INFORME DE LABORATORIO CAPACITORES EN SERIE Y EN PARALELO
Páginas: 6 (1256 palabras)
Publicado: 12 de noviembre de 2013
introducción
Un capacitor es un dispositivo que almacena carga eléctrica y sólo pueden conducir corriente continua durante un instante, por lo tanto suele ser utilizados en dispositivos donde se desee impedir que la corriente continua entre a determinada parte del circuito, dejando pasar la corriente alterna. A partir de la importancia de estos dispositivos en los circuitos electrónicospresentes en muchos aparatos eléctricos de la vida diaria, se establece como objeto de estudio en la práctica llevada a cabo, el funcionamiento general de los capacitores en cuanto a la capacidad de carga en función del tiempo, y la relación existente entre la capacidad equivalente de dichos dispositivos en circuitos en serie y en paralelo.
Tomando como base las diversas mediciones realizadas ydesarrollando las gráficas correspondientes de acuerdo a las ecuaciones dadas en la teoría, se analizará la variación de la carga de los condensadores en función del tiempo para un circuito con condensadores dispuestos en serie y otro para condensadores en paralelo, así como la determinación de las constante de circuito en los dos casos, con el fin de interpretar dichos resultados, comprobando deesta manera, las relaciones establecidas teóricamente.
TEORÍA RELACIONADA
Un circuito RC es un circuito compuesto de resistencias y capacitores alimentados por una fuente eléctrica. En su forma más sencilla, también llamado “Circuito RC de Primer Orden”, el circuito cuenta con una resistencia y un capacitor. Los circuitos RC pueden usarse para filtrar una señal al bloquear ciertas frecuenciasy dejar pasar otras. Algunos de los filtros más conocidos son el filtro paso alto, el filtro paso bajo (de los cuales se hablara más adelante), filtro paso banda y filtro elimina banda. [1]
Figura 1. Circuito RC.
Cuando se carga el capacitor, la corriente entrara al capacitor hasta que las placas del capacitor ya no puedan almacenar más carga por estar en equilibrio electrostático, esdecir, que tengan la misma tensión que la fuente. El tiempo de carga del circuito es proporcional a la magnitud de la resistencia (), por la capacidad del capacitor (). A este producto se le llama constante de tiempo del circuito y viene dado por:
En un tiempo igual a la constante de tiempo del circuito, el capacitor ha adquirido un 63% de de su carga final.
Teoricamente, el proceso decarga seria infinitamente largo, pero en la practica, el tiempo de carga es aproximandamente 5 veces la constante de tiempo del circuito, es decir:
Aplicando la ley de Kirchhoff, y siguiendo una serie de pasos, finalmente se encuentra la fomula de la variacion de carga del capacitor con respecto al tiempo:
(3)
donde Q es la carga maxima del capacitor.
De esta formula se deduceque la carga del condensador crece exponencialmente con el tiempo. Una vez el capacitor se encuentra totalmente cargado, el capacitor empieza a descargarse a travez de la resistencia , hasta quedar casi o totalmente descargado.
Por otro lado para encontrar las cargas equivalentes en los circuitos en serie y en paralelo se utilizan respectivamente las siguientes ecuaciones:
(4)
Paracircuitos con capacitores en series y
(5)
Para circuitos con capacitores en paralelo.
MATERIALES
Fuente.
Voltímetro.
Cables.
Resistores de 3300 µF, 2200 µF y 1000 µF.
Resistencias.
MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
Inicialmente se elaboró un circuito con dos capacitores en paralelo como se muestra en la siguiente figura #.
Se estableció un valor de 6 voltios para la fuente decorriente, Condensador 1 con un valor de 2200 µF, Condensador 2 con un valor de 1000 µF, y una Resistencia con un valor de 120,000 Ohms, y se procedió a cargar los condensadores.
Una vez cargados los resistores, se procedió a desconectar la fuente para descargarlos y tomar los datos de voltaje cada 15 0 30 segundos.
El segundo procedimiento consistió en elaborar el circuito con los...
Un capacitor es un dispositivo que almacena carga eléctrica y sólo pueden conducir corriente continua durante un instante, por lo tanto suele ser utilizados en dispositivos donde se desee impedir que la corriente continua entre a determinada parte del circuito, dejando pasar la corriente alterna. A partir de la importancia de estos dispositivos en los circuitos electrónicospresentes en muchos aparatos eléctricos de la vida diaria, se establece como objeto de estudio en la práctica llevada a cabo, el funcionamiento general de los capacitores en cuanto a la capacidad de carga en función del tiempo, y la relación existente entre la capacidad equivalente de dichos dispositivos en circuitos en serie y en paralelo.
Tomando como base las diversas mediciones realizadas ydesarrollando las gráficas correspondientes de acuerdo a las ecuaciones dadas en la teoría, se analizará la variación de la carga de los condensadores en función del tiempo para un circuito con condensadores dispuestos en serie y otro para condensadores en paralelo, así como la determinación de las constante de circuito en los dos casos, con el fin de interpretar dichos resultados, comprobando deesta manera, las relaciones establecidas teóricamente.
TEORÍA RELACIONADA
Un circuito RC es un circuito compuesto de resistencias y capacitores alimentados por una fuente eléctrica. En su forma más sencilla, también llamado “Circuito RC de Primer Orden”, el circuito cuenta con una resistencia y un capacitor. Los circuitos RC pueden usarse para filtrar una señal al bloquear ciertas frecuenciasy dejar pasar otras. Algunos de los filtros más conocidos son el filtro paso alto, el filtro paso bajo (de los cuales se hablara más adelante), filtro paso banda y filtro elimina banda. [1]
Figura 1. Circuito RC.
Cuando se carga el capacitor, la corriente entrara al capacitor hasta que las placas del capacitor ya no puedan almacenar más carga por estar en equilibrio electrostático, esdecir, que tengan la misma tensión que la fuente. El tiempo de carga del circuito es proporcional a la magnitud de la resistencia (), por la capacidad del capacitor (). A este producto se le llama constante de tiempo del circuito y viene dado por:
En un tiempo igual a la constante de tiempo del circuito, el capacitor ha adquirido un 63% de de su carga final.
Teoricamente, el proceso decarga seria infinitamente largo, pero en la practica, el tiempo de carga es aproximandamente 5 veces la constante de tiempo del circuito, es decir:
Aplicando la ley de Kirchhoff, y siguiendo una serie de pasos, finalmente se encuentra la fomula de la variacion de carga del capacitor con respecto al tiempo:
(3)
donde Q es la carga maxima del capacitor.
De esta formula se deduceque la carga del condensador crece exponencialmente con el tiempo. Una vez el capacitor se encuentra totalmente cargado, el capacitor empieza a descargarse a travez de la resistencia , hasta quedar casi o totalmente descargado.
Por otro lado para encontrar las cargas equivalentes en los circuitos en serie y en paralelo se utilizan respectivamente las siguientes ecuaciones:
(4)
Paracircuitos con capacitores en series y
(5)
Para circuitos con capacitores en paralelo.
MATERIALES
Fuente.
Voltímetro.
Cables.
Resistores de 3300 µF, 2200 µF y 1000 µF.
Resistencias.
MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
Inicialmente se elaboró un circuito con dos capacitores en paralelo como se muestra en la siguiente figura #.
Se estableció un valor de 6 voltios para la fuente decorriente, Condensador 1 con un valor de 2200 µF, Condensador 2 con un valor de 1000 µF, y una Resistencia con un valor de 120,000 Ohms, y se procedió a cargar los condensadores.
Una vez cargados los resistores, se procedió a desconectar la fuente para descargarlos y tomar los datos de voltaje cada 15 0 30 segundos.
El segundo procedimiento consistió en elaborar el circuito con los...
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