Manejo Del Osciloscopio

RELAJACIÓN RÁPIDO DEL CIRCUITO RC SERIE

Objetivo

Analizar el comportamiento de un circuito RC alimentado con voltaje DC.

Calcular el tiempo de vida media de la carga de un capacitor.

Calcular el tiempo de relación τ.

Discusión Teórica

Un capacitor es un dispositivo que sirve para almacenar carga y energía y está constituido por dos conductores aislados por un material aislante llamado dieléctrico. Los capacitores los encontramos de diferentes tipos tales como: cerámicos, de placa paralelas, circulares, etc.

Un circuito RC serie es aquel que está formado por una resistencia y un capacitor, conectados en serie. En este circuito la corriente no es estacionaria, ella varía con el tiempoI(t). Un ejemplo de un circuito de este tipo, lo encontramos en el flash de una cámara fotografía. Antes de tomar una foto, la batería carga al capacitor a través de una resistencia; al momento de tomar la foto el capacitor, se descarga a través de la lámpara del flash.

Carga de un Capacitor

Cuando un circuito RC se encuentra conectado a una fuente tiene un comportamiento descrito por la siguiente ecuación.

Donde:

τes el tiempo de carga o descarga del capacitor y tiene unidad de s, Vo es el voltaje suministrado por la fuente DC.

Descarga de un Capacitor

Cuando un circuito RC solo está conformado por la resistencia y el capacitor se dice que el sistema se está descargando y la ecuación que rige este comportamiento es:

La siguiente figura ilustra el proceso de descarga del capacitor

Consideremos el momento en que el circuito se encuentra cargado por lo cual, al evaluar el tiempo de vida media (t1/2) en la ecuación (1) tendremos:

Para calcular el valor de carga del capacitor en el tiempo de t=τ, obtendremos de la ecuación (1) que:

En el proceso de descarga, si consideramos nuevamente que t=τ, tendremos:

Materiales

Una resistencia de 100Ω

Tres capacitores de 1μF

Un multímetro

Un generador de señal (onda cuadrada, sinosoidal y triangular)

Una protoboard

Un osciloscopio

Cables de conexión (Azul, Rojo)

Montaje Experimental

Con un generador de señal con onda cuadrada, se le suministrara 5V a un circuito RC como se muestra en la figura 3.

Primero se calibra el osciloscopio a una escala en la cual se pueda trabajar,

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