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 INGENIERIA MECÁNICA INFORME DE
LABORATORIO.



CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR
C. Ávila, L. Monsalve, A. Rodríguez, C. Vanegas.
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Resumen.
A través de la experiencia seaplicaron los conceptos sobre condensadores, y el comportamiento de las tensiones de carga y descarga, al igual que las corrientes de carga y descarga en un intervalo de tiempo, y se realizaron gráficas para apreciar mejor el comportamiento de estas en el tiempo.
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1. TEORÍA RELACIONADA
Un condensador o capacitor es undispositivo formado por un par de conductores, generalmente separados por un material dieléctrico. Al someterlo a una diferencia de potencial ∆V, adquiere una determinada carga. A esta propiedad se le denomina capacitancia.
a) Carga del Capacitor:
Cuando se conecta un capacitor descargado a dos puntos que se encuentran a potenciales distintos, el capacitor no se carga instantáneamente sino que adquierecierta carga por unidad de tiempo, que depende de su capacidad y de la resistencia del circuito. Si q es la carga del condensador en cierto instante posterior al cierre del interruptor e i es la intensidad de la corriente en el circuito en el mismo instante, se tiene:

Donde Qf es el valor final hacia el cual tiende asintóticamente la carga del capacitor, I0 es la corriente inicial y e =2,718 es la base de los logaritmos naturales.
El producto RC es, en consecuencia, una medida de la velocidad de carga del capacitor y por ello se llama constante de tiempo. Cuando RC es pequeña, el capacitor se carga rápidamente; cuando es más grande, el proceso de carga toma más tiempo.
b) Descarga de un capacitor:
Cuando l capacitor ya ha adquirido una carga Q0 se quita la fuente de energíaeléctrica del circuito RC y se conectan a dos puntos cualesquiera que contienen tanto al resistor como al capacitor a un interruptor abierto. Si ahora cerramos el interruptor, tendremos que:

La corriente inicial es I0 y la carga inicial Q0; además, tanto I como q tienden asintóticamente a cero. La corriente es ahora negativa porque tiene, obviamente, un sentido opuesto al de carga.

2.MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
MATERIALES
#
Placa reticular
1
Interruptor
1
Conmutador
1
Resistencia10kΩ

Resistencia47kΩ
1
Condensador47µΩ bipolar
1
Condensador470µΩ bipolar
1
Cable 60cm, blanco
1
Cable 25cm, rojo
1
Cable 25 cm, azul
1
Cable 50 cm, rojo
1
Cable 50 cm, azul
1
Fuente de alimentación
1
Multímetro
1
Cronometro
1
Parte 1:
Mida el valor de las resistenciasantes de iniciar.
Monte el circuito tal como se muestra en la figura 1. El interruptor debe estar en la posición de apagado y el conmutador se debería pulsar a la posición 1. Seleccione, en el voltímetro, el rango de medición de 20 V.
Encienda la fuente de alimentación y fije la tensión directa a 10V.
Cargue el circuito accionando el interruptor a la posición encendido y observe los medidores.Anote sus observaciones.
Descargue el circuito pulsando el conmutador a la posición 2. Observe los medidores una vez más y anote las observaciones.
Parte 2: sea cuidadoso con la polaridad del circuito. Si tiene problemas con la toma de medidas cortocircuite brevemente el condensador y repítalas.

Pulse el conmutador a la posición 1, iniciando en 0V, mida la tensión de carga delcondensador Uc en intervalos de 5 a 10 segundos, durante 2 minutos. Anote las medidas en una tabla.
Pulse el conmutador a la posición 2 y tome las medidas de la tensión de descarga del condensador Ud en intervalos de 10 segundos y registre los valores.
Seleccione en el amperímetro la escala 200µA y colóquelo en la posición indicada. Mida la corriente de carga y descarga del condensador siguiendo...