UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
INFORME LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO PRACTICA DE LABORATORIO NO 1:
CAMPO ELECTROSTÁTICO, POTENCIAL ELÉCTRICO Y CAMPO ELÉCTRICO EN LA MATERIA
TUTOR DE LABORATORIO ING. ADRIANA PILAR NOGUERA TORRES
AUTORES IVAN DARIO LOPEZ DAZA Código: 17.592.377 FENER MARIN LOPEZ DAZA Código: 17.588.908
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ARAUCA, OCTUBRE DE 2017 2017
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
TABLA DE CONTENI CONTENIDO DO 1. OBJETIVOS 2. INTRODUCCIÓN 3. MARCO TEÓRICO 4. CÓDIGO DE RESISTENCIAS 5. INFORME 6. CONCLUSIONES 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
1. OBJETIVOS
Verificar los conceptos de división de voltaje y división de corriente.
Verificar la ley de Kirchhoff.
Medir el tiempo característico de un circuito RC utilizando un osciloscopio
Investigar la relación entre el flujo de carga eléctrica y el tiempo que tarda en almacenarse energía eléctrica en forma de campo en una región adecuada, un capacitor.
Estudiar
los
fenómenos
naturales
relacionados
electromagnetismo a partir de aplicaciones experimentales
con
el
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
2. INTR ODUCCIÓN El área de Electromagnetismo es una ciencia fundamental que estudia y describe el comportamiento de los fenómenos naturales que ocurren en nuestro universo. Es una ciencia basada en observaciones experimentales y en mediciones. Su objetivo es desarrollar teorías físicas y electromagnéticas, basadas en leyes fundamentales, que permitan describir el mayor número posible de fenómenos naturales con el menor número posible de leyes físicas y electromagnéticas. Estas leyes se expresan en lenguaje matemático, por lo que para entender sin inconvenientes el tratamiento del formalismo teó-rico de los fenómenos electromagnéticos se debe tener una apropiada formación en matemáticas. El presente trabajo se encuentra basado en la unidad 1, del módulo del curso de electromagnetismo, donde analizaremos temas como el campo electrostático, potencial eléctrico y campo eléctrico en la materia, con el fin de medir Corriente eléctrica y voltaje en cada una de las resistencias conectadas en serie y paralelo correspondientes al valor asignado en la guía de actividades.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
3. MAR CO TE OR IC O
CORRIENTE ELECTRICA : Al producirse una diferencia de potencial entre los extrema de un conductor las cargas negativas del mismo tienden a moverse en sentido contrario al campo.
S E NTID O DE LA COR R IE NTE : contrario al sentido del movimiento real de los electrones.
INTENSIDAD DE CORRIENTE : Cantidad de corriente que pasa por una sección del conductor en unidad de tiempo i = ΔQ/Δt obteniéndose como unidades [i] = 1C/1s = 1 Amperio y submúltiplos 1mA = 10- 3 A 1μA = 10 -6 A.
FUENTES DE CORRIENTE ELECTRICA : las fuentes o generadores son dispositivos capaces de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un conductor.
POTENCIA DE UN GENE R ADOR : es el trabajo realizado por unidad de tiempo P = W/t = εQ/t = εi P=εi
Ley de Mallas : Establece que la suma algebraica de las tensiones en una trayectoria cerrada en una red plana es cero. Esta ley es una consecuencia de la ley de la conservación de la energía.
Ley de Nodos : Establece que la suma algebraica de las corrientes que concurren a cualquier nodo de una red plana o no plana es cero. Esta ley expresa simplemente que la carga eléctrica no se acumula en ningún punto de la red.
El capacitor : Es un dispositivo que almacena carga eléctrica. Una forma antigua de un capacitor es el recipiente de Leyden, Los capacitores están integrados por dos placas conductoras separadas por aire u otro material aislante, conocido como dieléctrico. La capacitancia, o capacidad de un capacitor, depende de la naturaleza del material dieléctrico, el área de las placas y la distancia entre ellas.
Las figuras 1 y 2 muestran, respectivamente, los circuitos que se usan para cargar y descargar un condensador a través de una resistencia. Con cualquiera de estos circuitos se puede medir experimentalmente el tiempo característico τ = RC, utilizando un voltímetro y un reloj común, siempre y
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
cuando RC sea mayor que unas pocas decenas de segundos. Para RC más pequeños, se necesita un instrumento con el que se puedan medir intervalos de tiempo menores que 0,1 s. Tal instrumento puede ser un osciloscopio. Efectivamente, en la pantalla de un osciloscopio se puede observar como varía el voltaje a través de las placas del condensador mientras se carga y descargar a condición de que se tenga un interruptor que se pueda abrir y cerrar alternada y rápidamente. Tal interruptor se puede lograr alimentando el circuito con una señal cuadrada, figura 3, de alta frecuencia.
Figura 1: Circuito para cargar un condensador a través de una resistencia.
Figura 2: Circuito para descargar un condensador a través de una resistencia.
Figura 3: Señal cuadrada de alta frecuencia.
Observe que durante medio periodo se proporciona un voltaje continuo y durante el medio periodo siguiente el voltaje es cero, es decir la señal actúa como si se tuviera un interruptor que permite alimentar y suprimir la alimentación del circuito. Este tipo de señal se puede obtener del generador de funciones con el que trabajo cuando empezó a familiarizarse con el uso del osciloscopio, y si elige adecuadamente la frecuencia de la señal podrá ver en la pantalla del osciloscopio cómo se carga y descarga el condensador. Tomado y adaptado de: E. Bautista et al. Electromagnetismo (Guías de laboratorio II. Electromagnetismo). Universidad Nacional De Colombia. Bogotá,
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
2001
Des cripción de la práctica: Experimento 1: Flujo de corriente eléctrica, medición de corriente y diferencia de potencial, comprobación de la ley Kirchhoff en un circuito. Experimento 2: Circuito RC y alimentación con la señal de onda cuadrada proveniente del generador, a través de cuya resistencia interna RG se carga y descarga el condensador. El voltaje entre placas del condensador se aplica al osciloscopio Experimento 3: Relación entre el flujo de la carga eléctrica y el tiempo que tarda en almacenarse la energía en un capacitor.
R ecurs os a utilizar en la práctica (E quipos / ins trumentos): Generador de ondas Fuente de voltaje Osciloscopio Resistencias Cables de conexión Multímetro Condensadores de diferentes capacitancias Cronómetro
4. CODIGO DE RE SISTENCIAS Para llevar a cabo el laboratorio, debemos tener en cuenta el código de las resistencias para poder determinar su valor resistivo correspondiente
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
Formas de leer el valor de las resistencias mediante sus colores
5. INFOR ME
E xperimento 1:
Figura 4
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
Realice el análisis teórico del circuito de la Figura 4, encontrando la corriente I y los voltajes a través de todas las resistencias.
∗ = 100Ω ∗ 12 = 1.090 = + 100Ω+1000Ω
= 1.090 100 = 0.010 ∗ = 1000 ∗ 12 = 10.90 = + 1000 +100 = 10.90 1000 = 0.010 3 ∗ = 10000 ∗ 12 = 11.98 3 = + 10000 +10 3
4
3 = 11.98 10000 = 0.0011 4 ∗ = 2000 ∗ 12 = 1.99 4 = + 2000 +10000 4 3 3 =. 1.99 2000 = 0.00099 ∗ = 10 ∗ 12 = 0.059 = + 10 + 2000
4
3 = 0.059 10 = 0.0059
Realice mediciones prácticas de la corriente I y de los voltajes en todas las resistencias.
Valores obtenidos haciendo mediciones c on el Multímetro y utilizando una fuente de 12 VDC Los valores de voltaje y corriente se hallaran, teniendo en cuenta Las leyes de Kirchhoff las cuales son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. VOLTAJE
RESISTENCIAS
FUENTE DE 12 VDC 100 Ω 1000 Ω 1000 0 Ω
ENTRADA
1.090V
10.90V
11.98V
2000 kΩ
10 Ω
1.99V
0.059mV
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
CORRIENTE FUENTE DE 12 VDC - 12 Amp.
RESISTENCIAS
100 Ω
SALIDA
0.010 mA
1000 Ω
10000 Ω
0.010mA 0.0011 mA
2000 kΩ
10 Ω
0.00099 mA
0.0059 mA
Compare resultados teóricos con resultados prácticos. Explique diferencias (si existen).
R /: Existen unas pequeñas diferencias en los valores de la comprobación, pero son mínimas con respecto a los resultados calculados en la práctica, lo que se puede presentar como margen de error durante las mediciones o por el tipo de instrumento utilizado.
Reemplace la fuente DC de 30 V por una fuente AC (Generador de señales), utilice una función senoidal a una frecuencia de 60 Hz, repita el procedimiento anterior.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
Ahora cambie la frecuencia a 1 Khz y repita nuevamente el procedimiento.
Compare los resultados a diferentes frecuencias.
¿Existe influencia de la frecuencia para circuitos resistivos? Explique.
R/: En un circuito de este tipo, tanto el voltaje como la corriente alcanzan sus valores máximos en el lado positivo del eje vertical, para luego descender siempre hacia el lado positivo hasta que ambos son cero. También observamos que el voltaje y la corriente suben y bajan de manera sincronizada, hacia el punto cero, y alcanzan el máximo en una y otra dirección al mismo tiempo.
Usando de nuevo la configuración de la Figura 1 deseamos que la corriente I sea aproximadamente 84 mA, qué valor de resistencia se debe colocar en paralelo para obtener este valor?
Figura 1
R/: Se debe colocar una resistencia de 100 ohm, la cual se representa a continuación con el código de colores.
Haga un desarrollo teórico y posteriormente compruebe los resultados prácticamente.
Figura 5
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
Tenemos un circuito como el mostrado en la Figura 5 y deseamos que la potencia absorbida por la resistencia R1 sea de 1*10 -4 W, suponga que en la caja con la interrogación se encuentran dos resistencias, qué valor y como deben estar conectadas para cumplir con las especificaciones de potencia de R1? Realice un montaje práctico y realice mediciones. =
=
= = 250Ω
E xperimento 2: 1. Arme el circuito que muestra la figura 6. El circuito se alimenta con la señal de onda cuadrada proveniente del generador, a través de cuya r esistencia interna RG se carga y descarga el condensador. El voltaje entre placas del condensador se aplica al osciloscopio.
Figura 6: Circuito alimentado con una señal cuadrada. 2. Utilice un condensador de 0,1µF. Escoja la escala de tiempo del osciloscopio que le permita observar un periodo de carga y descarga del condensador. Tenga en cuenta que la forma de la señal debe mostrar que tanto la carga como la descarga del condensador sean efectuado completamente.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
Estos condensadores siempre indican la capacidad en microfaradios y la máxima tensión de trabajo en voltios. Dependiendo del fabricante también pueden venir indicados otros parámetros como la temperatura y la máxima frecuencia a la que pueden trabajar. Se debe poner especial atención en la identificación de la polaridad. Las formas más usuales de indicación por parte de los fabricantes son las siguientes:
OSCILOSCOPIO El osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical Y representa el voltaje, mientras que el eje horizontal X representa el t iempo. Con un osciloscopio podemos determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal y de forma indirecta la frecuencia de una señal, así como la fase entre dos señales. Además, el osciloscopio nos permite determinar qué parte de la señal es corriente continua y cuál alterna así como determinar qué parte de la señal es ruido y cómo varía este con el tiempo. Finalmente el osciloscopio es muy útil para localizar averías en un circuito.
El objetivo fundamental de esta práctica es aprender a medir tensiones y frecuencias con el osciloscopio así como acostumbrarse al manejo del generador de señales. De la misma manera debemos tener en cuenta, como se ve en la foto, siempre que se trabaja con condensadores, la señal se retrasa, al contrario de cuando se trabaja con bobinas.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
Como se ve en la figura, durante el primer semiperiodo de la señal tiene un valor constante e igual a V0. El condensador se carga durante un tiempo P/2. La carga y descarga del condensador la podemos observar, introduciendo una señal cuadrada en el circuito RC, y haciendo llegar la señal resultante a un osciloscopio.
EL GE NERADOR DE SEÑALES
El generador de señales es un dispositivo electrónico que genera en sus terminales una señal de corriente alterna con una frecuencia que viene fijada por nosotros (como se recoge en la imagen indicada abajo). Para ello, el generador de frecuencias posee un a escala gruesa de frecuencias (“selector de rango” en la figura) y una fina (“control de frecuencia” en la figura). Manejando conjuntamente
ambas escalas (la gruesa y la fina) podemos generar una señal con una frecuencia muy bien caracterizada. Asimismo, también podemos controlar la amplitud de la señal alterna que deseamos obtener haciendo uso del mando de “control de amplitud”. El generador de frecuencias es capaz de generar corrientes
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
alternas de forma senoidal, cuadradas, rectangulares y triangulares (por medio de la opción “función”).
3. Una forma de medir el tiempo característico de un circuito RC con osciloscopio consiste en lo siguiente: teniendo la señal de descarga en la pantalla, mida el tiempo que transcurre mientras el voltaje entre las placas del condensador se reduce a la mitad de su valor inicial. Este tiempo se llama tiempo medio y se designa por tm se relaciona por medio de la expresión: τ = 1,44 tm Ahora determine el τ del circuito a partir de su medida del tiempo medio. Deduzca la relación τ = 1,44 tm.
= 0,5 0,1 4. Utilice condensadores de otras capacitancias para medir RG.
= 0,75 10 5. ¿Cuál es el valor de la resistencia interna RG del generador de funciones?
50Ω
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
6. Incluya en el circuito una resistencia como muestra la figura 7
Figura 7: Circuito alimentado con una señal cuadrada y resistencia adicional.
7. Al circuito se le ha adicionado la resistencia R. 8. ¿Cuál es el valor de la resistencia a través de la cual se carga y descarga ahora el condensador? Explique.
= 2.2Ω 9. Mida el tiempo característico de este circuito como se explicó en el paso 3.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
10. Compare el valor que obtiene con el que predice la teoría. 11. Conecte ahora condensadores en serie y en paralelo y utilice lo que ha aprendido en esta práctica para verificar los equivalentes de conexiones en serie y en paralelo.
E xperimento 3:
Figura 8 1. Arregle el circuito como muestra la figura 8. El amperímetro, el capacitor y la batería deben conectarse en el orden adecuado. Vea las marcas + y - en los componentes del circuito. La placa positiva del capacitor debe conectarse a la terminal positiva de la batería. Si las conexiones se invierten, el capacitor puede dañarse. Las resistencias no tienen extremo + o -. Registre en la tabla 1 el voltaje de la batería y el valor del capacitor. 2. Con un compañero de práctica tomando el tiempo y otro leyendo y registrando los valores de corriente, encienda la fuente de poder y empiece a tomar las lecturas. En el instante que se enciende la fuente, circulará una gran corriente. 3. Tome lectura de la corriente cada cinco segundos, el primer dato se toma 5 segundos después de encender la fuente, hasta que sea demasiado pequeña para medirla. Estime sus lecturas del amperímetro con la mayor precisión posible. Registre las lecturas en la tabla 2. 4. Apague la fuente de poder. Empleando una pieza de cable conecte ambos extremos del capacitor para descargarlo. 5. Reemplace la resistencia de 1k por la resistencia de 2.2k 6. Repita los pasos 1 al 3 con el resistor de 2.2k . Registre las lecturas en la tabla 2.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
Tabla 1 Voltaje (V) 10V
Capacitancia (µF) 3.3µF - 470µF - 2200 µF
Resistencia 1 1 K Ω
Resistencia 2 2.2 K Ω
Tabla 2 Voltaje 10V Tiempo (s) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 85 100 105 110 115 120
R esis tencia 1kW Corriente (mA) 3.3 µF 470 µF
9.94 9.97 9.98 9.98 9.97 9.97 9.98 9.98 9.98 9.98 9.98 9.97 9.97 9.98 9.97 9.97 9.97 9.97 9.97 9.97 9.97 9.97 9.97 9.97 9.97
5.25 6.22 8.74 9.45 9.71 9.80 9.85 9.87 9.88 9.88 9.88 9.89 9.89 9.89 9.90 9.90 9.90 9.90 9.91 9.91 9.91 9.91 9.91 9.91 9.91
2200µF
1.87 1.89 1.9 1.93 1.95 1.98 2.01 2.04 2.05 2.06 2.08 2.09 2.10 2.10 2.10 2.10 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11
R esi s tencia 2.2kW Corriente (mA) 3.3 µF 470 µF 2200µF
9.98 10.01 10.02 10.02 10.01 10.01 10.01 10.01 10.01 10.01 10.01 10.01 10.00 10.00 10.01 10.00 10.00 10.00 10.01 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00
5.07 9.30 9.75 9.82 9.87 9.90 9.92 9.92 9.93 9.94 9.96 9.97 9.97 9.97 9.98 9.98 9.98 9.98 9.98 9.99 9.99 9.99 9.99 9.99 9.99
2.98 3.06 2.94 2.89 2.87 2.83 2.79 2.76 2.74 2.72 2.71 2.70 2.69 2.68 2.67 2.67 2.66 2.65 2.65 2.65 2.64 2.64 2.63 2.63 2.63
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
1. Describa con sus palabras ¿Por qué la corriente inició en un valor máximo y descendió hasta cero mientras el capacitor se estaba cargando? R/: Cuando el tiempo es igual a cero, el condensador está descargado y el valor de la corriente es el máximo. En el momento que empieza a correr el tiempo, el condensador comienza a cargarse ya que hay una corriente en el circuito. Cuando el condensador se carga completamente deja de pedir corriente y permanece constante hasta que empiece a descargarse. 2. Analice los datos obtenidos con las dos resistencias. Explique la función de la resistencia en el circuito. R/: Las resistencias en este circuito tienen la función de oponerse al paso de la corriente, formando una barrera que regula el flujo de electrones, como vimos en la práctica están pueden variar, lo cual influye en la función del capacitor ya que disminuye o acelera el tiempo de carga. En resumen, a mayor resistencia más lento se consume la carga del capacitor y mientras sea menor, más rápido se consume la carga del capacitor. O sea la relación es inversa. 3. Empleando los datos de la tabla 2, dibuje dos gráficas para la corriente eléctrica como una función del tiempo. Trace una curva continua. VOLTAJE EN CARG A
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
INTENSIDAD EN CAR GA
VOLTAJE EN DESCARG A
INTENSIDAD EN DES CAR GA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
4. Encuentre el área entre la curva y el eje del tiempo representa la carga almacenada en el capacitor, tiempo en que se considera se ha cargado completamente. Puede realizarse mediante el dibujo de vario triángulos que aproximen el área. Note que la corriente está en mA, por lo que éstos deben convertirse a amperes utilizando 1 mA = 1 x 10-3 A. Tal vez deba tenerse en cuenta que i = dq/dt ¿Cuál es la carga eléctrica estimada para el capacitor con el resistor de 1 k y con el de 2.2 k ? 5. Calcule la capacitancia del capacitor C=q/V empleando el valor para la carga eléctrica de la pregunta anterior y la diferencia de potencial medida de la fuente de poder. El voltaje del capacitor con respecto al tiempo se da por la siguiente ecuación:
− = ∗ (1 . ) 6. Compare el valor determinado en la pregunta anterior con el valor indicado por el fabricante y que usted anotó en la tabla 1. Los capacitores electrolíticos tienen grandes tolerancias, con frecuencia del orden del 50%, por lo que es posible que exista una considerable diferencia. Encuentre el error relativo entre los dos Valores. R/: De la misma manera como con las resistencias, condensadores también tienen una calificación de tolerancia expresada como un valor de más-o-menos ya sea en de picofaradios (± pF) para los condensadores de bajo valor generalmente inferior a 100 pF o como un porcentaje (±%) para los condensadores de mayor valor generalmente superior a 100 pF. El valor de tolerancia es el grado en que se permite que la capacitancia real a variar de su valor nominal y puede variar desde -20% a + 80%. Así, un condensador de 100 uF con una tolerancia de ± 20% legítimamente podría variar de 80µF a 120µF y aun así permanecer dentro de la tolerancia.
Describa la curva de corriente eléctrica contra tiempo.
R/: La curva tiene un comportamiento decreciente, dependiendo de la carga.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
Si la carga es baja la corriente es alta y lo mismo en el caso opuesto
Qué conclusiones y observaciones puede usted deducir de esta experiencia.
R/: La experiencia muestra como un circuito RC permite acumular carga y des acumularla y la rapidez de acumulación y des acumulación depende de las características relativas de los elementos que componen el circuito.
Describa cómo a un circuito RC (un circuito que incluye una resistencia y un capacitor), capaz de cargarse y descargarse a una rapidez específica y constante, Podría dársele algún uso. Este sistema tiene enormes aplicaciones; consultar.
R/: Las aplicaciones de los circuitos RC básicamente son temporizadores. Un circuito RC de un resistor y un condensador y es la forma más simple de un circuito RC. Los circuitos RC pueden usarse para filtrar una señal, al bloquear ciertas frecuencias y dejar pasar otras. Los filtros RC más comunes son el filtro paso alto, filtro paso bajo, filtro paso banda, y el filtro elimina banda. Entre las características de los circuitos RC está la propiedad de ser sistemas lineales e invariantes en el tiempo; reciben el nombre de filtros debido a que son capaces de filtrar señales eléctricas según su frecuencia. En la configuración de paso bajo la señal de salida del circuito se toma en los bornes del condensador, estando conectado en serie con la resistencia. En cambio en la configuración de paso alto la tensión de salida es la caída de tensión en la resistencia. Este mismo circuito tiene además una utilidad de regulación de tensión, y en tal caso se encuentran configuraciones en paralelo de ambos, la resistencia y el condensador, o alternativamente, como limitador de subidas y bajas bruscas de tensión con una configuración de ambos componentes en serie.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
6. CONCLUSIONES
La impedancia de un circuito RC es directamente proporcional al periodo de oscilación de la señal de corriente alterna generada es inversamente proporcional a la frecuencia.
Al
encontrar la similitud entre los datos experimentales y los descritos teóricamente, puede afirmarse que cuando la capacitancia del circuito tiende a ser muy grande, la impedancia toma un valor muy cercano al de la resistencia.
El condensador del circuito RC genera un desfase en la señal del voltaje que se mide en la resistencia, el cual aumenta si se aumenta la frecuencia. Sin embargo, el voltaje tiende a permanecer constante.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363
7. RE FER ENCIAS BIBLIOGRÁFICAS http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_corriente_electrica/ke_corriente_el ectrica_1.htm https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica http://www.ventageneradoreselectricos.es/blog/25_La-potencia-de-losGeneradores-Electricos.html https://sites.google.com/a/goumh.umh.es/circuitos-electronicosanalogicos/practicas/practica-1 https://www.upct.es/seeu/_as/divulgacion_cyt_09/Libro_Historia_Ciencia/multim edia/rc/rc.htm https://es.scribd.com/document/250170872/Actividad-14-Trabajo-Colaborativoelectromagnetismo-UNAD-2014 Resnick-Halliday-Krane: Física volumen II, 4a edición, CECSA. S. M. Lea, J. Buerke, La naturaleza de las cosas vol II, International Thomson Editores. R. P. Feynman. Lectures on Physics, Tomo II, Fondo Educativo Latinoamericano. F. Sears, M. Zemanski y H. D. Young, Física Universitaria, volumen 2, Addison Wesley. Serway R, Jewett J. (2008). Physics for scientists and engineers. (seventh edition) USA: Thomson higher education.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Electromagnetismo 201424A_363