Reporte de proceso de carga de un capacitor
Páginas: 9 (2061 palabras)
Publicado: 12 de diciembre de 2010
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERIA
AREA DE FISICA
PRACTICA 6
PROCESO DE CARGA DE UN CAPACITOR
INTRODUCCION
El desarrollo de la práctica que tenía como nombre “Proceso De Carga De Un Capacitador” se desarrolló con el objetivo de medir la constante de tiempo, el voltaje que debía tener el capacitador y luego de que se activara elcircuito por medio de la observación se verá la variable de la corriente.
La práctica se desarrolló tomando en cuenta las diferentes medidas de voltaje encontradas con el multímetro, luego se procedió a medir la corriente de igual manera utilizando el multímetro.
Llegando a encontrar las medidas que se detallan dentro de los resultados, para realizar una estructuración y poder realizar unacorrecta discusión de resultados.
OBJETIVOS
* Entender que es un capacitor, cual es su objetivo en un circuito y cual es su comportamiento en este.
* Observar como varia la diferencia de potencial en un capacitor como función del tiempo en el proceso del almacenamiento de carga.
* Analizar experimentalmente el proceso de carga y descarga de un capacitor.
* Comparar elgrafico de la tensión en el capacitor, teórico y experimental.
* Medir la constante de tiempo en un circuito, RC.
HIPOTESIS
La práctica se desarrollo con el propósito de encontrar las variables para medir la constante de tiempo y el voltaje que debía tener el capacitador, todo esto se logro utilizando diversidad de instrumentos y con forme a la práctica.
Todo esto se logro con el procesode aislar los diferentes puntos que se encontraron por medio del multímetro, esto ayudó a llegar a resolver las diferentes dudas que se plantearon durante el desarrollo de la práctica.
MARCO TEORICO
Capacitor:
Es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total generalmente en forma detablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra.
La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad ocapacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.
Los condensadores están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas".Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 13 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos de automóviles eléctricos.
El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:
En donde:
C: Capacidad
Q1:Carga eléctrica almacenada en la placa 1.
V1 - V2: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.
Proceso de carga de un capacitor dentro de un circuito RC
El circuito mostrado en la figura se compone de dos resistencias un capacitor y una fuente de alimentación directa. Al aplicar la ley de mallas se obtiene.
Vo-R1I1-R2I1+R2I2=0
-R2I2+R2I1-q2C=0
Al solucionar este sistema deecuaciones se obtiene que la diferencia de potencial en los bornes del capacitor sea:
∆Vc= V0R2R1+R21-e-tτ
La constante de tiempo (τ):
τ= R1R2R1+R2C
La corriente en la resistencia de entrada R1:
IR1= V0R1+R21-R2R1e-tτ
La corriente en la resistencia R2:
IR2= V0R1+R21-e-tτ
La corriente en el capacitor vale:
Ic= V0R1e-tτ
DISEÑO EXPERIMENTAL
En esta práctica se estudio el proceso...
FACULTAD DE INGENIERIA
AREA DE FISICA
PRACTICA 6
PROCESO DE CARGA DE UN CAPACITOR
INTRODUCCION
El desarrollo de la práctica que tenía como nombre “Proceso De Carga De Un Capacitador” se desarrolló con el objetivo de medir la constante de tiempo, el voltaje que debía tener el capacitador y luego de que se activara elcircuito por medio de la observación se verá la variable de la corriente.
La práctica se desarrolló tomando en cuenta las diferentes medidas de voltaje encontradas con el multímetro, luego se procedió a medir la corriente de igual manera utilizando el multímetro.
Llegando a encontrar las medidas que se detallan dentro de los resultados, para realizar una estructuración y poder realizar unacorrecta discusión de resultados.
OBJETIVOS
* Entender que es un capacitor, cual es su objetivo en un circuito y cual es su comportamiento en este.
* Observar como varia la diferencia de potencial en un capacitor como función del tiempo en el proceso del almacenamiento de carga.
* Analizar experimentalmente el proceso de carga y descarga de un capacitor.
* Comparar elgrafico de la tensión en el capacitor, teórico y experimental.
* Medir la constante de tiempo en un circuito, RC.
HIPOTESIS
La práctica se desarrollo con el propósito de encontrar las variables para medir la constante de tiempo y el voltaje que debía tener el capacitador, todo esto se logro utilizando diversidad de instrumentos y con forme a la práctica.
Todo esto se logro con el procesode aislar los diferentes puntos que se encontraron por medio del multímetro, esto ayudó a llegar a resolver las diferentes dudas que se plantearon durante el desarrollo de la práctica.
MARCO TEORICO
Capacitor:
Es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total generalmente en forma detablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra.
La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad ocapacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.
Los condensadores están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas".Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 13 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos de automóviles eléctricos.
El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:
En donde:
C: Capacidad
Q1:Carga eléctrica almacenada en la placa 1.
V1 - V2: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.
Proceso de carga de un capacitor dentro de un circuito RC
El circuito mostrado en la figura se compone de dos resistencias un capacitor y una fuente de alimentación directa. Al aplicar la ley de mallas se obtiene.
Vo-R1I1-R2I1+R2I2=0
-R2I2+R2I1-q2C=0
Al solucionar este sistema deecuaciones se obtiene que la diferencia de potencial en los bornes del capacitor sea:
∆Vc= V0R2R1+R21-e-tτ
La constante de tiempo (τ):
τ= R1R2R1+R2C
La corriente en la resistencia de entrada R1:
IR1= V0R1+R21-R2R1e-tτ
La corriente en la resistencia R2:
IR2= V0R1+R21-e-tτ
La corriente en el capacitor vale:
Ic= V0R1e-tτ
DISEÑO EXPERIMENTAL
En esta práctica se estudio el proceso...
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