Estudiante

Universidad Rafael Landívar
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Electromagnetismo
Ingeniería Mecánica




Reporte #6
Práctica VI
Circuitos RC

Guatemala sábado 29 de Octubre, 2010

Contenido. Pagina.

Resumen…………………….……………………………………………………………………….………3

FundamentosTeóricos………………..…………………………………………………………..…4-5

Diseño Experimental……………………………….………………………………………………….6-8

Datos Obtenidos…..…………………………………………………………………………….………9

Cálculos Efectuados…………………………………………..………………….………………..10

Resultados…………………………………………………………………………………………………11

Discusión Resultados …………………………………………………….…………………......12-13

Conclusiones……………………………………………………………………………………………..14

Referencias Bibliográficas………………………………………………………………………..15

Resumen

En la práctica número 6del laboratorio de electromagnetismo, se desea comprender el funcionamiento de los circuitos R-C, es decir aquellos que están compuestos por resistores y capacitores y que sed asumen como constante la fuente de voltaje.
Como estos están relacionadas con el tiempo y como calcular la carga Q, la corriente I y el voltaje V del sistema de una manera experimental y teórica. Se utilizaran distintosinstrumentos de medición para comprobar ambos datos y se llegaran a comparar y así deducir porque la Carga y la corriente se comportan de manera exponencial con el paso del tiempo.

Fundamentos Teóricos
Circuitos RC

Los circuitos RC son circuitos que están compuestos por una resistencia y un condensador.  
Se caracteriza por que la corriente puede variar con el tiempo. Cuando el tiempo esigual a cero, el condensador está descargado, en el momento que empieza a correr el tiempo, el condensador comienza a cargarse ya que hay una corriente en el circuito. Debido al espacio entre las placas del condensador, en el circuito no circula corriente, es por eso que se utiliza una resistencia.

Cuando el condensador se carga completamente, la corriente en el circuito es igual a cero.

Lasegunda regla de Kirchoff dice: V = (IR) – (q/C)

Donde q/C es la diferencia de potencial en el condensador.

En un tiempo igual a cero, la corriente será:  I = V/R  cuando el condensador no se ha cargado.

Cuando el condensador se ha cargado completamente, la corriente es cero y la carga será igual a: Q = CV
 
CARGA DE UN CONDENSADOR
Ya se conoce que las variables dependiendo del tiemposerán I y q. Y la corriente I se sustituye por dq/dt (variación de la carga dependiendo de la variación del  tiempo):

(dq/dt)R = V – (q/C) 
dq/dt = V/R – (q/(RC))
Esta es una ecuación
Diferencial. Se pueden             dq/dt = (VC – q)/(RC)
Separar variable                      dq/(q – VC) = - dt/(RC)
Al integrar se tiene              ln [ - (q – VC)/VC)] = -t/(RC
Despejandoq                  q dt = C V [(1 – e-t/RC )] = q (1- e-t/RC  )
 El voltaje será                              ) = V      
 

 DESCARGA DE UN CAPACITOR

Debido a que la diferencia de potencial en el condensador es IR = q/C, la razón de cambio de carga en el condensador determinará la corriente en el circuito, por lo tanto, la ecuación que resulte de la relación entre el cambio de la cantidad de carga dependiendo delcambio en el tiempo y la corriente en el circuito, estará dada remplazando I = dq/dt en la ecuación de diferencia de potencial en el condensador:
q = Q e-t/RC
Donde Q es la carga máxima

La corriente en función del tiempo entonces, resultará al derivar esta ecuación respecto al tiempo:
I = Q/(RC) e-t/RC

Se puede concluir entonces, que la corriente y la carga decaen de forma exponencial.

|Diseño Experimental

Equipo Utilizado en la práctica 6:
- Fuente de Voltaje Regulada
- Tablero para armar circuitos
- Interruptor de cuchilla
- 1 Capacitor de 4700μF
- 1 Resistencia
- Alambres de Conexión
- Multimetro
- Cronometro

Figura 1: equipo a utilizar

Procedimiento
1. Armar el circuito en el...