CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

PRACTICA 6

CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR

ESTRADA BUENDIA VICTOR JESUS

ALONSO RUIZ CARLOS ALBERTO

NAVA CERVANTES FRANCISCO

2IV1 IBQ

09-ABRIL-2014

OBJETIVO

Entender el funcionamiento de un capacitor.

Comprender el concepto de “constante de tiempo” de un circuito RC mediante un análisis experimental.

INTRODUCCIÓN

Capacitor: Es un dispositivo que almacena energía en un campo electroestático. Los capacitores se ocupan para crear campos eléctricos, en el caso de un dispositivo de placas paralelas que produce un campo eléctrico casi uniforme que desvía los haces de electrones en un tubo de televisión o un osciloscopio.

Capacitancia: Es la propiedad que determina cuanta energía puede almacenar un capacitor. La capacitancia es un factor geométrico que depende del tamaño, la forma y la separación de las placas, lo mismo que del material que ocupa el espacio entre ellas (suponiendo que es vacío) la capacitancia de un capacitor no depende de la ΔV ni de q. La unidad de la capacitancia en el SI es un Farad = Coulomb/Volt

Circuito RC: Se llama circuito RC a la combinación en serie de un capacitor y un resistor. Dicho circuito puede representar cualquier conexión de resistores y capacitores cuyo equivalente sea un solo resistor en serie con un solo capacitor

DESARROLLO EXPERIMENTAL

MATERIAL

Fuente de corriente directa de 10 volts.

Tabla de conexiones con dos resistores y dos capacitores que se pueden conectar en paralelo para formar un valor menor de resistor y un valor mayor de capacitor.

Multímetro en la escala DC 10 V.

Conexiones para la fuente de voltaje y para el multímetro.

Un cronometro.

Hojas papel logarítmico y semi-logaritmico

Tres colores diferentes para hacer las graficas

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se inicia el proceso de descarga del circuito ya que resulta más fácil, se comienza por cargar los capacitores uniendo el interruptor I en A, una vez cargados los capacitores se comienza por descargarlos uniendo el interruptor I en B, se tomaran las medidas del voltaje en los capacitores con el multímetro cada 5 segundo para observar cómo se comporta la descarga, esto hasta llegar a 0. Este mismo proceso se repetirá con 2 resistores-1 capacitor, 1 resistor-2 capacitores, 2 resistores- 2 capacitores.

Una vez llegado a cero la carga que hay entre los capacitores y esto medido con el multímetro, se procede a realizar la carga del circuito, esta vez tomando medidas de la carga cada 5 segundos al igual que la primera experiencia, esto se realizara hasta que los capacitores queden cargados.

OBTENCION DE DATOS

De las experiencias anteriores se obtuvieron los siguientes datos resistor-capacitor.

1.Tabla con datos de carga y descarga de 1 resistor 1 capacitor

Tiempo (segundos) Carga (Volts) Descarga (Volts)

0 1.73 7

5 3.21 7.01

10 4.41 5.70

15 5.31 4.66

20 6.16 3.87

25 6.80 3.11

30 7.27 2.59

35 7.60 2.11

40 8.01 1.82

45 8.29 1.45

50 8.50 1.23

55 8.70 1.02

60 8.83 0.87

65 8.96 0.73

70 8.99 0.62

75 9.02 0.53

80 9.05 0.45

90 9.08 0.37

95 9.10 0.32

100 9.12 0.28

105 9.14 0.24

110 9.16 0.20

115 9.18 0.17

120 9.2 0.16

125 9.22 0.13

130 9.23 0.12

135 9.24 0.10

140 9.26 0.9

145 9.27 0.8

150 9.28 0.7

155 9.30 0.6

160 9.31 0.5

165 9.32 0.4

170 9.32 0.3

175 9.33 0.2

180 9.33 0.1

185 9.33 0.00

2.Tabla con datos de carga y descarga de 2 resistores 1 capacitor

Tiempo (segundos) Carga (Volts) Descarga (Volts)

0 3.25 7.39

5 5.19 5.10

10 6.60 3.40

15 7.53 2.41

20 8.20 1.69

25 8.59 1.15

30 8.90 0.80

35 9.08 0.56

40 9.25 0.41

45 9.31 0.32

50 9.38 0.24

55 0.18

60 0.14

65 0.11

70 0.08

75 0.06

80 0.05

90 0.04

95 0.03

100 0.03

105 0.02

110 0.02

115 0.02

120 0.01

125 0.01

130 0.01

135 0.01

140 0.00

3.Tabla con datos de carga y descarga de 1 resistor 2 capacitores

Tiempo (segundos) Carga (Volts) Descarga (Volts)

0 1 9.46

5 1.05 8.86

10 2.37 7.51

15 3.01 7.07

20 4.43 6.46

25 4.98 5.72

30 5.46 5.11

35 6.57 4.63

40 7.12 4.19

45 7.35 3.72

50 7.60 3.37

55 7.76 3.01

60 7.93 2.72

65 8.03 2.45

70 8.25 2.18

75 8.36 1.97

80 8.49 1.74

90 8.55 1.61

95 8.76 1.46

100 8.82 1.32

105 8.90 1.14

110 9.02 1.07

115 9.08 0.95

120 9.12 0.86

125 9.16 0.77

130 9.19 0.69

135 9.23 0.63

140 9.25 0.59

145 9.29 0.54

150 9.31 0.47

155 9.35 0.42

160 9.38 0.38

165 9.39 0.34

170 9.41 0.33

175 9.44 0.28

180 9.46 0.25

4.Tabla con datos de carga y descarga de 2 resistores 2 capacitores

Tiempo (segundos) Carga (Volts) Descarga (Volts)

0 1.57 9.53

5 3.04 7.41

10 4.31 6.01

15 5.24 5.00

20 5.95 4.11

25 6.58 3.38

30 7.13 2.82

35 7.53 2.27

40 7.87 1.87

45 8.13 1.58

50 8.34 1.34

55 8.60 1.04

60 8.79 .89

65 8.89 0.74

70 8.99 0.61

75 9.10 0.50

80 9.18 0.42

90 9.24 0.35

95 9.29 0.24

100 9.34 0.10

105 9.37 0.09

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