INFORME DE LABORATORIO DE FISICA III
LUIS ANGEL CHACÒN LUIS DAVID PEÑA HANS MERCADO
ENTREGADO A: ING. LUIS SIMANCA
UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL CARIBE FACULTAD: INGENIERIA 3ER SEMESTRE GRUPO: AD BARRANQUILLA 2013
INTRODUCCION Podríamos definir a un Circuito RC como un sistema que consta básicamente de un condensador y una resistencia; donde ya sabemos que un condensador o capacitador es quien almacena energía en forma de campo eléctrico cuando aumenta la diferencia de potencial en sus terminales. Y la resistencia es la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicho sistema. Además en esta experiencia vamos a adquirir habilidades para el manejo de estos dispositivos.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Tener un concepto claro sobre Circuito RC, y el funcionamiento de este en corriente directa, quien lo conforma, y el papel que juega el capacitador dentro de este
sistema.
OBJETIVOS ESPECIFICOS ✓ Establecer
los factores que aumentan y disminuyen los procesos de carga y descarga
en un condensador.
✓
Adquirir destreza en el manejo de los equipos eléctricos durante las mediciones.
✓
Establecer por medio de la práctica la influencia que tienes una capacitancia y la
resistencia; sobre el proceso de la carga y descarga.
✓ Analizar
el comportamiento de la corriente al inicio y al final del transcurso de la carga y
descarga en el condensador.
CORRIENTE ELÉCTRICA Es la tasa de flujo de carga que pasa por un determinado punto de un circuito eléctrico, medido en Culombios/segundo, denominado Amperio. En la mayoría de los circuitos eléctrico de DC, se puede asumir que la resistencia al flujo de la corriente es una constante, de manera que la corriente en el circuito está relacionada con el voltaje y la resistencia, por medio de la ley de Ohm. Las abreviaciones estándares para esas unidades son 1 A = 1 C/s.
RESISTENCIA ELÉCTRICA Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra 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.
CAPACITORES O CONDENSADORES 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. En su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q.
Los capacitores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante (por lo cual podemos decir que los 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 las bobinas, 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.
Además son utilizados en: Ventiladores, motores de Aire Acondicionado, en Iluminación, Refrigeración, Compresores, Bombas de Agua y Motores de Corriente Alterna, por la propiedad antes explicada.
IMÁGENES DE CAPACITORES
LOS CIRCUITOS RC son circuitos que están compuestos por una resistencia y un condensador. Se caracteriza por que la corriente puede variar con el tiempo. Cuando el tiempo es igual a cero, el condensador está descargado, en el momento que empieza a correr el tiempo, el condensador comienza a cargarse ya que hay una corriente en el circuito. Debido al espacio entre las placas del condensador, en el circuito no circula corriente, es por eso que se utiliza una resistencia.
Cuando el condensador se carga completamente, la corriente en el circuito es igual a cero. La segunda regla de Kirchhoff dice: V = (IR) – (q/C) Donde q/C es la diferencia de potencial en el condensador. En un tiempo igual a cero, la corriente será: I = V/R cuando el condensador no se ha cargado. Cuando el condensador se ha cargado completamente, la corriente es cero y la carga será igual a: Q = CV
MATERIALES
✓Tablero
de conexión
✓Interruptor ✓Conmutador ✓Resistencia
de 10 kΩ y 47 Kω
✓Condensadores
de 47μF y 470 μF
✓Cables ✓Cronometro ✓Multímetro ✓ Fuente
de alimentación
MONTAJE Y REALIZACION
Monte el circuito
ponga la tensión de alimentación a 10 v
cierre el circuito de carga pulsando el conmutador observe en el multímetro la subida de tensión en el condensador y anótelo
conmute ahora en el circuito de descarga
repita el procedimiento con una resistencia de 47kΩ
repita el procedimiento con una resistencia de 10kΩ y un condensador de 47uf
ahora conecte el amperímetro en el alcance de 2mA con la resistencia de 10k y el condensador de 470uf
IMAGENES EN EL LABORATORIO
Preguntas del manual OBSERVACIONES: Según la grafica mostrada por el Cassy lab (Datos y resultados Obtenidos) además de la información recopilada se podría afirmar que son procesos exponenciales ya que su comportamiento es similar a la función exponencial además se genera el famoso abanico exponencial el cual ilustra el comportamiento de carga y descarga del capacitor a medida que aumenta el tiempo.
PREGUNTAS: 1A) ¿Qué efecto tiene la resistencia sobre el proceso de carga y descarga de un condensador? R=/1ª Este aumenta el tiempo de carga y de descarga del capacitor ya que la resistencia limita el paso de la corriente eléctrica en el circuito del capacitor.
1B) ¿Qué influencia tiene una capacitancia menor sobre el proceso de carga? R=/1B
cuando esta es pequeña, el condensador se carga rápidamente, y cuando esta es más grande le lleva más tiempo.
2) ¿Por qué el voltaje del condensador aumenta muy lentamente en el último periodo de carga? R=/2
La tensión del condensador aumenta muy lentamente en el último periodo de carga, ya que se incluye una resistencia junto con el condensador que está siendo cargado, lo que ocasiona que el aumento de la carga hacia su valor límite se retrase durante el periodo caracterizado por la constante de tiempo RC.
3) ¿Por qué la corriente (Intensidad) de carga alcanza su máximo valor al inicio de su proceso de carga? R=/3 Porque el voltaje almacenado en el capacitor aumenta y este es directamente proporcional a la intensidad.
4) Que es un condensador, Cuantos tipos existen, De ejemplos de su aplicación. R=/4 Un capacitor o un condensador es un dispositivo que almacena energía eléctrica existen varias clases de capacitores: condensador electrolítico, condensadores de película, condensadores de mica, condensadores cerámicos, condensador ideal y condensador real Aplicación de los condensadores: Entre las muchas aplicaciones tecnológicas del proceso de descarga del
condensador. Una de ellas es el desfibrilador, un aparado que se usa para
reanimar enfermos en situaciones de emergencia. El desfibrilador usa un condensador que puede almacenar 360J y entregar esta energía al paciente en 2ms. Otro ejemplo de utilidad de la descarga del condensador es el flash de las cámaras fotográficas, que posee un condensador que almacena la energía necesaria para proporcionar un destello súbito de luz.
5) ¿Qué diferencia existen entre un condensador y una batería? R=/5 Una batería además de acumular carga eléctrica, convierte energía electroquímica en energía eléctrica, tiene una cierta resistencia interna y su carga propiamente dicha se mide en miliamperios por hora. En corriente alterna no se puede intercalar una batería, en cambio un condensador sí.
CONCLUSIONES
El capacitor puede almacenar pequeñas cargas de energía eléctrica, su tiempo de carga y de descarga es de unos pocos segundos. Las resistencias presentadas en un circuito pueden afectar el tiempo de carga y de descarga de un capacitor es decir entre mayor sea la capacidad de la resistencia mayor será el tiempo de carga y de descarga del capacitor, esto se debe a que la resistencia afecta el flujo de corriente eléctrica. La formula T= R.C es una fórmula que orienta al tiempo necesario de almacenamiento de energía de un capacitor es decir el tiempo que el capacitor tarda en almacenar energía.
BIBLIOGRAFIA http://www.inele.ufro.cl/bmonteci/semic/apuntes/capacitores/capacitores.htm http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia_1.htm
http://elamperimetro.blogspot.com/2007/11/la-necesidad-de-controlar-y-minimizar.html
http://medicionesvoltimetro.blogspot.com/2007/12/voltimetro.html
