República Bolivariana de Venezuela Ministerio para el Poder Popular para la Educación Superior Universidad Nacional Experimental del Tc!ira "UNET# $epartamento de Matemtica % &'sica Núcleo de ('sica) *aboratorio *aboratorio de &'sica ++
INFORME INFORME III
Carga y descarga de un condensador
Integrantes Maldonado ,umberl% -)+ ./)012)34/ -!acón Rosan5ela -)+ 4.)166)./6 Triana ,ermes -)+ 4.)036)077 Salinas 8onat!an -)+ 4.)036)0/. Sección9 41 Profesor +n5) $ionel P:rez
San -ristóbal 1 de noviembre del 40.2)
INTRODUCCION En palabras simples un circuito eléctrico es el camino por el cual fuye la corriente eléctrica, la cual sale de una uente de poder, pasa a través de resistencias condensadores, diodos, o cualuier elemento ue conten!a el circuito y re!resa al punto de partida" De otra orma, un circuito eléctrico esta compuesto por dos importantes implementos, una uente de poder #$em"%, y elementos ue ocupan la ener!&a eléctrica" En nuestro caso utili'aremos un condensador, elemento del cual a continuaci(n lo e)plicaremos y anali'aremos brevemente" El condensador es un dispositivo ue almacena car!a eléctrica" En su orma m*s sencilla, un condensador est* ormado por dos placas met*licas #armaduras% separadas por una l*mina no conductora o dieléctrico" +l conectar una de las placas a un !enerador, ésta se car!a e induce un a car!a de si!no opuesto en la otra placa" a botella de eyden es un condensador simple en el ue las dos placas conductoras son -nos revestimientos met*licos dentro y uera del cristal de la botella, ue a su ve' es el dieléctrico" a ma!nitud ue caracteri'a a un condensador es su capacidad, cantidad de car!a eléctrica ue puede almacenar a una dierencia de potencial determinado" os condensadores tienen un l&mite para la car!a eléctrica ue pueden almacenar, pasado el cual se peroran" .ueden conducir corriente continua durante s(lo un instante, aunue uncionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna" Esta propiedad los convierte en dispositivos muy /tiles cuando debe impedirse ue la corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico" os condensadores de capacidad -0a y capacidad variable se utili'an 0unto con las bobinas, ormando circuitos en resonancia, en las radios y otros euipos electr(nicos" +dem*s, en los tendidos eléctricos se utili'an !randes condensadores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la transmisi(n de m*s potencia" os condensadores se abrican en !ran variedad de ormas" El aire, la mica, la cer*mica, el papel, el aceite y el vac&o se usan como dieléctricos, se!/n la utilidad ue se pretenda dar al dispositivo" El ob0etivo primordial de dic1a practica esta contenida en lo si!uiente2 3eremos como se comporta la corriente eléctrica con un condensador en distintos intervalos de tiempo" Observaremos como se comporta el condensador cuando se car!a y se descar!a a y desde un volta0e determinado por una uente de poder"
D+TO4 E5.ERI6ENT+E4 .ROCE4O DE C+R7+ 3c #3% T#s%
8"8 >?";@
9": 88"A>
;"9 <"; @:"<; >"=> TABLA 1
:"= 8";
:"< 8":
?"= >"=:
?"8 8"@9
:": 9"8
.ROCE4O DE DE4C+R7+
TABLA 2 3c #3% T#s%
A"< 8A";@
;"> 9="8@
9"A =:":8
>"@ >"8:
?"> 9"<
Interpretación de resultados BCompare la ecuaci(n emp&rica obtenida con la te(rica y determine lo ue representa la pendiente de la recta obtenida" Q
3"C ¿ C ; Vo)
e
– t ec
Ecuación emp'rica v •
Punto de corte9 b;
2.3 mx
e
7.8
b;
2.38 (−0.014 )
e
;.3)//
2,3. mx &"V#; b) e
&"v#; .3)//)
e
2,3.( −0.014 ) . ( 27.64)
&"v#;<) la corriente % la ener5'a) Para la carga: − t
?;-)Vo
e
Rc
−6
?.; ".700x 10
−6
?4; ".700x 10
−6
?1; ".700x 10
−6
?2; ".700x 10
−6
?7; ".700x 10
−6
?6; ".700x 10
−6
?<; ".700x 10
−6
?6; ".700x 10
m
=
−27,54
#).0)
e
22000.1500 x 10
e
22000.1500 x 10
e
22000.1500 x 10
e
22000.1500 x 10
e
22000.1500 x 10
e
22000.1500 x 10
e
22000.1500 x 10
e
22000.1500 x 10
−35,24
#).0)
#).0)
#).0)
#).0)
e
#).0)
Para el corriente:
−6
−145,8
#).0)
−6
−228
#).0)
;@0)//
2.3 (− 0.013 ) (27,64 )
?;0)21
−6
−145,8
−3
?; 0>//)
−6
−95,4
6.49 x 10
2,39 (−0,013 )( 27.64 )
−6
−77,4
log ( 6.49 )− log ( 5.15 ) =−0,013 27.64 −35.24
e
−6
−52,92
Ecuación emp'rica b;
−6
−6
−3 ; 6)2/x 10
−3
; 7).7x 10
−3 ; 1)0.x 10
−3 ; .)21x 10
−4 ; 3)14x 10
−4
; .)30x 10
−4 ; .)30x 10
−5 ; .)2/x 10
+;
− vo R
−t
.e
RC
−10 +.;
22000 )
e
−10 +4;
22000 ) e
−10 +1;
22000 )
e
−10 +2;
22000 ) e
−10 +7;
+6;
+<;
m=
22000 ) e
−27,64 −6 22000.1500 x 10
−35,24 −6 22000.1500 x 10
−52,92 −6 22000.1500 x 10
−77,4 −6 22000.1500 x 10
−95,4 −6 22000.1500 x 10
−10
−145,8
−10
−228 −6 22000.1500 x 10
22000.1500 x 10 22000 ) e
22000 ) e
−6
;@.)/6
x 10
−4
;@.)76
x 10
−4
;@/).2
x 10
−4
−5 ;@2)17 x 10
;@4)74
x 10
−5
−6 ;@7)/3 x 10
;@2)71
x 10
−7
log ( I 2 )− log ( I 1 ) =¿ t 2−t 1
log ( 1.96 x 10 )− log ( 1.56 x 10 m= 27.64 −35.25 −4
−4
)
=¿ @0)0.1
b=
−1.96 x 10−4 e
2,3 ( − 0.013) 27.64
−4
I= -4.47 10
.e
=¿
@2)2<
−4 x 10
2,3 ( 0.013) (27,64 )
−4 coul
+; @.)/7x
10
s
Para la energia:
U;
U.;
U4;
U1;
U2;
U7;
U6;
U<;
[
−t 2
1 ec . c vo.e 2
1 2
]
−6
.1500 x 10
[
2
−27.64
10 x e
−6
20000.1500 x 10
[
−35.25
2
−6
[
−52.92
.1500 x 10
10 x e
6
20000.1500 x 10
[ [
−95.4
2
−6
.1500 x 10
−6
10 x e
20000.1500 x 10
[ [
−228
2
−6
.1500 x 10
10 x e
−3 ;1)01x 10
]
−4
;6)33x
10
]
;4)1.x
10
−4
2
− 1 −6 .1500 x 10 10 x e 20000.1500 x 10 2
1
]
2
−6
−195.9
−3 ;3)33x 10
2
1 −6 .1500 x 10 10 x e 20000.1500 x 10 2
1
]
2
−6
−77.4
;0)0.2
2
− 1 −6 .1500 x 10 10 x e 20000.1500 x 10 2
1
]
6
]
−5 ;.)0/x 10
2
−6
20000.1500 x 10
]
;<)2
−8
10
m
=
log ( u 2 )−log ( u 1 ) =¿ t 2 −t 1
log ( 0.014 ) −log ( 8.88 x 10 m= 27.64 −35.24
−3
b=
0.014 2.3 (−0.02 )( 27.64 )
e
U=0.049.
e
=¿
)
=¿
-0.02
0.049
2.3(−0.02)( 27.64 )
U?"?>9
PARTE B Determinar la ecuación empírica del voltaje sobre la resistencia aplicando R!IR " donde I es la ecuación empírica#
3"R I"R 3"R>":=
−4
X 10
"88??? @"8?
Determinar la ecuación empírica del voltaje sobre el condensador utili$ando 3C3oB3R 3C >?B@"8: ="A>
Determinar la ecuación empírica de la car%a utili$ando 3c"C ="A>">=??)
−6
10
−3
10
<"=;=)
Determinar la ecuación empírica de la ener%ia utili$ando U
U
1 2
C3
c
2
1 −6 2 1500 x 10 . ( 5.7 ) ) ( 2
U ?"?8:
&'(&L)*I'(
+ través del si!uiente traba0o nos pudimos dar cuenta sobre ciertas cosas, por e0emplo ue la relaci(n ue 1ay entre el tiempo con la car!a del condensador, es un tipo de relaci(n directa lo cual mientras mayor es el tiempo mayor es la car!a ue va a tener el condensador, por otro lado la relaci(n ue tiene la descar!a del condensador con respecto al tiempo es una relaci(n indirecta, a medida ue transcurre mas tiempo, la car!a del condensador es menor" .or otro lado el tiempo de car!a del condensador 1asta lle!ar a su m*)imo o cuando comien'a a aumentar en orma m&nima es mayor ue el tiempo ue el condensador emplea en descar!arse 1asta ue se uede sin car!a" os valores de la constante de tiempo t, el valor ue esta tendr&a ue tomar en orma te(rica con los valores del condensador y de la resistencia di-ere del valor ue se tomo en la orma practica, esto se debe a ue se pudieron presentarse al!/n tipo de alla durante la medici(n del tiempo o del volta0e, por allas o valores con cierto mar!en de error de la uente de poder, el condensador, la resistencia, o el volt&metro, o por ra'ones ue simplemente no pudieron se identi-cadas" Con respecto a los !r*-cos en el de descar!a se puede ver ue en el inicio de las mediciones las dierencias de volta0e de descar!a eran mayores con respecto a los intervalos de descar!a -nales, la dierencia de volta0e mientras avan'a el tiempo, disminuyen los intervalos de descar!a" o ue nos lleva a tener una curva lo!ar&tmica" Con relacion a la car!a del condensador en el inicio, la dierencia de car!a de un intervalo de volta0e es mayor mientras avan'a el tiempo a ue cuando nos acercamos al limite de la car!a m*)ima del condensador, lo ue nos lleva a tener una curva con orma e)ponencial, o lo!ar&tmica, pero con el si!no contrario"
