Circuitos r-c

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

Laboratorio 7 Física: circuitos R-C

RESUMEN

Con esta realización de este laboratorio sobre los condensadores determinaremos la forma como un capacitor varia su diferencia de potencial cuando está sometido a un proceso de carga y descarga en un circuito RC en serie y su RC en paralelo. De igual forma se elaborara las gráficas de la descarga y carga del capacitorcon el fin de conocer y entender su comportamiento.

Palabras clave: Condensador, resistencia, carga, descarga.

ABSTRACT

With this embodiment of this laboratory on the capacitors will determine how a capacitor varies its potential difference when subjected to a process of loading and unloading in an RC circuit in series and parallel RC. The same shall draw the graphs of the discharge andcharge the capacitor to know and understand their behavior.

Keywords: Capacitor, resistance, loading, unloading.

INTRODUCCION

En este laboratorio trabajamos con un circuito RC, el cual cuenta con infinidad de aplicaciones, para ello se establece en primer lugar el desarrollo matemático del mismo, acompañado de un argumento teórico y seguido de ejemplos para apoyar las ideas planteadas eneste trabajo.
El simple acto de cargar o descargar un capacitor, se puede encontrar una situación en que las corrientes, voltajes y potencias si cambian con el tiempo, los capacitores tienen muchas aplicaciones que utilizan su capacidad de almacenar carga y energía; por eso, entender lo que sucede cuando se cargan o se descargan es de gran importancia práctica.
Muchos circuitos eléctricoscontienen resistores y capacitores. La carga/ descarga de un capacitor tiene muchas aplicaciones.
Por ejemplo algunos automóviles vienen equipados con un elemento mediante el cual los limpiadores del parabrisas se utilizan de manera intermitente durante una llovizna ligera. En este modo de operación los limpiadores permanecen apagados durante un rato y luego se encienden brevemente.
La duración delciclo encendido/apagado es determinada por la constante de tiempo de una combinación resistor-capacitor

MARCO TEORICO
Descarga de un condensador
[pic]
Figura 1a. condensador C conectado en serie con una resistencia R y un interruptor I.
[pic]
Figura 1b. Condensador C conectado en con a una resistencia R, una fuente de alimentación V y un interruptor I.
La figura 1a muestra circuito utilizadopara descargar un condensador que asumiremos está inicialmente cargado, esto es, se tiene una carga inicial +Qo en la placa superior y -Qo en la placa inferior, teniéndose una diferencia de potencial inicial a entre las placas del condensador Vo= Qo/C, siendo C la capacitancia. Como no existe corriente cuando está abierto el interruptor, no existe caída de potencial a través de la resistencia. Alcerrar el interruptor en el instante t = 0 se crea una diferencia de potencial a través de la resistencia e inmediatamente comienza a fluir una corriente
I0= (1)
La corriente se debe al flujo de carga que va desde la placa positiva a la negativa pasando por la resistencia, disminuyendo la carga en el condensador.Si Q es la carga sobre el condensador en un instante cualquiera, la corriente en el circuito en ese momento es
(2)
Nótese que tanto la intensidad de corriente como la carga son función del tiempo.
Al recorrer el circuito en el sentido de la corriente, tendremos una caída de potencial entre los extremos de la resistencia y un aumento de potencial Q/C entre las placas del condensador, la regla demallas de Kirchhoff nos da
(3)
al combinar la ecuación 2 con la 3, y después de un poco de álgebra se obtiene
(4)
Integrando en ambos miembros resulta
(5)
En donde A es una constante arbitraria de integración, que se calcula con las condiciones iniciales, esto es, para un tiempo inicial cero ( t=0) la carga inicial es cero Q = Qo. Con un poco de álgebra y considerando que ln a = b se puede...