de los condensadores que intervienen en la conexión.

b.-El voltaje V, aplicado a los capacitores conectados, se divide demanera que se cumple :

Podemos obtener un condensador equivalente aplicando las dos condiciones anteriores. Sabemos que:

Y para V1, V2 y V3. Introduciendo en (6.10), obtenemos:

*CAPACIDAD ELECTRICA
Un cuerpo cargado está a un determinado potencial con respecto al potencial de referencia cero. Y, es la capacidad eléctrica, el concepto que proporciona la relación existente entre la...