Informe 10 De Fisica III

CAPACITANCIA E INDUCTANCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA
INFORME N°10
OBJETIVO:
El objetivo fundamental en este experimento es el estudio de la corriente alterna en un circuito RC y RL.
MATERIALES:
Inserte en la interfaz UniTrain-I la tarjeta SO 4203-6A y SO 4203-2F monte los circuitos que se indiquen en adelante.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
right0El condensador como almacenador de energíaEn este experimento se estudiará la característica de almacenamiento de energía de un condensador de elevada capacidad (470µF, condensador electrolítico).De manera adicional, se estudiará cualitativamente el proceso de descarga bajo la influencia de la medición
Monte el siguiente arreglo experimental:

Acople la interfaz UniTrain-I a un Experimentador y equípelo con el Breadboard. Monte elcircuito mostrado en la imagen:
Abra la fuente de tensión continua del menú Instrumentos/Fuentes de tensión y lleve a cabo los ajustes correspondientes.
Power = onEntrada = DC pos.
Amplitud = 100% con 1:1
Abra el voltímetro A del menú Instrumentos/Instrumentos de medición  y efectúe los ajustes correspondientes
Rango de medida = 20 V
Entrada = DC
Posición de conmutador = AV
Separe ahorala conexón marcada con amarillo entre la resistencia 1 k y la salida analógica S y observe el valor de tensión durante un largo periodo de tiempo.¿Qué ocurre con la tensión del condensador?¿Cómo se explica esto?
Conecte nuevamente la salida analógica S a 1 k, para que el condensador vuelva a cargarse.
Para estudiar la influencia de la impedancia de entrada en el proceso de medición (ANALOGIN), retire ahora la conexión de A+.
Conecte ahora A+ siempre sólo brevemente para comprobar la tensión. Mida la tensión en intervalos de tiempo largos.
¿Qué se puede observar en comparación con la medición continua?

Determinacion de la capacidad en divisores de tensión RC
El condensador es un componente cuya resistencia cambia con la frecuencia. Cuando la frecuencia aumenta, elcondensador disminuye su resistencia. La impedancia del condensador se obtiene mediante la fórmula 

      donde    es la frecuencia angular, la cual se obtiene mediante  = 2··f
Si se realiza el montaje de un divisor de tensión empleando una resistencia R y un condensador C, el circuito obtenido presentará también un comportamiento dependiente de la frecuencia.Si la frecuencia aumenta, la resistenciadel condensador disminuye. En consecuencia, la tensión UC(f) disminuye cuando la frecuencia aumenta.
En la ilustración se ilustra la dependencia descrita en un diagrama de respuesta en frecuencia (R=1k ; C=1µF). El eje de frecuencia se representa en escala logarítmica. El eje de ganancia es lineal. En la parte inferior de la ilustración se representa la respuesta en fase.


 Determinación de la capacidad mediante mediciones de tensión:
Se pueden aprovechar las relaciones matemáticas para determinar la capacidad, reemplazando los valores de tensión obtenidos por medición.
Para una frecuencia "cualquiera", se mide la amplitud (valor pico a pico) de la tensión de entrada y de la tensión en el condensador. Luego, si se conoce el valor de la resistencia conectada a la entrada delcircuito, se puede calcular el valor de la capacidad del condensador mediante:

La frecuencia se debe elegir de modo que la curva de ganancia (ver arriba) presente una gradiente mayor (pendiente). 
En la ilustración mostrada sería recomendable una frecuencia del rango de 100Hz a 2kHz
La capacidad del condensador también se puede determinar mediante el desplazamiento de fases:
con   = ·f·t   ( ángulo en grados)
 o     = 2·f·t     ( ángulo en radianes)
en donde t representa la distancia, en el eje de tiempo, entre los puntos de cruce por cero de las dos curvas de tensión alterna.

Experimento
Por medio del oscilocopio, medirá tensiones y desplazamientos de fase en condensadores.
Monte el siguiente arreglo experimental:

El circuito se empleará en una serie de...