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Física III - 4to Laboratorio

Carga y descarga de un condensador en un circuito RC

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA PROFESIONAL DE FÍSICA
LABORATORIO DE FÍSICA III
NÚMERO DE LABORATORIO: 4
NOMBRE DE LABORATORIO: Carga y descarga de un condensador en un circuito

RC.
Alumnos
Sotelo Chico, Víctor Jesús
Sullca Quispe, Kevin Josué
Zacarías Zamudio, Miguel ÁngelCódigo
20132 20132630F
20131432F
20131332A

Profesor: Carlos Tello

Lima - 2015

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ÍNDICE
Página
1. Objetivos……………………………………………

3

2. Fundamento Teórico……………………………………

3

3. Equipos y Materiales…………………………………

6

4. Procedimiento Experimental……………………………………………

7

5. Observaciones………………………………………

9

6. Cálculos y resultados………………………………………….

10

7. Análisis de Resultado………………………….

12

8.Conclusiones…………………………………………………….

12

9. Recomendaciones……………………………………………..

13

10. Bibliografía…………………………………………………

13

2

I.

OBJETIVOS :
 Medir la capacitancia de un condensador en un circuito RC.
 Observar cómo es varia la carga almacenada en un condensador en función del tiempo por medio
de un osciloscopio.
 Encontrar los valores máximos de corriente que puede soportar un condensador.

II.

FUNDAMENTO TEÓRICO:
 Voltaje, tensión o diferencia de potencial
El voltaje, tensión o diferencia de potencial es la presión que ejerce una fuente de suministro de
energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito
eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.
 Resistencia eléctrica
Resistencia eléctrica es toda oposición queencuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico
cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones.
Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga,
resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.
Un material de mayor longitud tiene mayor resistencia eléctrica.

Fig. 1
 Lacorriente eléctrica
Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones
a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo
de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).

Fig. 2
 Condensador
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El condensador o capacitor almacena energía en la forma de un campo eléctrico y se llamacapacitancia o capacidad a la cantidad de cargas eléctricas que es capaz de almacenar.
La capacidad depende de las características físicas del condensador.

Fig. 3
 Circuito RC
El circuito RC es un circuito formado por resistencias y condensadores. Para un caso especial se
considera un condensador y una resistencia que se ordenaran en serie.
En el circuito RC la corriente varía en el tiempo debido aque la carga en el condensador empieza
de cero hasta llegar a un valor máximo.

Fig.4
 Descarga del condensador
Inicialmente (t = 0) el circuito se encuentra abierto y el condensador está cargado con carga + Q 0 en
la placa superior y -Q0 en la inferior. Al cerrar el circuito, la corriente fluye de la placa positiva a la
negativa, pasando por la resistencia, disminuyéndose así la carga en elcondensador. El cambio de
la carga en el tiempo es la corriente. En cualquier instante la corriente es:

……. (1)
Recorriendo el circuito en el sentido de la corriente, se tiene una caída de potencial IR en la
resistencia y un aumento de potencial. De acuerdo a la ley de conservación de la energía se tiene

…(2)
4

Sustituyendo la ecuación (1) en la ecuación (2) y re acomodando términos

…(3)
Lasolución de la ecuación (3) nos proporciona el comportamiento de la carga como función del
tiempo y ésta es

…(4)
La ecuación (4) nos indica que la carga en el condensador disminuye en forma exponencial con el
tiempo.
La corriente, por lo tanto será

…(5)
Esto es, la corriente también disminuye exponencialmente con el tiempo.
 Carga del condensador
En el momento de cerrar el interruptor...