Experimentacion de fisica ii

RELAJACIÓN EXPONENCIAL

Experimentación Física II
Cifuentes Becerra Jessica, Cortés Jimenez Amanda, Parra Victoria Juan F.
0844196, 0844916, 0930737.
Curso 106071M – 00
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Marzo 22 de 2011

Resumen
La practica realizada en el laboratorio, permitió analizar el proceso de carga y descarga de un capacitor. Los materiales utilizados fueron lossiguientes: fuente de poder, voltímetro (multímetro digital), cronometro, capacitor, resistencias (diferentes magnitudes). El primer paso realizado en esta práctica, fue la medición del tiempo total de carga del capacitor, posteriormente se registra en un intervalo de cuatro (4) segundos el voltaje marcado por el voltímetro para la primera resistencia, este proceso se realiza hasta teneraproximadamente 50 datos. Luego se mide en el mismo intervalo de tiempo los voltajes, pero para la descarga del capacitor. Estos pasos se realizan de nuevo para la otra resistencia (diferente magnitud). Finalmente se puede observar que el proceso de carga y descarga de un capacitor tiene un comportamiento exponencial.

Objetivos
* Estudiar el fenómeno de relajación exponencial de sistemas físicos.* Estudiar la respuesta exponencial con el tiempo de la carga en las placas del condensador, corriente en la resistencia, caídas de potencial en capacitancia y resistencia.

Análisis y resultados
A continuación se muestran los datos obtenidos experimentalmente para el proceso de carga y descarga utilizando dos resistencias diferentes:

Tabla 1. Carga y descarga con R1=0.69MΩ.
CARGA |DESCARGA |
t (seg) | Vc (V) | t (seg) | VcD (V) | Ln (VcD) |
0 | 0,19 | 0 | 9,41 | 2,24 |
4 | 1,24 | 4 | 8,24 | 2,11 |
8 | 2,09 | 8 | 7,62 | 2,03 |
12 | 3,01 | 12 | 6,86 | 1,93 |
16 | 3,8 | 16 | 6,1 | 1,81 |
20 | 4,37 | 20 | 5,5 | 1,7 |
24 | 4,94 | 24 | 4,83 | 1,57 |
28 | 5,49 | 28 | 4,25 | 1,45 |
32 | 5,93 | 32 | 3,79 | 1,33 |
36 | 6,36 | 36 | 3,37 | 1,21 |
40 | 6,7 | 40 |3,01 | 1,1 |
44 | 7,01 | 44 | 2,65 | 0,97 |
48 | 7,3 | 48 | 2,36 | 0,86 |
52 | 7,54 | 52 | 2,08 | 0,73 |
56 | 7,75 | 56 | 1,86 | 0,62 |
60 | 7,96 | 60 | 1,66 | 0,51 |
64 | 8,12 | 64 | 1,47 | 0,38 |
68 | 8,38 | 68 | 1,3 | 0,26 |
72 | 8,41 | 72 | 1,18 | 0,17 |
76 | 8,53 | 76 | 1,04 | 0,04 |
80 | 8,64 | 80 | 0,93 | -0,07 |
84 | 8,72 | 84 | 0,84 | -0,17 |
88 | 8,81 | 88 | 0,74| -0,3 |
92 | 8,88 | 92 | 0,66 | -0,42 |
96 | 8,95 | 96 | 0,59 | -0,53 |
100 | 9,02 | 100 | 0,53 | -0,63 |
104 | 9,06 | 104 | 0,48 | -0,73 |
108 | 9,1 | 108 | 0,43 | -0,84 |
112 | 9,14 | 112 | 0,38 | -0,97 |
116 | 9,18 | 116 | 0,34 | -1,08 |
120 | 9,22 | 120 | 0,31 | -1,17 |
124 | 9,24 | 124 | 0,28 | -1,27 |
128 | 9,28 | 128 | 0,25 | -1,39 |
132 | 9,3 | 132 | 0,23 | -1,47 |136 | 9,32 | 136 | 0,21 | -1,56 |
140 | 9,34 | 140 | 0,18 | -1,71 |
144 | 9,35 | 144 | 0,17 | -1,77 |
148 | 9,37 | 148 | 0,15 | -1,9 |
152 | 9,38 | 152 | 0,14 | -1,97 |
156 | 9,39 | 156 | 0,12 | -2,12 |
160 | 9,4 | 160 | 0,11 | -2,21 |
164 | 9,41 | 164 | 0,1 | -2,3 |
168 | 9,42 | 168 | 0,09 | -2,41 |
172 | 9,43 | 172 | 0,08 | -2,53 |
176 | 9,44 | 176 | 0,08 | -2,53 |
180 |9,44 | 180 | 0,07 | -2,66 |
184 | 9,45 | 184 | 0,07 | -2,66 |
188 | 9,45 | 188 | 0,06 | -2,81 |
192 | 9,46 | 192 | 0,06 | -2,81 |
196 | 9,46 | 196 | 0,05 | -3 |
Figura 1. Carga con R1=0.69MΩ.
Figura 2.Descarga con R1=0.69MΩ.

Tabla 2. Carga y descarga con R2=1MΩ.
CARGA | DESCARGA |
t (seg) | Vc (V) | t (seg) | VcD (V) | Ln (VcD) |
0 | 0,09 | 0 | 8,37 | 2,12 |
4 | 0,61 | 4 | 7,9| 2,07 |
8 | 1,23 | 8 | 7,33 | 1,99 |
12 | 1,85 | 12 | 6,73 | 1,91 |
16 | 2,42 | 16 | 6,18 | 1,82 |
20 | 2,92 | 20 | 5,68 | 1,74 |
24 | 3,48 | 24 | 5,13 | 1,63 |
28 | 3,88 | 28 | 4,72 | 1,55 |
32 | 4,29 | 32 | 4,34 | 1,47 |
36 | 4,67 | 36 | 3,99 | 1,38 |
40 | 4,95 | 40 | 3,63 | 1,29 |
44 | 5,24 | 44 | 3,35 | 1,21 |
48 | 5,52 | 48 | 3,08 | 1,12 |
52 | 5,79 | 52 | 2,81 |...