Informe laboratorio carga y descarga condensador
Páginas: 8 (1856 palabras)
Publicado: 29 de noviembre de 2013
CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR
1. OBJETIVO GENERAL.
Realizar todos los procedimientos para calcular y analizar las cargas y descargas de un capacitor.
2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.
Realizar los montajes adecuados para cada uno de l las cargas y descargas de un capacitor.
Realizar mediciones y tabular los valores registrados.
Trazar las gráficas correspondientes con surespectiva linealizacion.
3.
4. RESUMEN.
Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.
Los capacitores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante (por lo cual podemos decir quelos capacitores, para las señales continuas, es como un cortocircuito), aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico, pero si queremos que pase la alterna.
Los capacitores se utilizan junto con lasbobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos electrónicos. Además, en los tendidos eléctricos se utilizan grandes capacitores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la transmisión de más potencia.
I. Carga de un capacitor
Cuando se conecta un capacitor descargado a dos puntos que se encuentran a potenciales distintos, el capacitor no se cargainstantáneamente sino que adquiere cierta carga por unidad de tiempo, que depende de su capacidad y de la resistencia del circuito
II. Descarga de un capacitor
Cuando el capacitor ya ha adquirido una carga Q0, se quita la fuente de energía eléctrica del circuito RC y se conectan a dos puntos cualesquiera en este caso a y c que contiene tanto al resistor como capacitor a un interruptor abierto. Enseguida cerramos el interruptor y en el mismo instante reajustamos nuestro cronómetro a t=0; en ese momento q=Q0. Por lo que el capacitor se descarga a través del resistor, y su carga disminuye finalmente a cero. Sean una vez más i y q la corriente y la carga que varían con el tiempo, en cierto instante después de efectuar la conexión.
5. MARCO TEORICO
V = Voltaje (V).
I = Corriente (A).R = Resistencia (Ω).
Vc = voltaje del capacitor (V).
Q = Carga (C).
C = Capacitancia (F).
= Tiempo de relajación del capacitor (S).
R = Resistencia (Ω).
C = Capacitancia (F).
Tiempo de carga del capacitor
Figura 1. Diagrama circuito para carga del capacitor.
Por conservación de la energía:
Donde esta es una ecuación diferencial deprimer grado.
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 adquiere cierta carga por unidad de tiempo, que depende de su capacidad y de la resistencia del circuito. Un capacitor y una resistencia conectados en serie a dos puntos entre los cuales se mantiene unadiferencia de potencial. 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:
q = (1 – )
i =
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. En la Figura 2se representa la gráfica de ambas ecuaciones, en donde se observa que la carga inicial del capacitor es cero y que la corriente tiende asintóticamente a cero. Al cabo de un tiempo igual a RC, la corriente en el circuito ha disminuido a 1/e [≅ 0,368] de su valor inicial.
b. Descarga del capacitor:
Supongamos ahora, que el capacitor ya ha adquirido una carga Q0 y que además hemos quitado...
1. OBJETIVO GENERAL.
Realizar todos los procedimientos para calcular y analizar las cargas y descargas de un capacitor.
2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.
Realizar los montajes adecuados para cada uno de l las cargas y descargas de un capacitor.
Realizar mediciones y tabular los valores registrados.
Trazar las gráficas correspondientes con surespectiva linealizacion.
3.
4. RESUMEN.
Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.
Los capacitores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante (por lo cual podemos decir quelos capacitores, para las señales continuas, es como un cortocircuito), aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico, pero si queremos que pase la alterna.
Los capacitores se utilizan junto con lasbobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos electrónicos. Además, en los tendidos eléctricos se utilizan grandes capacitores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la transmisión de más potencia.
I. Carga de un capacitor
Cuando se conecta un capacitor descargado a dos puntos que se encuentran a potenciales distintos, el capacitor no se cargainstantáneamente sino que adquiere cierta carga por unidad de tiempo, que depende de su capacidad y de la resistencia del circuito
II. Descarga de un capacitor
Cuando el capacitor ya ha adquirido una carga Q0, se quita la fuente de energía eléctrica del circuito RC y se conectan a dos puntos cualesquiera en este caso a y c que contiene tanto al resistor como capacitor a un interruptor abierto. Enseguida cerramos el interruptor y en el mismo instante reajustamos nuestro cronómetro a t=0; en ese momento q=Q0. Por lo que el capacitor se descarga a través del resistor, y su carga disminuye finalmente a cero. Sean una vez más i y q la corriente y la carga que varían con el tiempo, en cierto instante después de efectuar la conexión.
5. MARCO TEORICO
V = Voltaje (V).
I = Corriente (A).R = Resistencia (Ω).
Vc = voltaje del capacitor (V).
Q = Carga (C).
C = Capacitancia (F).
= Tiempo de relajación del capacitor (S).
R = Resistencia (Ω).
C = Capacitancia (F).
Tiempo de carga del capacitor
Figura 1. Diagrama circuito para carga del capacitor.
Por conservación de la energía:
Donde esta es una ecuación diferencial deprimer grado.
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 adquiere cierta carga por unidad de tiempo, que depende de su capacidad y de la resistencia del circuito. Un capacitor y una resistencia conectados en serie a dos puntos entre los cuales se mantiene unadiferencia de potencial. 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:
q = (1 – )
i =
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. En la Figura 2se representa la gráfica de ambas ecuaciones, en donde se observa que la carga inicial del capacitor es cero y que la corriente tiende asintóticamente a cero. Al cabo de un tiempo igual a RC, la corriente en el circuito ha disminuido a 1/e [≅ 0,368] de su valor inicial.
b. Descarga del capacitor:
Supongamos ahora, que el capacitor ya ha adquirido una carga Q0 y que además hemos quitado...
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