Practica: Carga Y Descarga De Un Capacitor

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y

Ciencias Sociales y Administrativas.

“CAPACITOR DE PLACAS PLANAS PARALELAS”

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Fecha de Realización: 13 - Febrero – 2014

Fecha de entrega: 27- Febrero – 2014

Profesor: Enrique Álvarez Gonzále

OBJETIVO

• Encontrar la relación existente entre la carga del condensador y la descarga del condensador con respecto al tiempo, el comportamiento que experimenta el condensador con respecto a la carga y descarga de voltaje durante el tiempo.

• Encontrar la relación matemática existente entre el tiempo transcurrido con respecto a la carga y con respecto a la descarga de un condensador

• La relación existente que hay entre la carga y la descarga de un condensador

INTRODUCCION

INTRODUCCIÓN TEORICA.

El capacitor es un dispositivo que almacena energía en un campo electrostático. Una lámpara de destello o de luz relámpago, por ejemplo, requiere una breve emisión de energía eléctrica, un poco mayor de lo que generalmente puede proporcionar una batería. Podemos sacar energía con relativa lentitud (más de varios segundos) de la batería al capacitor, el cual libera rápidamente (en cuestión de milisengundos) la energía que pasa al foco. Otros capacitores mucho más grandes se emplean para proveer intensas pulsaciones de láser con el fin de inducir una fusión termonuclear en pequeñas bolitas de hidrógeno.

Los capacitores se usan también para producir campos eléctricos como es el caso del dispositivo de placas paralelas que desvía los haces de partículas cargadas. Los capacitores tienen otras funciones importantes en los circuitos electrónicos, especialmente para voltajes y corrientes variables con el tiempo.

La propiedad para almacenar energía eléctrica es una característica importante del dispositivo eléctrico llamado Capacitor. Se dice que un capacitor está cargado, o sea cuando el capacitor almacena energía, cuando existe carga eléctrica en sus placas o cuando existe una diferencia de potencial entre ellas. La forma más común para almacenar energía en un capacitor es cargar uno mediante una fuente de fuerza electromotriz fem; de ésta forma y después de un tiempo relativamente corto, el capacitor adquiere una carga eléctrica Qo y por lo mismo tendrá una diferencia de potencial Vo entre sus placas.

y que

............................(1)

De lo anterior se tiene;

Integrando ambos lados de la ecuación:

utilizando la operación inversa al logaritmo,

Cuando el capacitor se carga completamente, se tiene de la ec.(1) dq/dt =0 entonces Qo la carga total adquirida está dada por Qo= CE.

Por lo tanto la ecuación anterior resulta como:

................................................(2)

La ecuación anterior expresa la carga eléctrica q que adquiere el capacitor al transcurrir el tiempo t, iniciando sin carga eléctrica (t = 0 ) y terminando con una carga Qo, ademas se tiene:

pero

, entonces se tiene:

......................................(3)

Donde

es el voltaje en las terminales del capacitor cuando adquiere su carga total

.

Pero se sabe que

, entonces derivando ec. (2):

Pero al inicio

, la corriente en circuito es;

, finalmente se tiene

...