Carga de un condensador

Carga de un condensador

En la Práctica se tomaron valores de voltaje y amperaje con respecto al tiempo, donde por cada 10 segundos se tomaba una medida para determinar de qué modo se cargaba el condensador, aunque para hacer los gráficos pedidos en la práctica, solo se tomaron valores que van en intervalos e 40 en 40.

Tiempo Voltaje Amperaje (mAmp) Vc

10 5.0 0.97

20 7.7 0.79

30 9.7 0.64

40 11.3 0.51 11.15

50 12.6 0.40

60 13.6 0.33

70 14.4 0.27

80 15.1 0.22 15.39

90 15.6 0.18

100 16 0.15

110 16.4 0.12

120 16.7 0.10 17.00

130 16.9 0.08

140 17.1 0.07

150 17.2 0.06

160 17.4 0.05 17.62

170 17.5 0.04

180 17.5 0.03

190 17.6 0.02

200 17.7 0.02 17.85

210 17.8 0.02

220 17.83 0.01

230 17.85 0.01

240 17.87 0.01 17.94

250 17.89 0.01

260 17.90 0.01

270 17.91 0.01

280 17.92 0.01 17.97

En el siguiente circuito:

Donde:

La fuente de poder generaba 18V

Y la Capacitancia del capacitor era de 0.003020 F

Se sabe que la resistencia es igual a 18kΩ y el valor de la Capacitancia del capacitor es de 12500μf.

δ=RC=13710Ω*〖3020*10〗^(-6) F=41.4 seg

Luego, de la práctica se tomaron las siguientes ecuaciones:

Q=V_o*C[1-e^(1/CR*t) ]

i=V_o/R 〖*e〗^((-1)/CR t)

V_c=V_o (〖1-e〗^((-1)/CR t))

U=1/2 C[V_o*(1-e^((-1)/CR t) )]^2

P=〖V_o〗^2/R*e^((-2t)/RC)

Donde la ecuación 4 representa la energía almacenada en el capacitor y la ecuación 5 representa la energía térmica en la resistencia.

Ahora sabemos que por la ecuación #3, cuando δ=t el capacitor estaría cargado un 63% ya que:

V_c=V_o*(〖1-e〗^(-1/CR t) )=V_o*(1-0.3678)=0.63V_o

De modo que V_c=0.63V_o=0.63*18=11.34 Voltios

Y como se ve en la gráfica, cuando en el experimento han transcurrido 41.4 segundos, el Voltaje almacenado en el capacitor es de 11.34V.

Cuando se descarga

También se tomaron valores al momento de la descarga del condensador, teniendo el mismo procedimiento que al cargarlos, donde por cada 10 segundos se tomaba una medida del voltaje y el amperaje de capacitor, aunque para hacer los gráficos pedidos en la práctica, solo se tomaron valores que van en intervalos de 40 en 40 segundos las cuales fueron:

Tiempo Voltaje Amperaje (mAmp) Vc

10 14.5 -0.68

20 11.6 -0.52

30 9.2 -0.44 11.15

40 7.4 -0.36

50 6 -0.29

60 4.8 -0.23

70 3.9 -0.19

80 3.1 -0.15 15.39

90 2.5 -0.12

100 2 -0.10

110 1.7 -0.08

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