Energias Renovables

INFORME DE LABORATORIO

CIRCUITOS DE PRIMER ORDEN: RC

OBJETIVOS:

* Estudiar como varia el voltaje y la corriente en un circuito RC.

* Diseñar, observar y comprobar el comportamiento de un circuito RC en el software PROTEUS

* Aprender como se Comporta la Gráfica, el tiempo de carga y descarga de un condensador

MARCO TEÓRICO:

*Capacitor (Condensador):

Es un componente electrónico que consta de dos conductores separados por un dieléctrico o aislante. Cuando un potencial pasa entre los conductores un campo eléctrico es generado en el dieléctrico y el campo retiene energía.

*Constante de tiempo

La constante de tiempo es el tiempo necesario para que un capacitor se cargue a un 63.2 %de la carga total (máximo voltaje). Después de que una fuente de corriente directa se haya conectado a un circuito RC Como se ve, el condensador no alcanza su máxima carga (y voltaje), en una constante de tiempo.

La constante de tiempo para los capacitores está dada por:

τ=RC Donde:

τ = Es la constante de tiempo en segundos.

R: es la resistencia en ohmios.

C: es la capacitancia en faradios.

MATERIALES

• Una resistencia de 100k

• Un capacitor de 10nF

• Un generador de variables

*SIMULACIÓN EN EL SOFTWARE PROTEUS

Esta práctica consiste en comprobar la carga y descarga de un condensador utilizando programas de simulación electrónica, como PROTEUS, y las formulas teóricas de condensadores y bobinas

PROCEDIMIENTO:

1. Calcular el tau (constante de tiempo): τ=R*C, R= ohm, C= Faradios por lo que el τ=10 mili seg.

2. Implementar la simulación con el generador de señal, un osciloscopio, capacitor y la resistencia.

3. Darle los valores respectivos a los componentes.

4. calibrar el generador de señal, para uso didáctico utilizaremos pulso cuadrado en donde se apreciará el proceso de carga y descarga, mediante el uso de colores diferentes en las respectivas graficas. Frecuencia = 1/T (periodo).

5. -El periodo de la señal debe ser dividida en dos etapas, es por eso que utilizamos la mitad del periodo en la carga y la otra en la descarga.

6. El tiempo suficiente para que un condensador cargue es 5 veces τ, siendo este intervalo el indicado para el suceso el cual tendría que equivaler a la mitad del periodo total de la señal. Haciendo =5τ, se aprecia q el ancho de pulso de carga es ocupado completamente por la señal amarilla que es la de la carga del condensador.

Se harán 4 experimentos con el mismo esquema de circuito (R= Ω y C= Faradios)

, la variante será en el equivalente a la mitad del periodo.

EXPERIMENTO 01

• =10τ (casi dos veces el tiempo de carga)

• R= ohm

• C= Faradios

• τ =10 mseg.

• T=0.2 seg.

• Frecuencia: 5Hz

Podemos observar que el condensador carga de forma exponencial en un tiempo que equivale casi a la mitad de la que se mantiene el pulso. Luego en la otra mitad se mantiene al potencial de fuente, hasta q esta cae provocando que la tensión en el condensador disminuya de manera exponencial en la mitad del tiempo en el que el pulso se encuentra en 0 volt. Aquí se puede apreciar la forma exponencial de la carga y descarga del capacitor dado que el tiempo en donde la señal se mantiene a 5 y a 0 volt. Es suficiente como para que se pueda mostrar este tipo de función.

EXPERIMENTO 02

• =3τ

• R= ohm

• C= Faradios

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