Circuito rc en corriente directa

EXPERIENCIA # 9: CIRCUITO R-C EN CORRIENTE DIRECTA
Laboratorio de Física III
Circuitos Activos

OBJETIVOS

* Adquirir habilidad en el manejo de equipos eléctricos.

* Determinar los factores que intensifican o disminuyen los procesos de carga y descarga de un condensador.

MATERIALES

* Tablero de conexión
* Interruptor
* Conmutador
* Resistencia de 10 K Ω y 47 KΩ.
* Condensadores de 47 μF y 47 μF
* Cables
* Cronometro
* Multímetro
* Fuente de alimentación

MONTAJE Y REALIZACION

* Monte el equipo según el sistema eléctrico. Antes de iniciar el experimento descargue el condensador, punteando sus contactos con un cable.
* Ponga la tensión de alimentación a 10V.
* Cierre el circuito de carga pulsando el conmutador.Observe en el voltímetro la subida de tensión en el condensador y anótelo en 1-a.
* Conmute ahora el circuito de descarga. Observe en el voltímetro la variación de tensión en el condensador. Anota en 1-b.
* Repita el " experimento de carga" con una resistencia de 47 K Ω. Anote en 1-c.
* Repite el experimento de carga con la resistencia de 10 k Ω. Y un condensador de 47 μF. Observe lacorrecta polaridad del circuito y anote en 1-d.
* Ahora conecte el amperímetro en el alcance de 2 mA, con la resistencia de 10 K Ω y el condensador de 47 μF. Observe la variación de la intensidad. Anota en 1-e.

MARCO TEORICO

Capacitores o Condensadores

Casi todos los circuitos electrónicos están basados en la existencia de varios tipos de "condensadores eléctricos" o "capacitores". Sin suinvención no se hubiesen podido desarrollar una infinidad de circuitos sintonizados tal como los conocemos, como por ejemplo los sistemas de radio, televisión, teléfonos, detectores de metales y equipos de audio.
Los capacitores se describen desde el punto de vista de las aplicaciones. Pero también por otro lado, se enfatizan aspectos conceptuales, en relación a la inducción electrostática, y alas conservaciones de la carga eléctrica y de la energía, en los procesos de carga y descarga. Específicamente, se trata el famoso problema de la energía perdida entre dos condensadores.

¿QUÉ ES UN CONDENSADOR O CAPACITOR?

Un capacitor o condensador eléctrico es un componente:
1) eléctrico (trabaja con corrientes y voltajes)
2) pasivo (no proporciona ganancia ni excitación)
3) de dosterminales (que puede ser simétrico o bien, polarizado), y
4) que acumula carga eléctrica.

Las principales características que describen a un capacitor son:
1) Fijo o variable
2) Electrolítico o no, Con o sin polaridad y Material del dieléctrico
3) Capacidad eléctrica nominal C (en pF, nF, μF o en mF)
4) Tolerancia de la capacitancia (en %)
5) Voltaje máximo de operación ΔVmax (en V ó kV)6) Temperatura máxima o Rango de temperatura de operación (en °C)
7) Tipo de encapsulado y terminales para montaje (axial o no, superficial o no)

De esas propiedades, la principal es su capacitancia o capacidad (de acumular carga) eléctrica C, que en el S. I. de Unidades se mide en "F", "farad" o "faradio", y es la relación entre la carga acumulada Q (que se mide en "C", "coulomb" o"coulombio") y la diferencia de potencial o voltaje ΔV entre sus 2 terminales (en "V", "volt" o "voltio") que existe cuando está cargado:
C = Q/ΔV
El valor C de la capacitancia es una constante del capacitor (un número real positivo) que depende de parámetros geométricos (forma y tamaño del capacitor) y físicos (del material del dieléctrico).
Como el farad y el coulomb representan cantidades muygrandes de capacitancia y de carga eléctrica respectivamente, es más común encontrar F y C con los prefijos p ("pico", 10-12), n ("nano", 10-9), μ ("micro", 10-6) y m ("mili", 10-3).
Cuando un capacitor de capacidad eléctrica C tiene una diferencia de potencial ΔV, el capacitor está cargado con una carga Q = C ΔV. La carga máxima que puede acumular está determinada por otro parámetro importante del...