Carga Y Descarga De Un Capacitor

INTRODUCCION

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.

En un circuito RC, conectado a una batería, a medida que pasa el tiempo, se observa un aumento en la tensión del capacitor, mientras que la tensión en la resistencia disminuye. Esto es así porque el capacitor se va cargando y, una vez que llega a su carga máxima, el circuito queda abierto.

Objetivo

El alumno entenderá el principio del funcionamiento de un capacitor, mediante el desarrollo y el análisis de un experimento. Determinará a partir del mismo, las ecuaciones V=V(t) correspondientes a su carga y descarga

Comprenderá el concepto de “constante de tiempo” de un circuito RC, a través de:

Determinar el valor de la constante del tiempo de cada uno de los tres circuitos utilizados, a partir del valor del resistor y capacitor de los mismos.

Identificar la constante del tiempo de un circuito RC en la ecuación de la carga o descarga del mismo

Indicar en las graficas de la carga o descarga obtenidas, en papel milimétrico, las correspondientes constantes del tiempo

Desarrollo:

Ser realizó primeramente la parte correspondiente a la descarga del capacitor, ya que ésta es más sencilla.

Se colocó el interruptor I en A, el multimetro, con la polaridad adecuada en los dos extremos del capacitor y un solo resistor con un solo capacitor.

Una vez hecha esta conexión, se prende la fuente simultáneamente con el interruptor de la marcha del cronómetro y cada 10 segundos se toma el voltaje.

Este procedimiento se repite cuando se tiene:

2 Resistores y 1 Capacitor

1 Resistor y 2 Capacitores

2 Resistores y 2 Capacitores

Cuando obtenemos estos datos se procede a graficar estos datos en papel milimétrico y semi-logaritmico viendo el comportamiento obtenido.

Resultados:

Como vimos en las gráficas en papel milimétrico

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