Condensadores; Acumuladores De Carga Eléctrica

Condensadores; Acumuladores de carga eléctrica

Nicolás Curapil Rol USM: 201073525-7 nicolas.curapil@alumnos.usm.cl
Bruno Arratia Rol USM: 201073535-4 bruno.arratia@alumnos.usm.cl Grupo 214-B

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RESULTADOS

* Observación directa de la carga y descarga de un capacitor
Para esta primera parte se implementó el circuito de la figura 1. Y usando un cronómetro se midió el tiempo que demora el condensador en llagar a la mitad de su tención inicial, para la carga y descarga del capacitor.

Figura 1: circuito en serie de un condensador conectado a una fuerza electromotriz por mediode una resistencia R.

Respecto a la carga del condensador los resultados obtenidos fueron:

| t12 ± 0,01 [s] | τ ± 0,01 [s] |
Empírico | 30,24 | 43,627 |
Teórico | 32,58 | 47,000 |
* Tabla 1.1: Tiempo de media amplitud y constante de tiempo característico (τ) para la carga de un condensador.( Apéndice 5)
)

Los resultados obtenidos para la descarga fueron:

| t12 ± 0,01 [s] |τ ± 0,01 [s] |
Empírico | 28,87 | 41,650 |
Teórico | 32,58 | 47,000 |
Tabla 1.2: Tiempo de media amplitud y constante de tiempo característico (τ) para la descarga de un condensador. ( Apéndice 6)

* Observación directa de la carga y descarga de un capacitor asistida por computador
Bajo las mismas condiciones del experimento anterior se realizaron nuevas mediciones mediante el uso delsoftware GDM-396. De donde se obtuvo el siguiente grafico para la carga:

Grafico 1.1: Caída de tensión en función del tiempo para la carga de un condensador. Donde dicha relación se muestra lineal al aplicar logaritmo natural a la caída de tensión.

Y para la descarga:

Grafico 1.2: Caída de tensión en función del tiempo para la descarga de un condensador, cuya relación se transforma enlineal al aplicar logaritmo natural al voltaje.

Para ver el gráfico de relación no lineal entre la caída de tensión y el tiempo transcurrido en segundos, tanto para carga y descargo del condensador, dirigirse a apéndice 1.

* Comportamiento de la descarga de dos capacitores en serie y en paralelo.
Modificándose el circuito de la figura 1, al conectarse otro capacitor de 470 [µF] en seriey luego en paralelo, se obtuvo respectivamente;

Grafico 2.1: Relación linealizada entre la caída de tensión en función del tiempo para la descarga de dos condensadores de 470 [µF] conectados en serie.

Grafico 2.2: Relación linealizada de la caída de tensión en función del tiempo para la descarga de dos condensadores de 470 [µF] conectados en paralelo.

* Comportamiento de la descargadel condensador conectado a dos resistencias en serie y en paralelo.
Al circuito de la figura 1, se le agregó una resistencia de 100 [kΩ], primero en serie y luego en paralelo, obteniéndose los siguientes gráficos respectivamente;

Grafico 3.1: Relación linealizada de la caída de tensión en función del tiempo, para la descarga de un condensador de 470 [µF] conectado a dos resistencias enserie.

Grafico 3.2: Relación linealizada de la caída de tensión en función del tiempo para la descarga de un condensador de 470 [µF] conectado a dos resistencias en paralelo.

* Obtención de la resistencia interna de un voltímetro.
Se armó y utilizó el circuito de la figura 2.

Figura 2: circuito utilizado para determinar la resistencia interna de un voltímetro. Tanto el condensador comola fuente se encuentran conectados en paralelo al voltímetro.

Luego se calculó la constante de tiempo característico a partir del método de la media amplitud.

| t12± 0,01[s] | τ ±0,01 [s] |
Empírico | 39,09 | 56,36 |
Teórico | 32,58 | 47,00 |
Tabla 2.1: Tiempo en que el voltaje alcanza su valor medio y constante de tiempo característico (τ) para la descarga de un condensador de 4,7...