Mecanica De Fluidos

1. Presente brevemente, el fundamento teórico sobre el condensador y el proceso de carga.

Un condensador es un dispositivo formado por dos conductores cercanos y aislados entre sí denominados placas o armaduras del condensador. Al conectar el dispositivo a un generador y establecer entre ambas placas una diferencia de potencial, se establece una corriente eléctrica que transporta electrones desde una de las placa a la otra, hasta que se estabiliza en un valor que depende de la capacidad del condensador. Cuando ha terminado la transferencia de electrones ambas armaduras poseen la misma carga, aunque de signo contrario. Este dispositivo mientras está cargado puede almacenar energía y, en un momento determinado, ceder su carga, proporcionando energía al sistema al que está conectado

Carga de un condensador

Considérese el circuito en serie de la figura. Inicialmente el condensador está descargado. Si se cierra el interruptor I la carga empieza a fluir produciendo corriente en el circuito, el condensador se empieza a cargar. Una vez que el condensador adquiere la carga máxima, la corriente cesa en el circuito.

En el circuito de la figura tendremos que la suma

Vab+Vbc+Vca=0

• El extremo a tiene un potencial mayor que el extremo b de la resistencia R ya que la corriente fluye de a a b. De acuerdo a la ley de Ohm Vab=iR

• La placa positiva del condensador b tiene mayor potencial que la placa negativa c, de modo que Vbc=q/C.

• El terminal positivo de la batería a tiene mayor potencial que el terminal negativo c, de modo que Vca=-Ve , donde Ve es la fem de la batería

La ecuación del circuito es

iR+q/C-Ve =0

Teniendo en cuenta que la intensidad se define como la carga que atraviesa la sección del circuito en la unidad de tiempo, i=dq/dt, tendremos la siguiente ecuación para integrar

Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la intensidad en función del tiempo

2. Con los datos de la tabla, realice las graficas de voltaje (v) versus tiempo (t), para el proceso de carga de condensadores.

En dichas graficas ubique el valor RC (s) ¿a que valor de la tensión y corriente en el condensador corresponde ¿

3. Es de uso común asumir el valor de t = 6RC segundos para la carga (o descarga) completa de un condensador. Coincide esto en los tiempos medidos durante el desarrollo de la experiencia.

4. Plantee las ecuaciones teóricas que permiten calcular el voltaje y la corriente en el condensador durante el proceso de carga del mismo. Calcule valores teóricos de (V) e (I) para diferentes valores de tiempo (t) y compare con sus mediciones.

5. ¿Cuál es el valor de la corriente al inicio de la carga del condensador?.

...